ChưƠng dao đỘng cơ HỌC



tải về 364.59 Kb.
trang1/5
Chuyển đổi dữ liệu14.09.2018
Kích364.59 Kb.
  1   2   3   4   5

THPT Hoàng văn Thụ





SỞ GIÁO DỤC – ĐÀO TẠO KHÁNH HÒA

Trường THPT Hoàng Văn Thụ






Năm học 2013 - 2014


Lưu hành nội bộ




PHẦN A. TÓM TẮT LÝ THUYÊT

CHƯƠNG I. DAO ĐỘNG CƠ.

Bàì 1 DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA

1.Dao động điều hòa: Là dao động trong đó li độ của vật là một hàm cos (hay sin) của thời gian.

2.Các đại lượng đặc trưng của dao động điều hòa

+ Tần số góc : Là một đại lượng trung gian cho phép xác định chu kỳ, tần số của dao động. Đơn vị: rad/s

+ Chu kỳ: Là khoảng thời gian để lặp lại li độ và chiều chuyển động như cũ, đó cũng là khoảng thời gian để vật thực hiện được một dao động toàn phần.

Đơn vị: giây (s).

+ Tần số: là nghịch đảo của chu kỳ đó là số dao động trong một giây: . Đơn vị: hec (Hz).



3.Phương trình của dao động điều hoà. Công thức của vận tốc và gia tốc:

+ Phương trình của dao động điều hoà:

x là li độ

A: là biên độ, là giá trị cực đại của li độ.

Pha của dao động (t + ): Là đại lượng cho phép xác định trạng thái của dao động tại thời điểm t bất kỳ. Đơn vị: rad.

Pha ban đầu :φ Là pha dao động ở thời điểm ban đầu t = 0

+ Công thức của vận tốc:

Vận tốc sớm pha hơn li độ là 0,5π

Khi vật ở vị trí biên x = ± A thì vmin = 0



Khi vật đi qua vị trí cân bằng x = 0 thì tốc độ vật lớn nhất vmax = ωA

+ Công thức của gia tốc:



Gia tốc ngược pha với li độ và nhanh pha 0,5π so với vận tốc

Khi vật ở vị trí biên x = ± A thì gia tốc có giá trị lớn nhất a = ω2A

Khi vật qua vị trí cân bằng x = 0 thì độ lớn gia tốc amin = 0

Vận tốc gia tốc và ly độ biến thiên điều hòa cùng tần số



Hệ thức liên hệ



Bàì 2 CON LẮC LÒ XO



1. Con lắc lò xo

Gồm lò xo khối lượng không đáng kể,một

đầu cố định,một đầu buộc vào vật khối lượng m

2. Lực kéo về:

k :(N/m) là độ cứng của lò xo

Các đăc điểm của lực kéo về :

+ Luôn hướng về vị trí cân bằng

+ Có độ lớn tỉ lệ với độ lớn của li độ .

+ Trái dấu với li độ

3. Chu kỳ, tần số,tần số góc:

m tính bằng kg



4. Động năng , thế năng ,cơ năng:

a.Động năng :

b.Thế năng :

c.Cơ năng :

Trong quá trình dao động, nếu bỏ qua mọi ma sát thì động năng chuyển hóa thành thế năng, còn cơ năng của con lắc là 1 hằng số và tỉ lệ với bình phương biên độ dao động

Thế năng và động năng của vật dao động điều hoà biến thiên điều hoà với tần số góc ’ = 2 và chu kì T’ = .

Bàì 3 CON LẮC ĐƠN
1.Con lắc đơn

Cấu tạo gồm 1 sợi dây mảnh ,khối lượng

và độ co dãn không đáng kể,một đầu cố

định,một đầu buộc vào chất điểm khối lượng m



2.Lực kéo về


(Khi góc α nhỏ)


3.Phương trình li độ dao động:

hoặc với s là li độ cong,α là li độ góc

4. Chu kỳ, tần số, tần số góc:

5.Cơ năng

Là tổng của động năng và thế năng.Nếu bỏ qua mọi lực cản thì cơ năng của con lắc đơn là hằng số

Khi vật đi từ thấp lên cao ( xa vị trí cân bằng) thì động năng giảm thế năng tăng

Khi vật đi từ cao xuống thấp ( xa vị trí cân bằng) thì động năng tăng thế năng giảm



Bàì 4 DAO ĐỘNG TẮT DẦN DAO ĐỘNG CƯỠNG BỨC
+ Dao động có biên độ giảm dần theo thời gian gọi là dao động tắt dần.Ma sát càng lớn thì dao động tắt càng nhanh.

+ Dao động duy trì là dao động được bổ sung năng lượng mà không làm thay đổi chu kỳ dao động, dao động duy trì có biên độ không đổi và có chu kỳ bằng chu kỳ dao động riêng.

+ Dao động chịu tác dụng bởi một ngoại lực biến thiên tuần hoàn, gọi là dao động cưỡng bức .Dao động cưởng bức khi ôn định có biên độ xác định, có chu kỳ bằng chu kỳ của lực cưỡng bức và có biên độ phụ thuộc độ chênh lệch giữa tần số của lực cưỡng bức và tần số riêng.

+ Hiện tượng biên độ dao động cưỡng bức tăng lên đến một giá trị cực đại khi tần số của lực cưỡng bức f bằng tần số riêng fo của hệ dao động gọi là hiện tượng cộng hưởng.

+ Điều kiện để xảy ra cộng hưởng f = f0.
Bàì 5 SỰ TỔNG HỢP DAO ĐỘNG

Nếu một vật tham gia đồng thời hai dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với các phương trình:

x1 = A1 cos (t + 1) và x2 = A2cos(t + 2)

Thì dao động tổng hợp sẽ là: x = x1 + x2 = Acos(t + ) với A và  được xác định bởi: với Δφ = φ2 – φ1

Nếu hai dao động thành phần cùng pha ∆φ = 2kπ thì Amax = A1 + A2

Nếu hai dao động thành phần ngược pha ∆φ = 2(k +1)π thì Amin =│A1 - A2



Tổng hợp hai dao động điều hoà điều hoà cùng phương cùng tần số là một dao động điều hoà cùng phương, cùng tần số với các dao động thành phần có biên độ phụ thuộc vào độ lệch pha của hai dao động thành phần


CHƯƠNG II : SÓNG CƠ VÀ SÓNG SÂM.

BÀI 7 SÓNG CƠ VÀ SỰ TRUYỀN SÓNG CƠ
1. Sóng cơ là dao động lan truyền trong một môi trường.

+ Khi sóng cơ truyền đi chỉ có pha dao động của các phần tử vật chất lan truyền còn các phần tử vật chất thì dao động xung quanh vị trí cân bằng cố định.

+ Sóng dọc là sóng trong đó các phân tử dao động của môi trường dao động theo phương trùng với phương truyền sóng, sóng dọc truyền được trong cả 3 môi trường ,rắn, lỏng, khí.

+ Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử dao động của môi trường dao động theo phương vuông góc với phương truyền sóng ; sóng ngang chỉ truyền trong chất rắn và trên bề mặt chất lỏng.



2.Các đại lượng đặc trưng của sóng

+ Biên độ sóng là biên độ dao động của các phần tử môi trường nơi có sóng truyền qua.

+ Chu kỳ của sóng là chu kỳ dao động của các phần tử môi trường nơi có sóng truyền qua.

+ Tốc độ truyền sóng là tốc độ lan truyền dao động trong một môi trường.Với một trường nhất định tốc độ truyền sóng là không đổi.



+ Bước sóng : là quãng đường sóng lan truyền trong một chu kỳ. (Bước sóng cũng là khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng dao động cùng pha với nhau).

Khoảng cách giữa hai điểm gần nhau nhất trên phương truyền sóng mà dao động ngược pha là λ/2.

+ Năng lượng sóng là năng lượng dao động của các phần tử môi trường nơi có sóng truyền qua

3.Phương trình của một sóng truyền theo chiều dương của trục x:

Độ lệch pha của sóng tại hai điểm trên một phương truyền sóng vào cùng một thời điểm





0

1

2

-1

-2
BÀI 8 SỰ GIAO THOA SÓNG

+ Hai nguồn kết hợp là hai nguồn dao động

cùng phương, cùng chu kỳ (tần số) và có hiệu số

pha không đổi theo thời gian. Hai nguồn kết hợp

có cùng pha là hai nguồn đồng bộ .

+Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là

h
0

1

- 1

- 2
ai sóng kết hợp.

+Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng

kết hợp khi gặp nhau thì có những điểm cố định, ở đó chúng luôn luôn tăng cường lẫn nhau ; có những điểm ở đó chung luôn triệt tiêu nhau.

Nếu hai nguồn phát sóng đồng pha thì

+Cực đại giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nguyên lần bước sóng. k Z

+Cực tiểu giao thoa nằm tại các điểm có hiệu đường đi của hai sóng tới đó bằng một số nửa nguyên lần bước sóng. k Z


BÀI 9 SÓNG DỪNG

1.Sự phản xạ sóng

+Nếu vật cản cố định thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn ngược pha với sóng tới và triệt tiêu lẫn nhau.

+Nếu vật cản tự do thì tại điểm phản xạ, sóng phản xạ luôn luôn cùng pha với sóng tới và tăng cường lẫn nhau.

2. Sóng dừng

+ Trong sóng dừng, có 1 số điểm luôn luôn đứng yên gọi là nút, và một số điểm luôn luôn dao động với biên độ cực đại gọi là bụng. Khoảng cách giữa hai nút liên tiếp hoặc hai bụng liên tiếp thì bằng nửa bước sóng.

+ Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây :

Nếu hai đầu cố định thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.

Số bụng sóng là k, số nút là k +1

Nếu một đầu cố định, một đầu tự do thì chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ của 1/4 bước sóng.



Số bụng sóng = số nút sóng = k +1
BÀI 10 CÁC ĐẶC TRƯNG VẬT LÝ CỦA ÂM

1. Sóng âm là những sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn.

+Âm nghe được(âm thanh) có tần số từ 16Hz-20000Hz.

+ Những sóng cơ học tần số nhỏ hơn 16Hz gọi là sóng hạ âm.

+ Những sóng cơ học tần số lớn hơn 20000Hz gọi là sóng siêu âm.

+Nhạc âm là âm có tần số xác định.

2.Môi trường truyền âm và vận tốc âm

Sóng âm truyền được trong cả ba môi trường rắn, lỏng và khí nhưng không truyền được trong chân không. VR > Vl > Vk



3.Các đặc trưng vật lý của âm

a. Tần số của âm : là tần số của sóng âm

b. Cường độ âm I là lượng năng lượng được sóng âm truyền trong một đơn vị thời gian qua một đơn vị diện tích đặt vuông góc với phuơng truyền âm. Đơn vị cường độ âm là W/m2.

Mức cường độ âm L là lôga thập phân của thương số giữa cường độ âm I và cường độ âm chuẩn I0:

hoặc Đơn vị là Ben (B) hoặc đề xi ben (dB)

c.Đồ thị âm là đồ thị tổng hợp của âm cơ bản (có tần số f0) và các họa âm ( có tần số fn = n f0)


BÀI 11 CÁC ĐẶC TRƯNG SINH LÝ CỦA ÂM
a. Độ cao của âm: là đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với tần số âm. Âm cao (hoặc thanh) có tần số lớn, âm thấp (hoặc trầm) có tần số nhỏ.

b, Độ to của âm Là đặc trưng sinh lý của âm gắn liền với đặc trưng vật lý là mức cường độ âm.

c.Âm sắc là một đặc trưng vật lý của âm, giúp ta phân biệt âm do các nguồn khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết đến đồ thị dao động âm.
CHƯƠNG III. DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU
BÀI 12 ĐẠI CƯƠNG VỀ DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU

1. Dòng điện xoay chiều, Hiệu điện thế xoay chiều:



Trong đó u và i là giá trị tức thời; U0, I0 là giá trị cực đại, φu , φi là pha ban đầu của điện áp và cường độ.

Các giá trị hiệu dụng của dòng điện xoay chiều:

U và I là điện áp và cường độ hiệu dụng

+ Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều bằng cường độ của dòng điện không đổi khi chúng lần lượt chạy qua cùng điện trở trong cùng một khoảng thời gian, thì tỏa ra trên điện trở ấy cùng một nhiệt lượng.



BÀI 13 CÁC MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
+ Đoạn mạch chỉ có R:

Định luật Ohm ; uR cùng pha với i

+ Đoạn mạch chỉ có C:

Định luật Ohm ZC là dung kháng của tụ điện

.Dung kháng ZC tỉ lệ nghịch với f ,với dòng điện không đổi ZC = ∞

, uC trễ pha hơn i góc π/2

+ Đoạn mạch chỉ có L:

Định luật Ohm ZL là cảm kháng của cuộn dây

Cảm kháng tỉ lệ với f, đốivới dòng điện không đổi f = 0 thì cảm kháng ZL= 0

uL sớm pha hơn i góc π/2

BÀI 14 MẠCH RLC NỐI TIẾP
Định luật Ohm

với là tổng trở


Độ lệch pha  giữa u và i:

.
ZL > ZC thì φ > 0 ta nói mạch có tính cảm kháng và u sớm pha hơn i

ZL < ZC thì φ < 0 ta nói mạch có tính dung kháng và u chậm pha so với i

+ Cộng hưởng trong đoạn mạch RLC

Khi ZL = ZC hay  = hay 2LC=1 thì dòng điện trong mạch đạt giá trị cực
đại Ima x = , công suất trên mạch đạt giá trị cực đại Pmax = , u cùng pha với i ( = 0).

Hệ thức liên hệ giữa các điện áp hiệu dụng

BÀI 15 CÔNG SUẤT TIÊU THỤ CỦA MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU. HỆ SỐ CÔNG SUẤT
+ Công suất của mạch điện xoay chiều R, L, C nối tiếp:

Nếu L,hoặc C hoặc f (ω) thay đổi sao cho ZL = ZC ,công suất cực đại Pmax = U2/R lúc đó φ =0

Nếu R thay đổi sao cho R =│ZL – ZC công suất cực đại Pmax = U2/2R ; φ = ±π/4

+ Hệ số công suất: .

+ Ý nghĩa của hệ số công suất cos mạch R,L,C nối tiếp

Trường hợp cos = 1 tức là  = 0: mạch chỉ có R, hoặc mạch RLC có cộng hưởng điện (ZL = ZC) thì P = Pmax = UI = .

Trường hợp cos = 0 tức là  = : Mạch chỉ có L, hoặc chỉ có C, hoặc có cả L và C mà không có R thì P = Pmin = 0.

Đối với các động cơ điện, tủ lạnh, … nâng cao hệ số công suất cos để giảm cường độ dòng điện,qua đó làm giảm hao phí trên đường dây truyền tải.




BÀI 16 TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG.MÁY BIẾN ÁP
Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp (xoay chiều) nhưng không làm thay đổi tần số của nó;máy hoạt động dựa trên nguyên tắc cảm ứng điện từ

Cấu tạo gồm

+Lõi thép : Hình khung chữ nhật hoặc hình xuyến,là bằng các lá thép mỏng ghép cách điện.Lõi thép đóng vai trò là mạch từ

+ Hai cuộn dây đồng bọc chất cách điện quấn trên lõi thép,cuộn sơ cấp nối với nguồn điện xoay chiều,cuộn thứ cấp nối với tải tiêu thụ

Sự biến đổi hiệu điện thế và cường độ dòng điện

Nếu N2 > N1 thì U2>U1 máy có tác dụng tăng điện áp

Nếu N2 < N1 thì U21 máy có tác dụng giảm điện áp

Truyền tải điện năng

+ Công suất hao phí trên đường dây tải:



+ Biện pháp giảm hao phí trên đường dây tải: giảm r, tăng U



Trong thực tế để giảm hao phí trên đường truyền tải người ta dùng biện pháp chủ yếu là tăng hiệu điện thế U: dùng máy biến thế tăng thế đưa hiệu điện thế ở nhà máy lên rất cao rồi tải đi trên các đường dây cao thế. Gần đến nơi tiêu thụ lại dùng máy biến thế hạ thế giảm thế từng bước đến giá trị thích hợp.
BÀI 17 CÁC MÁY PHÁT ĐIỆN XOAY CHIỀU
A.Máy phát điện xoay chiều 1 pha

+ Nguyên tắc hoạt động.

Dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ: khi từ thông qua một khung dây biến thiên điều hòa, thì trong khung dây xuất hiện một suất điện động cảm ứng biến thiên điều hòa.

+ Cấu tạo

Phần cảm :là bộ phận tạo ra từ trường đó là nam châm vĩnh cữu hay nam châm điện.

Phần ứng là bộ phận tạo ra suất điện động gồm các cuộn dây mắc nối tiếp nhau, cố định trên một vòng tròn.

Trong hai phần: phần cảm hoặc phần ứng, có một phần quay gọi là rôto, phần đứng yên gọi là stato.

Số cuộn dây của phần ứng bằng số cực nam châm của phần cảm

+ Biên độ suất điện động xuất hiện trong máy



N là số vòng dây ,B là độ lớn cảm ứng từ (T),S là diện tích (m2),ω là tốc độ góc của rô to(rad/s), Φ0 = BS là từ thông cực đại qua một vòng dây(Wb)

+ Tần số của dòng điện xoay chiều.

Nếu máy có p cặp cực và rô to quay n vòng trong 1 giây thì

B. Máy phát điện xoay chiều 3 pha

+ Cấu tạo: gồm 2 phần

Ba cuộn dây giống nhau gắn cố định

trên một đường tròn tại ba vị trí đối xứng

(ba trục của ba cuộn dây đồng quy tại tâm O của đường tròn

và lệch nhau 120o ).

Một nam châm NS có thể quay quanh trục O với tốc độ góc  không đổi.

Dòng điện xoay chiều ba pha

Dòng điện xoay chiều do máy phát điện xoay chiều ba pha phát ra là dòng 3 pha. Đó là hệ 3 dòng điện xoay chiều hình sin cùng tần số, nhưng lệch pha với nhau từng đôi một. Nêu tải đối xứng thì dòng ba pha có cùng biên độ.



* Ưu điểm của dòng điện xoay chiều 3 pha

+ Tiết kiệm dây dẫn..

+ Tạo ra từ trường quay cho các động cơ ba pha..
BÀI 18 ĐỘNG CƠ KHÔNG ĐỒNG BỘ
Nguyên tắc hoạt động của động cơ không đồng bộ

1.Thí nghiệm :

Một khung dây dẫn kín đặt cùng trục với một nam châm chữ U.Khi quay đều nam châm với tốc độ góc ω0 thì khung dây dẫn quay theo cùng chiều quay với nam châm và với tốc độ góc ω< ω0



2.Giải thích:

Do hiện tượng cảm ứng điện từ khi nam châm quay tạo ra từ trường quay ,trong khung xuất hiện dòng điện cảm ứng.Từ trường của nam châm tác dụng lực lên dòng điện cảm ứng tạo ra momen ngẫu lực từ làm khung quay.

Theo định luật Lenxơ thì dòng điện cảm ứng phải có chiều để momen ngẫu lực từ làm khung quay cùng chiều quay với từ trường nhằm chống lại chuyển động tương đối giữa khung và nam châm

Tốc độ quay của khung luôn nhỏ hơn tốc độ của từ trường quay vì nếu khung có tốc độ bằng tốc độ từ trường quay thì chuyển động tương đối giữa nam châm và khung không còn nữa lúc đó sẽ không còn momen lực từ tác dung lên khung,do đó khung sẽ quay với tốc độ ω< ω0





Поделитесь с Вашими друзьями:
  1   2   3   4   5


Cơ sở dữ liệu được bảo vệ bởi bản quyền ©tieuluan.info 2019
được sử dụng cho việc quản lý

    Quê hương