Tóm Tắt Công Thức Vật Lý 12 - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.docx) (15 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Ôn thi Đại học - Cao đẳng
>>
3. Vật lý

Tóm tắt công thức Vật Lý 12

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (231.86 KB, 15 trang )

CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNCHƯƠNG 1.DAO ĐỘNG CƠI.DAO ĐỘNG ĐIỀU HOÀPhương trình dao độngx =Acos(ωt+ϕ )Phương trình vận tốcv = x’= −ωAsin(ωt+ϕ)= ωAcos(ωt + ϕ + π/2 )Phương trình gia tốca = v’ = −ω2Acos(ωt + ϕ ) = −ω2x = ω2Acos(ωt+ϕ + π )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 π (a ngược pha với x)Các giá trị cực đạixmax = A;vmax = ωA;amax = ω2AChiều dài quỹ đạo : L = 2AQuãng đường đi được :+Trong nửa chu kỳ luôn bằng 2A+Trong một chu kỳ luôn bằng 4ASvtb =∆tTốc độ trung bình:∆xvtb =∆tVận tốc trung bình:Pha ban đầu trong dao động x = A cos ϕ = x0t =0⇒⇒ϕv = − Aω sinϕ = v0− π ≤ ϕ ≤ πsinϕ .v0 < 0 ⇒ ϕ .v0 < 0Chú ý:Thời gian trong dao động+ vật đi từ VTCB O đến li độ x:xarcsin  A  = T arcsin x ∆t = Aω2π + vật đi từ biên đến li độ x:+ bảng phân bố thời gian:xarccos  A  = T arccos x ∆t = Aω2π 1CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNĐộ lệch pha dao động giữa hai thời điểm :+Cùng pha:∆ϕ = k 2π ⇒ t 2 − t1 = kT∆ϕ = ω (t 2 − t1 ) x1 = x 2⇒ v1 = v 2a = a2 1+Ngược pha:πT⇒ t 2 − t1 = (2k + 1)24222 x1 + x 2 = A v1 = ω x 2 ; v 2 = ω x12⇒ v12 + v 22 = v maxa = ω v ; a = ω v221 1a 2 + a 2 = a 22max 1∆ϕ = (2k + 1)Vuông pha:Công thức độc lập thời gian2 x   v  + A   v max2 = 1, v v max2  a +   a maxNăng lượng của con lắc lò2 = 1a = −ω 2 x,2mvmω 2 ( A 2 − x 2 )Wđ ==22Wt =kx 2 mω 2 x 2=22W = Wđ + Wt =mω 2 A 2 kA 2=22Chú ý:+ W = Wđmax = Wtmax+m (kg) ; k ( N/m ) ; x, A (m) ; v (m/s ) ; ω ( rad/s ) ; W,Wt ,Wđ (J)+Wt ; Wđ biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2 và tần số là 2f2CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNII. CON LẮC LÒ XOChu kỳ:m ∆tT = 2π=kNTần số:1 kNf ==2π m ∆tω=kmTần số góc:Chiều dài của con lắc lò xo trong quá trình dao động∆lcb = l cb − l0Độ biến dạng của lò xo khi vật ở VTCB O :l max = l cb + Al = l cb + x ⇒ l min = l cb − AChú ý:+Khi lò xo nằm ngang thì ∆lcb = 0 hay lcb = l0l0:chiều dài tự nhiên của lò xo∆l cb =+Khi con lắc lò xo dao động trên mặt phẳng hợp với phương ngang góc α thìmg∆l cb =k+Khi con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng thìĐộ lớn lực đàn hồi của lò xo:Fđh = k .∆lmg sinαkΔl:độ biến dạng của lò xo⇒ Fđh = k ( ∆l cb + x)Fđh max = k (∆l cb + A) Fđh min = k (∆l cb − A)Fđh min = 0∆l cb ≤ Akhi∆l cb > AkhiFkv = −kx = −kA cos(ωt + ϕ )Độ lớn lực hồi phục (lực kéo về) Fkv max = kA⇒ Fkv = k x ⇒  Fkv min = 0Chú 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 v3CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNIII. CON LẮC ĐƠNPhương trình dao động+Li độ cong : s = S0cos(ωt + ϕ)+Li độ góc : α = α0cos(ωt + ϕ)s = αl, S0 = α0lChú ý:α,α0 (rad) ; α0≤π/18 (rad) = 100Chu kỳ, tần số, tần số gócl1 ggT = 2πf =ω=g2π ll,,Năng lượng của con lắc đơnmv 2Wđ =2, Wt = mgl(1 − cosα)W=Wđ+Wt = mgl(1 − cosα0)Chú ý:+ W = Wđmax = Wtmax+Wt ; Wđ biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2 và tần số là 2fCộng hưởng cơ: ωr = ωlcbIV.TỔNG HỢP DAO ĐỘNG+Dao động thành phầnx1 = A1cos(ωt+ϕ1)x2 = A2cos(ωt+ϕ2)+Phương trình dao động tổng hợp:x= Acos(ωt+ϕ) A = A 2 + A 2 + 2 A A cos(ϕ − ϕ )121 221A1 sinϕ1 + A2 sinϕ 2tan ϕ =A1 cos ϕ1 + A2 cos ϕ 2+Độ lệch pha giữa hai dao động thành phần: ∆ϕ = ϕ2 - ϕ1Cùng pha: ∆ϕ = 2kπ⇒Amax=A1+A2.Ngược pha: ∆ϕ=(2k+1)π⇒Amin=|A1− A2|Vuông pha: ∆φ = (2k + 1)π/2⇒ A=A12 + A22A1 − A2 ≤ A ≤ A1 + A2Tổng quát:CHƯƠNG 2. SÓNG CƠI. SÓNG TRUYỀN THEO MỘT PHƯƠNGPhương trình sóng4CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNTại nguồn O: u= U0.cos(ωt + φ)2πdλuM = U0.cos(ωt + φ−)d :khoảng cách từ M tới O trên phương truyền sóngChú ý:sóng tuần hoàn theo không gian với bước sóng λ và tuần hoàn theo thời gian với chu kỳ TCác đại lượng cơ bảnvλ = = vTf+Bước sóng:+Tốc độ truyền sóng:λSv = = λf =T∆t∆ϕ =Độ lệch pha dao động giữa 2 phần tử (điểm) trên phương truyền:d:khoảng cách giữa hai điểm trên phương truyền sóng+Cùng pha:∆ϕ = k.2π⇒d = k.λ⇒dmin = λ+Ngược pha:∆ϕ = (2k+1)π⇒d = (k + 0,5).λ⇒dmin = λ/2+Vuông pha:∆ϕ = (2k+1)π/2⇒d = (k + 0,5)λ/2 ⇒ dmin = λ/4II.SÓNG DỪNGHai đầu cố định:λvl=k =k22fSố nút = k + 1;số bụng = kl = (2k + 1)2πdλλv= (2k + 1)44fMột đầu cố định một đầu tự do:Số nút = số bụng = k + 1Chú 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Phương trình sóng dừng tại M+hai đầu cố định:2πdu = 2U 0 sinsinωtλd:khoảng cách từ M đến nút sóng bất kỳu = 2U 0 cos2πdcos ωtλ+một đầu cố định một đầu tự do:d:khoảng cách từ M đến bụng sóng bất kỳChú ý:các phần tử trong cùng một bó sóng luôn dao động cùng pha5CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNIII.GIAO THOA SÓNG VỚI 2 NGUỒN ĐỒNG BỘ.Phương trình sóng tổng hợp tại Md + d2π 1λuM = AM.cos(ωt )Biên độ dao động tại M:d − d1AM = 2U 0 cos(π 2)λTại M dao động với biên độ cực đại:AM = 2U0⇒d2– d1 = kλTại M dao động với biên độ cực tiểu:AM = 0 ⇒d2− d1 = (k + 0,5)λSố (đường,điểm) dao động với biên độ cực đại,cực tiểu trên đoạn thẳng nối hai nguồnSSSS− 1 2 ZC⇒ u nhanh pha hơn i ( mạch có tính cảm kháng)ϕ< 0 hay ZL< ZC⇒ u chậm pha hơn i (mạch có tính dung kháng)ϕ = 0 hay ZL = ZC⇒ u cùng pha iChú ý:+uL nhanh pha hơn uR một góc π/2 uR U 0R2  uL +   U 0L2 = 1+uC chậm pha hơn uR một góc π/2 uR U 0R2  uC +   U 0C2 = 1uLZ=− LuCZC+uL ngược pha với uC:Công suất,hệ số công suất mạch RLC nối tiếp+Công suất:U 2RP = UI cos ϕ = I 2 R = 2Zcos ϕ =R UR=Z U+Hệ số công suất:Hiện tượng cộng hưởngThay đổi L hoặc C hoặc ω sao cho: ZL = ZC⇒ ω 2 LC = 18CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢN z min = R I max = UR⇒2P = I 2 R = Umax maxRϕ = 0II.SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNGMáy phát điện xoay chiều+Từ thông: Φ= Φ0cos(ωt + ϕ)Φ0 = N.B.S:từ thông cực đại+Suất điện động:e = E0cos(ωt + ϕ− π/2)E0 = Φ0.ω :suất điện động cực đại+Tần số của dòng điện xoay chiều do máy phát ra:npf =60(n: vòng/phút)f = np(n: vòng/s)Chú ý:B (T) ; S (m2) ; Φ (Wb) ; e (V)p : số cặp cựcMáy phát điện xoay chiều 3 phae1 = E 0 cos ωt2π)e2 = E0 cos(ωt +32πe3 = E 0 cos(ωt − 3 )Máy biến áp lí tưởngE1 U 1 I 2N=== 1E2 U 2 I1 N 2Hao phí khi truyền tải điện năng+Công suất hao phíRP 2Php = 2U cos 2 ϕ+Độ sụt áp: ∆U = I.R+Hiệu suất truyền tải điệnPhpRPH = 1−= 1− 2PU cos 2 ϕ9CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNU 12 1 − H 2=U 22 1 − H 1+Liên hệ giữa điện áp và hiệu suấtCHƯƠNG 4.DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪI.MẠCH DAO ĐỘNG LCCác phương trình+điện tích:q = Q0cos(ωt + ϕ)+hiệu điện thế: u = U0cos(ωt + φ)+dòng điện:i = Iocos(ωt + ϕ +π/2)Chu kì,tần số,tần số góc riêng1f =T = 2π LC2π LC;1ω=LCChú ý :q và u cùng pha; i nhanh pha hơn q và u một góc π/2Q0C= U0 I 0 = ωQ 0 =LLCQILU 0 = 0 = 0 = I 0C ωCCL 2 2u =(I 0 − i )CC 21i =(U 0 − u 2 ) =(Q02 − q 2 )LLC22 u = q ;  q  +  i  = 1U 0 Q0  Q0   I 0  u  2  i  2 +  =1 U 0   I 0 Năng lượng điện từLI 02Li 2Wt =⇒ Wt max =22Cu 2 q 2=22CCU 02 Q02⇒ Wđ max ==22CWđ =W = Wđ + Wt = Wđ max = Wt maxChú ý:Wt,Wđ biến thiên tuần hoàn với tần số 2f và chu kỳ T/2II.SÓNG ĐIỆN TỪBước sóng điện từ do máy phát hoặc thu(trong chân không)10CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNλ = 3.10 8.T = 3.10 8.2π LCChú 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 B, v , E+đôi một vuông góc với nhau tạo thành một tam diện thuậnCHƯƠNG 5. SÓNG ÁNH SÁNGI.TÁN SẮC ÁNH SÁNGChiếu ánh sáng trắng qua môi trường trong suốt+Khúc xạ ánh sáng:n1sini=n2sinr+Góc hợp bởi tia đỏ và tia tím:α = r đ - rt+Độ rộng quang phổ dưới đáy bể:ĐT = h.(tanrđ− tanrt)Chiếu ánh sáng trắngqua lăng kính với góc tới và góc chiết quang nhỏ hơn100+Góc lệch: D = (n – 1).A+Góc hợp bởi tia đỏ và tia tím:α = D t – Dđ+Độ rộng quang phổ thu được trên màn: ĐT = AK.(tanDt – tanDđ)Chú ý:11CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢN+công thức lăng kính đặt trong không khí:sin i1 = n sin r1sin i = n sin r22 A = r1 + r2 D = i1 + i2 − A+góc lệch D cực tiểu khi i1 = i2Ar1 = r2 =2⇒  Dmin = 2i1 − Asin Dmin + A  = n sin A 22n=cc=v λfLiên hệ giữa chiết suất môi trường,tốc độ và bước sóng ánh sáng đơn sắc: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 từII.GIAO THOA ÁNH SÁNGGiao thoa với ánh sáng đơn sắcλDi=aKhoảng vân:d 2 − d1 = kλTại M là vân sáng:⇒ xM = kλD= kik∈Za()Tại M là vân tốid 2 − d1 = (k + 0,5)λ⇒ xM(k∈Z)λD= (k + 0,5)= (k + 0,5)ia12CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢN∆x = x 2 − x1Khoảng cách giữa 2 vân trên mànChú ý:+Hai vân cùng bên: x1 cùng dấu x2+Hai vân khác bên: x1 trái dấu x2Số vân sáng trên giao thoa trường có bề rộng L+ Tổng số vân sángLN vs = 2  + 1 2i + Tổng số vân tốiLN vt = 2 + 0,5 2iSố vân sáng (vântối ) 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 ≤ xNSố giá trị k ∈ Z là số vân sáng (vân tối) cần tìmChú 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 sắcTại M trên màn có sự trùng nhau của 2 vân sáng:xM = k1.i1 = k2.i2⇒ k1.λ1 = k2.λ2Tại M trên màn có sự trùng nhau của 2 vân tối:xM = (k1 + 0,5).i1 = (k2 + 0,5).i2⇒ (k1 + 0,5).λ1 = (k2 + 0,5).λ2Tại M trên màn có sự trùng nhau của 1 vân sáng và 1 vân tối:xM = k1.i1 = (k2 + 0,5).i2⇒ k1.λ1 = (k2 + 0,5).λ2Giao thoa với ánh sáng trắngBề rông quang phổ bậc k:∆x = k( λ đ − λt ) DaSố bức xạ cho vân sáng (tối) tại điểm M trên màn:ax Max≤k≤ MDλ đDλt+ Vân sáng:⇒ số giá trị k (k∈Z) là số bức xạaxλ= MkDVới+ Vân tối:ax Max− 0,5 ≤ k ≤ M − 0,5Dλ đDλt⇒ số giá trị k (k∈Z) là số bức xạ13CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNλ=ax M(k + 0,5) DVớiIII.TIA X (TIA RƠNGHEN)Công suất của ống:P = U.II=Ne.eCường độ dòng điện trong ống:Nhiệt lượng tỏa ra trên anot:Q = P.tĐộng năng của electron khi tới Anot:WđA − WđK = eU KA = e U AKt=PU(Ne:số electron đập vào anot trong thời gian t)WđA:động năng electron ở AnotWđK: động năng electron ở KatotUAK:hiệu điện thế giữa Anot và Katote = -1,6.10-19(C):điện tích electronBước sóng nhỏ nhất của tia X do ống phát rahchcλ min ==WđA WđK + e U AKTần số lớn nhất của tia X do ống phát raWđK + e U AKcf max ==λ minhHiệu điện thế nhỏ nhất để ống phát ra tia X có bước sóng λhc− WđKU AK min = λeCHƯƠNG 6. LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNGI.HIỆN TƯỢNG QUANG ĐIỆNLượng tử ánh sánghcε== hfλ+Năng lượng photonN εP= εt+Công suất nguồn sánghcA=λ0Công thoát:λ0:giới hạn quang điệnĐiều kiện xảy ra hiện tượng quang điện: λ ≤ λ0ε = A + Wđ 0 maxCông thức Einstein về định luật quang điện:14CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢN⇒hc hc me v 02max=+λ λ02II.QUANG PHỔ CỦA NGUYÊNTỬ HIDRÔTiên đề Bohcε = E n − E m = hf =λnm(En> Em)Bán kính quỹ đạo thứ n của electronrn = n2r0(r0 =5,3.10-11m )13,6En = − 2nNăng lượng ứng quỹ đạo thứ n:(eV)Số vạch quang phổ+Nhiều nguyên tử Hidro:n(n − 1)Nv =2Nv = n −1+Một nguyên tử Hidro:Lực tĩnh điện giữa hạt nhân và electron ở quỹ đạo thứ nke 2Fn = 4 2n r0ke 2v =me r0 n 22nTốc độ electron ở quỹ đạo thứ n:Mối liên hệ giữa các bước sóng và tần số của các vạch quang phổ111=+⇒ f 31 = f 32 + f 21λ31 λ32 λ21CHƯƠNG 7. VẬT LÝ HẠT NHÂNI.CẤU TẠO HẠT NHÂNAZ XKí hiệu hạt nhân:X : tên nguyên tốZ : nguyên tử số,số protonA=Z+N : số khối, số nuclonN:số nơtronMột số hạt đặc biệt :β − ≡ −10 e: electronβ + ≡ 10 e: pôzitron4α ≡ 2 He: hạt nhân Heli15CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNn≡ 01 n:nơtronp≡ p11: protonH≡ D: đơteri33H≡T11:Triti0γ ≡0 γ:gamma2121N=Số hạt nhân có trong m(g) chất:II.NĂNG LƯỢNG LIÊN KẾTĐộ hụt khối∆m = Zm p + ( A − Z )mn − mhnmN AA(số Avôgadro: NA = 6,023.1023hạt/mol)Chú ý:≈mhn = mnguyên tử− Z.me mnguyên tửmp = 1,007276u =1,0073umn = 1,008665u = 1,0087ume = 9,1.10−31kg = 0,0005u1u = 1,66055.10−27kg=931,5MeV/c2Năng lượng liên kếtWlk = ∆m.c 2Chú ý:1eV = 1,6.10-19 J1MeV = 1,6.10-13 J1u.c2 = 931,5 MeVNăng lượng liên kết riêngWWlkr = lkAChú ý:Wlkr càng lớn thì hạt nhân càng bền vững.Các hạt nhân có số khối A từ 50 đến 70 nằm trong nhómcác hạt nhân bền vững.Năng lượng tương đối tínhm0 c 2E02E = mc ==2vv21− 21− 2ccE:năng lượng toàn phần16CÔNG THỨC VẬT LÝ 12 CƠ BẢNE0:năng lượng nghỉm:khối lượng độngm0:khối lượng nghỉĐộng năng: Wđ = E – E0III.PHẢN ỨNG HẠT NHÂNPhản ứng hạt nhânA+ B → C+DCác định luật bảo toànBảo toàn số nuclon ( số khối )AA + AB = AC + ADBảo toàn điện tíchZA + ZB = ZC + ZDBảo toàn năng lượng toàn phầnM 0 = m A + mBM 0 c 2 + K A + K B = Mc 2 + K C + K D+Tổng khối lượng các hạt nhân trước phản ứng:M = mC + m D+Tổng khối lượng các hạt nhân sau phản ứng:Bảo toàn động lượngp A + p B = pC + p D  a =b ±cChú ý :+⇒ a 2 = b 2 + c 2 ± 2bc. cos(b , c )  b +c =0⇒b =c++Liên hệ giữa động lượng và động năng: P2 = 2mKNăng lượng phản ứngW = ( m A + m B − mC − m D ) c 2W = ( ∆mC + ∆m D − ∆m A − ∆m B )c 2 W = WlkC + WlkD − WlkA − WlkBW = KC + KD − K A − K BChú ý:+ W>0:phản ứng tỏa năng lượng+ W