Tổng hợp công thức vật lý 1112 luyện thi THPT2020

B. TỔNG HỢP CÔNG THỨC VẬT LÍ THI THPT QUỐC GIA NỘI DUNG B. TỔNG HỢP CÔNG THỨC VẬT LÍ THI THPT QUỐC GIA 1 B.1 TỔNG HỢP CÔNG THỨC VẬT LÍ 11 2 I. LỰC ĐIỆN – ĐIỆN TRƯỜNG 2 II. CÔNG – THẾ NĂNG ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ 2 III. TỤ ĐIỆN 2 IV. MẠCH ĐIỆN 2 V. GHÉP CÁC ĐIỆN TRỞ 3 VI. NGUỒN ĐIỆN 3 VII. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO NHIỆT ĐỘ 4 VIII. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN 4 XI. BẢNG TÓM TẮT DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG 4 XII. THẤU KÍNH HỘI TỤ (f > 0) 8 XIII. THẤU KÍNH PHÂN KỲ (f < 0) 8 B.2. CÔNG THỨC VẬT LÍ 12 9 CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG 9 I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA: 9 II. CON LẮC LÒ XO 9 III. CON LẮC ĐƠN 11 IV. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG 12 CHƯƠNG II: SÓNG CƠ HỌC 12 I. Sóng đo 1 nguồn 12 II. Giao thoa sóng: 13 III. Sóng dừng. 14 CHƯƠNG 3 :DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 14 I. ĐẠI CƯƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU 14 II. LIÊN HỆ GIỮA CÁC ĐIỆN ÁP: 16 III. SẢN XUẤT VÀ TRUYỀN TẢI ĐIỆN NĂNG 17 CHƯƠNG 4: DAO ĐỘNG VÀ SÓNG ĐIỆN TỪ 18 CHƯƠNG 5 :GIAO THOA ÁNH SÁNG: 18 I. Với Ánh Sáng Đơn Sắc: 18 II. Giao thoa với ánh sáng trắng 19 CHƯƠNG 6: LƯỢNG TỬ ÁNH SÁNG 20 CHƯƠNG 7: VẬT LÝ HẠT NHÂN 21   B.1 TỔNG HỢP CÔNG THỨC VẬT LÍ 11 I. LỰC ĐIỆN – ĐIỆN TRƯỜNG Định luật Coulomb : hệ số tỷ lệ q1; q2 (C) : độ lớn hai điện tích điểm : hằng số điện môi r(m): khoảng cách giữa hai điện tích Cường độ điện trường (NC = Vm) F(N):lực điện tại điểm khảo sát q(C): điện tích thử dương Q(C): điện tích khảo sát. Nguyên lý chồng chất điện trường Công thức tổng quát: II. CÔNG – THẾ NĂNG ĐIỆN THẾ HIỆU ĐIỆN THẾ Công của lực điện: AMN = q.E.d (d = s.cos) Thế năng của một điện tích điểm q tại điểm M trong điện trường: VM = AM = VM q Điện thế tại một điểm M trong điện trường Hiệu điện thế: Liên hệ giữa hiệu điện thế và cường độ điện trường: U = E.d III. TỤ ĐIỆN Điện dung của tụ điện: Q(C): điện tích trên tụ điện U(V): hiệu điện thế giữa hai đầu tụ điện Năng lượng điện trường trong tụ điện (J) IV. MẠCH ĐIỆN Cường độ dòng điện: là điện lượng chuyển qua tiết diện thẳng của vật dẫn trong thời gian t(s) Điện năng tiêu thụ của đoạn mạch A = U.q = U.I.t (J = V.C) Công suất điện của đoạn mạch Nhiệt lượng tỏa ra ở vật dẫn Q = R.I2.t (J) Công suất tỏa nhiệt của vật dẫn Định luật OHM đối với toàn mạch Đoạn mạch chứa nguồn UAB = I.RAB E hay V. GHÉP CÁC ĐIỆN TRỞ Ghép nối tiếp I = I1 = I2 = … U = U1 + U2+... R = R1 + R2 +.... Ghép song song I = I1 + I2 + … U = U1 = U2 VI. NGUỒN ĐIỆN Suất điện động của nguồn điện A(J) là công của lực lạ dịch chuyển một điện tích dương q(C) ngược chiều điện trường Công của nguồn điện: Ang = qE = EIt Công suất của nguồn điện: Hiệu suất của nguồn điện: Bộ nguồn nối tiếp Eb = n.E ; rb = n.r Bộ nguồn song song Eb = E ; VII. SỰ PHỤ THUỘC CỦA ĐIỆN TRỞ VÀO NHIỆT ĐỘ : điện trở suất ở l: chiều dài dây dẫn (m) : điện trở suất ở toC S: tiết diện dây dẫn (m2) : hệ số nhiệt điện trở (K1) Hiện tượng nhiệt điện E = T (T1 T2) E: suất điện động nhiệt điện (V) : hệ số nhiệt điện động (V.K1) T1 T2 là hiệu nhiệt độ ở đầu nóng và đầu lạnh. VIII. DÒNG ĐIỆN TRONG CHẤT ĐIỆN PHÂN m: khối lượng vật chất được giải phóng ở điện cực (g) k: đương lượng điện hóa F = 9,65.104 : hằng số Faraday (Cmol) đương lượng gam của nguyên tố A: khối lượng mol nguyên tử (gmol) n: hóa trị của nguyên tố làm điện cực I: cường độ dòng điện qua bình điện phân (A) t: thời gian dòng điện qua bình điện phân (s) mili : m … = 103; micro: …=106; nano: n …=109;pico: p…=1012 XI. BẢNG TÓM TẮT DÒNG ĐIỆN TRONG CÁC MÔI TRƯỜNG MT Hạt tải điện Bản chất Đường đặc trưng V A Ứng dụng Kim loại electron tự do Dòng điện trong kim loại là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do dưới tác dụng của điện trường. Tuân theo định luật OHM khi nhiệt độ của kim loại được giữ không đổi Siêu dẫn Nhiệt điện Chất điện phân ion dương ion âm Dòng điện trong chất điện phân là dòng chuyển dời có hướng của các ion trong điện trường. Tuân theo định luật OHM Luyện nhôm Mạ điện Chất khí ion (), ion (+) và electron được tạo nhờ tác nhân ion hóa Dòng điện trong chất khí là dòng chuyển dời có hướng của electron và các ion trong điện trường. Không tuân theo định luật OHM. Tia lửa điện Hồ quang điện Chân không electron đưa vào Dòng điện trong chân không là dòng chuyển dời có hướng của các electron Không tuân theo định luật OHM. Tia catôt Chất bán dẫn electron tự do lỗ trống Dòng điện trong chất bán dẫn là dòng chuyển dời có hướng của các electron tự do và lỗ trống dưới tác dụng của điện trường. Không tuân theo định luật OHM. Điôt bán dẫn Transistor Lực từ tác dụng lên đoạn dây dẫn mang dòng điện: F = B.I.l.sin (quy tắc bàn tay trái 1) B(T): cảm ứng từ I (A): cường độ dòng điện qua dây dẫn. : góc hợp bởi B ⃗ và l ⃗ Cảm ứng từ dòng điện chạy trong Dây dẫn thẳng: (quy tắc bàn tay trái 1) r(m):khoảng cách từ dòng điện đến điểm khảo sát. I (A): cường độ dòng điện qua dây dẫn. Vòng dây tròn: (quy tắc bàn tay trái 2) R (m): bán kính vòng dây. N (vòng): số vòng dây. I (A): cường độ dòng điện qua vòng dây. Ống dây hình trụ: (quy tắc bàn tay trái 3) I (A): cường độ dòng điện qua ống dây. N (vòng): số vòng dây; l (m): chiều dài ống dây : số vòng dây trên 1m chiều dài. Từ trường của nhiều dòng điện: Lực tương tương tác giữa hai dòng điện song song: I1 và I2 là cường độ dòng điện qua hai dây dẫn. r : khoảng cách giữa hai dây dẫn. l : chiều dài đoạn dây dẫn tính lực tương tác. Lực Lorentz: f = q.v.B.sinα (Quy tắc bàn tay trái 2) q (C): điện tích của hạt mang điện chuyển động. v (ms): vận tốc của hạt mang điện. B (T): từ trường nơi hạt mang điện chuyển động. α : góc hợp bởi và Chuyển động của hạt điện tích trong từ trường đều: Bán kính quỹ đạo: Chu kỳ chuyển động: Từ thông: Ф = B.S.cosα (Wb) B (T): cảm ứng từ xuyên qua vòng dây. S (m2): diện tích vòng dây. α : góc hợp bởi và pháp tuyến . Suất điện động cảm ứng ∆Ф : độ biến thiên từ thông (Wb) ∆t : khoảng thời gian từ thông biến thiên (s) : tốc độ biến thiên của từ thông. Từ thông riêng của mạch : Φ = L.i Độ tự cảm của ống dây: N (vòng): số vòng dây. l (m): chiều dài ống dây. S (m2): tiết diện ống dây. Suất điện động tự cảm： (V) L (H): hệ số tự cảm của ống dây. ∆i : độ biến thiên c.độ dòng điện trong mạch (A) ∆t : khoảng thời gian dòng điện biến thiên (s) : tốc độ biến thiên của cường độ dòng điện. Năng lượng từ trường của ống dây L (H): hệ số tự cảm của ống dây. i (A): cường độ dòng điện qua ống dây. Định luật khúc xạ ánh sáng n1.sini = n2.sinr hay Chiết suất tỷ đối: Góc giới hạn phản xạ toàn phần Điều kiện để có phản xạ toàn phần n2 < n1 ; i ≥ igh Công thức lăng kính sini1 = n.sinr1 ; A = r1 + r2 sini2 = n.sinr2 ; D = i1 + i2 – A Nếu các góc i và A nhỏ i1 = n.r1 ; A = r1 + r2 i2 = n.r2 ; D = (n – 1).A D : độ tụ (dp) f: tiêu cự thấu kính (m) R1; R2 : bán kính các mặt cong (m) n : chiết suất chất làm thấu kính. Thấu kính hội tụ : f > 0 ; D > 0 Thấu kính phân kỳ : f < 0 ; D < 0 Vị trí ảnh: Số phóng đại ảnh Hệ hai thấu kính đồng trục ghép sát ; D = D1 +D2 Hệ hai thấu kính đồng trục ghép cách nhau Quan hệ giữa hai vai trò ảnh và vật của A1’B1’: AB A1’B1’ A2’B2’ d1 d1’ d2 d2’ d2 = l – d1’ ; d1’ + d2 = l Số phóng đại ảnh sau cùng: k = k1.k2 Số bội giác: Kính lúp: ngắm chừng ở vô cực : Kính hiển vi: ngắm chừng ở vô cực Kính thiên văn: ngắm chừng ở vô cực XII. THẤU KÍNH HỘI TỤ (f > 0) VẬT ẢNH Tính chất Vị trí Tính chất Vị trí Chiều và độ lớn THẬT d ≥ 0 d > 2f THẬT f < d’ < 2f 1 < k < 0 d = 2f d’ = 2f k = 1 f < d < 2f d’ > 2f k < 1 d = f Không xác định d’ → ∞ Không xác định 0 < d < f ẢO d’ < 0 k > 1 d = 0 Không xác định d’ = 0 k = 1 ẢO d < 0 THẬT 0 < d’ < f 0 < k < 1 XIII. THẤU KÍNH PHÂN KỲ (f < 0) VẬT ẢNH Vị trí Tính chất Vị trí Chiều và độ lớn d > 0 ẢO f < d’ < 0 0 < k < 1 d ≤ 0 d = 0 không xác định d’ = 0 k = 1 f < d < 0 THẬT d’ > 0 k > 1 d = f không xác định d’ → ∞ không xác định 2f < d < f ẢO d’ < 2f k < 1 d = 2f d’ = 2f k = 1 d < 2f 2f < d’ < f 1 < k < 0 B.2. CÔNG THỨC VẬT LÍ 12 CHƯƠNG I : DAO ĐỘNG I. DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA: Chọn gốc tọa độ tại vị trí cân bằng: Phương trình dao động Phương trình vận tốc Phương trình gia tốc: + x: Li độ dao động (cm, m) + A: Biên độ dao động (cm, m) + :Pha ban đầu ( rad) + : Tần số góc (rads) +(t + ): Pha dao động (rad)  xmax = A vmax = A(Tại VTCB) amax = A2 (Tại biên) Hệ thức độc lập: Tại VTCB: x = 0, vmax = A, a = 0 Tại biên: xmax = A, v = 0, amax = A2 Tốc độ trung bình trong 1 chu kì: Liên hệ về pha: v sớm pha hơn x; a sớm pha hơn v; a ngược pha với x II. CON LẮC LÒ XO Tần số góc: Chu kì: Tần số: Nếu m = m1 + m2  T2 = T12 +T22 Nếu m = m1 m2  T2 = T12 T22 Nếu trong thời gian t vật thực hiện được N dao động: Chu kỳ: Tần số: Ghép lò xo: k.l = k1.l1 = k2.l2 Nếu k1 nối tiếp k2:  T2 = T12+T22 Nếu k1 song song k2: k = k1 + k2  Lập phương trình dao động điều hòa: Phương trình có dạng: Tìm A: ; l=2A, vmax = A Tìm : ; ω=2πf; … Tìm : Chọn t = 0 lúc vật qua vị trí x0  xo = A cos  cos = = cos   {█(φ=θ∶vật chuyển động theo chiều ()φ=θ:vật chuyển động theo chiều(+))┤ Năng lượng dao động điều hòa: Động năng: Thế năng: Cơ năng: W = Wd + Wt = hs; Con lắc lò xo treo thẳng đứng: Gọi lo : Chiều dài tự nhiên của lò xo l: Độ dãn của lò xo khi vật ở VTCB lb : Chiều dài của lò xo khi vật ở VTCB  lb = lo +l Khi vật ở VTCB: Fđh = P  k.l = mg Chu kì của con lắc: Chiều dài của lò xo ở li độ x: l = lo+l +x Chiều dài cực đại (khi vật ở vị trí thấp nhất): l max= lo+l+A Chiều dài cực tiểu (khi vật ở vị trí cao nhất): l min = lo+lA  ; Lực đàn hồi của lò xo ở li độ x: Fđh = k ( l+ x) Lực đàn hồi cực đại Fđhmax = k(l+A) Lực đàn hồi cực tiểu: Fđhmin = k ( l A) nếu l > A Fđhmin = 0nếu l  A Lực hồi phục: là lực tổng hợp tác dụng lên vật ( có xu hướng đưa vật về VTCB) Độ lớn :  Lực hồi phục cực đại: Lưu ý: Trong các công thức về lực và năng lượng thì A, x, l có đơn vị là (m) III. CON LẮC ĐƠN Tần số góc: Chu kì: l(m), g(ms2) Tần số: (Hz) Phương trình dao động Theo cung lệch: s=s_o.cos⁡(ωt+φ) Theo góc lệch: Với s = l. + l là chiều dài dây treo (m) + o, so là góc lệch , cung lệch khi vật ở biên Công thức liên hệ: Và Vận tốc: + Khi dây treo lệch góc  bất kì: + Khi vật qua VTCB + Khi vật ở biên: v=0 Lực căng dây: + Khi vật treo lệch góc  bất kì: T=mg(3cosα2cosα0) + Khi vật qua VTCB: T=mg(32cosα0) + Khi vật ở biên: T=mgcosα0 Khi   10o có thể dùng :  Năng lượng dao động: W = Wd + Wt = hs Chu kì tăng hay giảm theo %: Chiều dài tăng hay giảm theo %: Gia tốc tăng hay giảm theo %: IV. TỔNG HỢP DAO ĐỘNG Xét 2 dao động điều hòa cùng phương cùng tần số: và Độ lệch pha:  = 1 2 Phương trình dao động tổng hợp có dạng: Với: Nếu 2 dao động cùng pha:  = 2k Nếu 2 dao động ngược pha:  = (2k + 1) + Nếu thì + Nếu A ⃗ tổng là đường chéo hình thoi:  =120o  + Nếu A ⃗ tổng là hình thoi:  = 60o  CHƯƠNG II: SÓNG CƠ HỌC I. Sóng đo 1 nguồn Xét sóng tại nguồn O có biểu thức Biểu thức sóng tại M cách O khoảng d: Với:  = 2f Bước sóng: Vận tốc truyền sóng: Độ lệch pha giữa 2 điểm trên phương truyền sóng cách nhau 1 khoảng d: Nếu 2 dao động cùng pha:  = 2k  Nếu 2 dao động ngược pha:  = (2k+1)  II. Giao thoa sóng: Xét sóng tại 2 nguồn A và B là 2 sóng kết hợp có biểu thức: + Xét điểm M cách nguồn A một khoảng d1, cách nguồn B một khoảng d2 + Biểu thức sóng tại M do A truyền tới: + Biểu thức sóng tại M do B truyền tới:  Biểu thức sóng tổng hợp tại M: uM= u1+u2 Biên độ: + Cực đại giao thoa: Amax = 2A  + Cực tiểu giao thoa: Amin = 0  và d1 + d2 = S1S2 Để tìm số cực tiểu giao thoa:  = (2k+1)  và d1 + d2 = S1S2 Trường hợp sóng phát ra từ hai nguồn lệch pha nhau  = 2 1 thì số cực đại và cực tiểu trên đoạn thẳng S1S2 là số các giá trị của k ( Z) tính theo công thức: Cực đại: Cực tiểu: III. Sóng dừng. Gọi l là chiều dài của dây, k số bó sóng: Nếu đầu A cố định, B cố định: Nếu đầu A cố định, B tự do: CHƯƠNG 3 :DÒNG ĐIỆN XOAY CHIỀU I. ĐẠI CƯƠNG ĐIỆN XOAY CHIỀU Biểu thức cường độ dòng điện và điện áp: Và Độ lệch pha của u so với i:  = u i  > 0: u nhanh pha hơn i  < 0: u chậm pha hơn i  = 0: u, i cùng pha Mạch chỉ có R:  = 0  uR, i cùng pha U0R = I0R; UR = I.R Mạch chỉ có cuộn cảm L: Cảm kháng: ZL=L  uL nhanh pha hơn i: U0L =I0.ZL; UL =I.ZL Mạch chỉ có tụ điện C: Dung kháng:  uC chậm pha hơn i: U0C =I0.ZC; UC =I.ZC Đoạn mạch R, L ,C nối tiếp: Tổng trở: Độ lệch pha của u so với i: Định luật ohm U0 = I0.Z; U = I.Z Lưu ý: Số chỉ Ampe kế: Số chỉ vôn kế: Công suất mạch RLC: Hệ số công suất mạch: MẠCH RLC CỘNG HƯỞNG Thay đổi L, C,  đến khi ZL = ZC