Công thức môn Vật lý Lớp 12 cơ bản
Chú ý:
+Trong sóng điện từ,dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn cùng pha với nhau
+Sóng điện từ truyền được trong chân không với tốc độ c=3.108m/s
CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân CHƢƠNG 1. DAO ĐỘNG CƠ I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀ Phƣơng trình dao động x = Acos(t+ ) Phƣơng trình vận tốc v = x’= Asin(t+) = Acos(t + + /2 ) Phƣơng trình gia tốc a = v’ = 2Acos(t + ) = 2x = 2Acos(t+ + ) Liên hệ về pha dao động của x,v,a + v nhanh pha hơn x một góc π/2 (v vuông pha với x) + a nhanh pha hơn v một góc π/2 (a vuông pha với v) + a nhanh pha hơn x một góc (a ngược pha với x) Các giá trị cực đại xmax = A; vmax = A; amax = 2 A Chiều dài quỹ đạo : L = 2A Quãng đƣờng đi đƣợc : +Trong nửa chu kỳ luôn bằng 2A +Trong một chu kỳ luôn bằng 4A Tốc độ trung bình: t S vtb Vận tốc trung bình: t x vtb Pha ban đầu trong dao động 0 0 sin cos 0 vAv xAx t Chú ý: 0.0.sin 00 vv Thời gian trong dao động + vật đi từ VTCB O đến li độ x: A xTA x t arcsin 2 arcsin + vật đi từ biên đến li độ x: A xTA x t arccos 2 arccos + bảng phân bố thời gian: Độ lệch pha dao động giữa hai thời điểm : )( 12 tt +Cùng pha: 21 21 21 122 aa vv xx kTttk +Ngược pha: 21 21 21 12 2 )12()12( aa vv xx T kttk +Vuông pha: CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân 2 max 2 2 2 1 1221 2 max 2 2 2 1 1221 22 2 2 1 12 ; ; 4 )12( 2 )12( aaa vava vvv xvxv Axx T kttk Công thức độc lập thời gian 1 2 max 2 v v A x 1 2 max 2 max a a v v xa 2 Năng lƣợng của con lắc lò xo 2 )( 2 2222 xAmmv Wđ 22 222 xmkx Wt 22 222 kAAm WWW tđ Chú ý: + W = Wđmax = Wtmax + m (kg) ; k ( N/m ) ; x, A (m) ; v (m/s ) ; ( rad/s ) ; W,Wt ,Wđ (J) + Wt ; Wđ biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2 và tần số là 2f II. CON LẮC LÕ XO Chu kỳ: N t k m T 2 Tần số: t N m k f 2 1 Tần số góc: m k Chiều dài của con lắc lò xo trong quá trình dao động Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB O : 0lll cbcb All All xll cb cb cb min max Chú ý: +Khi lò xo nằm ngang thì lcb = 0 hay lcb = l0 l0:chiều dài tự nhiên của lò xo +Khi con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng hợp với phương ngang góc α thì k mg lcb sin +Khi con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng thì k mg lcb Độ lớn lực đàn hồi của lò xo: lkFđh . Δl:độ biến dạng của lò xo )( xlkF cbđh )(max AlkF cbđh )(min AlkF cbđh khi Alcb 0min đhF khi Alcb Độ lớn lực hồi phục (lực kéo về) )cos( tkAkxFkv CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân 0 min max kv kv kv F kAF xkF Chú ý: +Khi con lắc lò xo dao động điều hòa theo phương ngang thì lực đàn hồi là lực kéo về. +Fkv ngược pha với x,cùng pha với a,vuông pha với v III. CON LẮC ĐƠN Phƣơng trình dao động +Li độ cong : s = S0cos(t + ) +Li độ góc : α = α0cos(t + ) s = αl, S0 = α0l Chú ý: ,0 (rad) ; 0 /18 (rad) = 10 0 Chu kỳ, tần số, tần số góc g l T 2 l g f 2 1 l g Năng lƣợng của con lắc đơn 2 2mv Wđ Wt = mgl(1 cos) W = Wđ + Wt = mgl(1 cos0) Chú ý: + W = Wđmax = Wtmax + Wt ; Wđ biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2 và tần số là 2f Cộng hƣởng cơ: ωr = ωlcb IV.TỔNG HỢP DAO ĐỘNG +Dao động thành phần x1 = A1cos(t + 1) x2 = A2cos(t + 2) +Phương trình dao động tổng hợp: x = Acos(t + ) 2211 2211 1221 2 2 2 1 coscos sinsin tan )cos(2 AA AA AAAAA +Độ lệch pha giữa hai dao động thành phần: = 2 - 1 Cùng pha: = 2k Amax = A1+A2. Ngược pha: = (2k+1) Amin = |A1 A2| Vuông pha: φ = (2k + 1)π/2 2 2 2 1 AAA Tổng quát: 2121 AAAAA CHƢƠNG 2. SÓNG CƠ I. SÓNG TRUYỀN THEO MỘT PHƢƠNG Phƣơng trình sóng Tại nguồn O: u = U0.cos(t + φ) Tại điểm M : uM = U0.cos(t + φ d2 ) d :khoảng cách từ M tới O trên phương truyền sóng Chú ý:sóng tuần hoàn theo không gian với bước sóng λ và tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ T Các đại lƣợng cơ bản CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân +Bước sóng: vT f v +Tốc độ truyền sóng: t S f T v Độ lệch pha dao động giữa 2 phần tử (điểm) trên phƣơng truyền: d2 d:khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng +Cùng pha: = k.2 d = k. dmin = +Ngược pha: = (2k+1) d = (k + 0,5). dmin = /2 +Vuông pha: = (2k+1)π/2 d = (k + 0,5)λ/2 dmin = /4 II.SÓNG DỪNG Hai đầu cố định: f v kkl 22 Số nút = k + 1; số bụng = k Một đầu cố định một đầu tự do: f v kkl 4 )12( 4 )12( Số nút = số bụng = k + 1 Chú ý: + l:chiều dài dây, k:số bó sóng nguyên + Khoảng cách giữa hai bụng liên tiếp bằng khoảng cách giữa hai nút liên tiếp bằng λ/2 + Khoảng cách giữa một bụng và một nút liên tiếp bằng λ/4 Phƣơng trình sóng dừng tại M +hai đầu cố định: t d Uu sin 2 sin2 0 d:khoảng cách từ M đến nút sóng bất kỳ +một đầu cố định một đầu tự do: t d Uu cos 2 cos2 0 d:khoảng cách từ M đến bụng sóng bất kỳ Chú ý:các phần tử trong cùng một bó sóng luôn dao động cùng pha III.GIAO THOA SÓNG VỚI 2 NGUỒN ĐỒNG BỘ. Phƣơng trình sóng tổng hợp tại M uM = AM.cos(ωt - 21 dd ) Biên độ dao động tại M: )cos(2 120 dd UAM Tại M dao động với biên độ cực đại: AM = 2U0 d2 – d1 = k Tại M dao động với biên độ cực tiểu: AM = 0 d2 d1 = (k + 0,5) Số (đƣờng,điểm) dao động với biên độ cực đại,cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồn Cực đại : 2121 SSk SS Cực tiểu: CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân 5,05,0 2121 SS k SS số giá trị Zk là giá trị cần tìm Số (đƣờng,điểm) dao động với biên độ cực đại,cực tiểu trên đoạn MN bất kỳ đặt : NNN MMM ddd ddd 12 12 giả sử : dM < dN Cực đại : NM dk d Cực tiểu: 5,05,0 NM dk d số giá trị Zk là giá trị cần tìm Chú ý:Đối với hai nguồn có phương trình lần lượt là )cos( )cos( 2022 1011 tUu tUu +Để tìm phương trình sóng tổng hợp tại M ta tổng hợp hai dao động điều hòa +Để tìm số cực đại,cực tiểu ta cộng hai vế các bpt trên thêm một lượng: 2 21 IV.SÓNG ÂM Cƣờng độ âm tại điểm M 24 M M r P S P tS W I rM:khoảng cách từ M tới nguồn âm P:công suất của nguồn âm Mức cƣờng độ âm tại điểm M 0 log I I L MM I0 = 10 -12 (W/m 2):cường độ âm chuẩn Độ chênh lệch mức cƣờng độ âm 2 1 2 2 2 1 21 loglog r r I I LL CHƢƠNG 3. ĐIỆN XOAY CHIỀU I.ĐẠI CƢƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức điện áp và cƣờng độ dòng điện: u = U0cos(t + u) và i = I0cos(t + i) Tổng trở: 0 0 I U I U Z Giá trị hiệu dụng 2 0II ; 2 0UU Mạch chỉ có điện trở thuần R u = i uR và i cùng pha i u I U I U R RRR 0 0 Mạch chỉ có cuộn dây thuần cảm L u = i + π/2 uL nhanh pha /2 so với i (uL vuông pha với i) i u I U I U LZ LLLL 0 0 CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân 1 2 0 2 0 L L U u I i Mạch chỉ có tụ điện C u = i π/2 uC chậm pha /2 so với i (uC vuông pha với i) i u I U I U C Z CCCC 0 01 1 2 0 2 0 C C U u I i Mạch có R,L,C mắc nối tiếp +Tổng trở 22 )( cL ZZRZ +Điện áp hai đầu mạch 22 )( cLR UUUU +Độ lệch pha giữa u và i: = u i R CLCL U UU R ZZ tan > 0 hay ZL > ZC u nhanh pha hơn i ( mạch có tính cảm kháng) < 0 hay ZL < ZC u chậm pha hơn i (mạch có tính dung kháng) = 0 hay ZL = ZC u cùng pha i Chú ý: +uL nhanh pha hơn uR một góc π/2 1 2 0 2 0 L L R R U u U u +uC chậm pha hơn uR một góc π/2 1 2 0 2 0 C C R R U u U u +uL ngược pha với uC: C L C L Z Z u u Công suất,hệ số công suất mạch RLC nối tiếp +Công suất: 2 2 2cos Z RU RIUIP +Hệ số công suất: U U Z R Rcos Hiện tƣợng cộng hƣởng Thay đổi L hoặc C hoặc sao cho: ZL = ZC 1 2 LC 0 2 2 maxmax max min R U RIP R U I Rz II.SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG Máy phát điện xoay chiều +Từ thông: = 0cos(t + ) 0 = N.B.S:từ thông cực đại +Suất điện động: e = E0cos(t + π/2) E0 = 0. :suất điện động cực đại +Tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra: 60 np f (n: vòng/phút) npf (n: vòng/s) Chú ý: B (T) ; S (m 2 ) ; (Wb) ; e (V) CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân p : số cặp cực Máy phát điện xoay chiều 3 pha ) 3 2 cos( ) 3 2 cos( cos 03 02 01 tEe tEe tEe Máy biến áp lí tƣởng 2 1 1 2 2 1 2 1 N N I I U U E E Hao phí khi truyền tải điện năng +Công suất hao phí 22 2 cosU RP Php +Độ sụt áp: U = I.R +Hiệu suất truyền tải điện 22 cos 11 U RP P P H hp +Liên hệ giữa điện áp và hiệu suất 1 2 2 2 2 1 1 1 H H U U CHƢƠNG 4. DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ I.MẠCH DAO ĐỘNG LC Các phƣơng trình +điện tích: q = Q0cos(t + ) +hiệu điện thế: u = U0cos(ωt + φ) +dòng điện:i = Iocos(t + + π/2) Chu kì,tần số,tần số góc riêng LCT 2 ; LC f 2 1 LC 1 Chú ý :q và u cùng pha; i nhanh pha hơn q và u một góc π/2 1 1; )( 1 )( )( 2 0 2 0 2 0 2 000 22 0 22 0 22 0 0 00 0 0 0 00 I i U u I i Q q Q q U u qQ LC uU L C i iI C L u C L I C I C Q U L C U LC Q QI Năng lƣợng điện từ 22 2 0 max 2 LI W Li W tt C QCU W C qCu W đ đ 22 22 2 0 2 0 max 22 maxmax tđtđ WWWWW Chú ý: Wt,Wđ biến thiên tuần hoàn với tần số 2f và chu kỳ T/2 II.SÓNG ĐIỆN TỪ CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân Bƣớc sóng điện từ do máy phát hoặc thu (trong chân không) LCT 2.10.3.10.3 88 Chú ý: +Trong sóng điện từ,dao động của điện trường và của từ trường tại một điểm luôn cùng pha với nhau +Sóng điện từ truyền được trong chân không với tốc độ c=3.108m/s + EvB ,, đôi một vuông góc với nhau tạo thành một tam diện thuận CHƢƠNG 5. SÓNG ÁNH SÁNG I.TÁN SẮC ÁNH SÁNG Chiếu ánh sáng trắng qua môi trƣờng trong suốt +Khúc xạ ánh sáng:n1sini=n2sinr +Góc hợp bởi tia đỏ và tia tím: α = rđ - rt +Độ rộng quang phổ dưới đáy bể: ĐT = h.(tanrđ tanrt) Liên hệ giữa chiết suất môi trƣờng,tốc độ và bƣớc sóng ánh sáng đơn sắc: f c v c n Chú ý:+ λ tỉ lệ nghịch với n; λ tỉ lệ với v; v tỉ lệ nghịch với n. + tần số f của sóng không thay đổi khi sóng truyền từ môi trường này sang môi trường khác + ánh sáng là sóng điện từ II.GIAO THOA ÁNH SÁNG Giao thoa với ánh sáng đơn sắc Khoảng vân: a D i Tại M là vân sáng: kdd 12 ki a D kxM ( Zk ) Tại M là vân tối )5,0(12 kdd ( Zk ) ik a D kxM )5,0()5,0( Khoảng cách giữa 2 vân trên màn 12 xxx Chú ý: +Hai vân cùng bên: x1 cùng dấu x2 +Hai vân khác bên: x1 trái dấu x2 Số vân sáng trên giao thoa trƣờng có bề rộng L + Tổng số vân sáng 1 2 2 i L N vs + Tổng số vân tối CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân 5,0 2 2 i L Nvt Số vân sáng (vân tối ) giữa 2 vị trí M và N trên màn:(giả sử xM < xN) + Vân sáng: xM ki xN + Vân tối: xM (k+0,5)i xN Số giá trị k Z là số vân sáng (vân tối) cần tìm Chú ý: + M và N cùng phía với vân trung tâm thì x1 và x2 cùng dấu. + M và N khác phía với vân trung tâm thì x1 và x2 khác dấu. Sự trùng nhau của 2 bức xạ đơn sắc Tại M trên màn có sự trùng nhau của 2 vân sáng: xM = k1.i1 = k2.i2 k1.1 = k2.2 Tại M trên màn có sự trùng nhau của 2 vân tối: xM = (k1 + 0,5).i1 = (k2 + 0,5).i2 (k1 + 0,5).1 = (k2 + 0,5).2 Tại M trên màn có sự trùng nhau của 1 vân sáng và 1 vân tối: xM = k1.i1 = (k2 + 0,5).i2 k1.1 = (k2 + 0,5).2 Giao thoa với ánh sáng trắng Bề rông quang phổ bậc k: a D kx tđ )( Số bức xạ cho vân sáng (tối) tại điểm M trên màn: + Vân sáng: t M đ M D ax k D ax số giá trị k (kZ) là số bức xạ Với kD axM + Vân tối: 5,05,0 t M đ M D ax k D ax số giá trị k (kZ) là số bức xạ Với Dk axM )5,0( III.TIA X (TIA RƠNGHEN) Công suất của ống:P = U.I Cƣờng độ dòng điện trong ống: U P t eN I e . (Ne:số electron đập vào anot trong thời gian t) Nhiệt lƣợng tỏa ra trên anot:Q = P.t Động năng của electron khi tới Anot: AKKAđKđA UeeUWW WđA:động năng electron ở Anot WđK: động năng electron ở Katot UAK:hiệu điện thế giữa Anot và Katot e = -1,6.10 -19(C):điện tích electron Bƣớc sóng nhỏ nhất của tia X do ống phát ra AKđKđA UeW hc W hc min Tần số lớn nhất của tia X do ống phát ra h UeWc f AKđK min max Hiệu điện thế nhỏ nhất để ống phát ra tia X có bƣớc sóng λ CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân e W hc U đK AK min CHƢƠNG 6. LƢỢNG TỬ ÁNH SÁNG I.HIỆN TƢỢNG QUANG ĐIỆN Lƣợng tử ánh sáng +Năng lượng photon hf hc +Công suất nguồn sáng t N P Công thoát: 0 hc A λ0:giới hạn quang điện Điều kiện xảy ra hiện tƣợng quang điện: ≤ 0 II.QUANG PHỔ CỦA NGUYÊN TỬ HIDRÔ Tiên đề Bo nm mn hc hfEE (En > Em) Bán kính quỹ đạo thứ n của electron rn = n 2 r0 ( r0 =5,3.10 -11 m ) Năng lƣợng ứng quỹ đạo thứ n: 2 6,13 n En (eV) Số vạch quang phổ +Nhiều nguyên tử Hidro: 2 )1( nn Nv +Một nguyên tử Hidro: 1 nNv Lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron ở quỹ đạo thứ n 2 0 4 2 rn ke Fn Tốc độ electron ở quỹ đạo thứ n: 2 0 2 2 nrm ke v e n Mối liên hệ giữa các bƣớc sóng và tần số của các vạch quang phổ 213231 213231 111 fff CHƢƠNG 7. VẬT LÝ HẠT NHÂN I.CẤU TẠO HẠT NHÂN Kí hiệu hạt nhân: XAZ X : tên nguyên tố Z : nguyên tử số,số proton A=Z+N : số khối, số nuclon N:số nơtron Một số hạt đặc biệt : e01 : electron e01 : pôzitron He42 : hạt nhân Heli nn 10 : nơtron pp 11 : proton DH 21 2 1 : đơteri TH 31 3 1 :Triti 00 :gamma CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân Số hạt nhân có trong m(g) chất: A mN N A (số Avôgadro: NA = 6,023.10 23 hạt/mol) II.NĂNG LƢỢNG LIÊN KẾT Độ hụt khối hnnp mmZAZmm )( Chú ý: mhn = mnguyên tử Z.memnguyên tử mp = 1,007276u =1,0073u mn = 1,008665u = 1,0087u me = 9,1.10 31 kg = 0,0005u 1u = 1,66055.10 27 kg = 931,5MeV/c 2 Năng lƣợng liên kết 2.cmWlk Chú ý: 1 eV = 1,6.10 -19 J 1 MeV = 1,6.10 -13 J 1u.c 2 = 931,5 MeV Năng lƣợng liên kết riêng A W W lklkr Chú ý:Wlkr càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.Các hạt nhân có số khối A từ 50 đến 70 nằm trong nhóm các hạt nhân bền vững. Năng lƣợng tƣơng đối tính 2 2 0 2 2 2 02 11 c v E c v cm mcE E:năng lượng toàn phần E0:năng lượng nghỉ m:khối lượng động m0:khối lượng nghỉ Động năng: Wđ = E – E0 III.PHẢN ỨNG HẠT NHÂN Phản ứng hạt nhân A + B C + D Các định luật bảo toàn Bảo toàn số nuclon ( số khối ) AA + AB = AC + AD Bảo toàn điện tích ZA + ZB = ZC + ZD Bảo toàn năng lƣợng toàn phần DCBA KKMcKKcM 22 0 +Tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng: BA mmM 0 +Tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng: DC mmM Bảo toàn động lƣợng DCBA pppp Chú ý : + cba ),cos(.2222 cbbccba + cbcb 0 +Liên hệ giữa động lượng và động năng: P2 = 2mK Năng lƣợng phản ứng 2)( cmmmmW DCBA 2)( cmmmmW BADC lkBlkAlkDlkC WWWWW BADC KKKKW Chú ý: + W>0:phản ứng tỏa năng lượng + W<0:phản ứng thu năng lượng CÔNG THỨC VẬT LÝ 12-CƠ BẢN NTTH –Vật Lý Bùi Thị Xuân + Phóng xạ,phân hạch,nhiệt hạch đều là phản ứng hạt nhân tỏa năng lượng IV.PHÓNG XẠ Hằng số phóng xạ: T 2ln Lƣợng chất phóng xạ còn lại: tT t T t eNN N N 00 0 2 2 tT t T t emm m m 00 0 2 2 Lƣợng chất bị phân rã: )21(00 T t NNNN )21(00 T t mmmm Tỉ lệ phần trăm +Lượng chất còn lại và ban đầu T t N N m m 2 00 +Lượng chất phân rã và ban đầu T t N N m m 21 00 +Lượng chất phân rã và còn lại 12 T t N N m m
File đính kèm:
- cong_thuc_mon_vat_ly_lop_12_co_ban.pdf