Cẩm nang luyện thi đại học - Nhẩm nhanh trắc nghiệm vật lý

Lời nói đầu Các em học sinh thân mến! Trí tuệ của con người thật kỳ diệu, những khả năng tiềm ẩn của chúng ta quả thật vô cùng. Hãy loại bỏ những sự may mắn và đặt câu hỏi tại sao có những người thành công, có người lại thất bại. Trong khi ai cũng có sở trường và ưu điểm độc đáo của riêng mình. Là bởi vì có những người biết khai thác và tận dụng những sở trường đó, biết mài dũa những kỹ năng thông thường thành sở trường phi thường. Để làm được điều phi thường chúng ta hãy bắt đầu bằng một thói quen rất nhỏ – Tính Nhẩm. Tôi lấy làm tiếc khi thấy học sinh lạm dụng máy tính mà lãng quên kỹ năng bẩm sinh của mình. ở đây tôi không bài trừ máy tính mà nhấn mạnh việc phối hợp kỹ năng tính nhẩm với việc sử dụng máy tính bỏ túi. Để giúp chúng ta khi làm bài trong thời gian ngắn nhất có thể ra được kết quả chính xác đáp ứng nhu cầu không ngừng học hỏi, nâng cao trình độ, kỹ năng làm bài trắc nghiệm phục vụ cho kỳ thi đại học – cao đẳng sắp tới. Tôi xin giới thiệu cuốn 18 tuyệt chiêu nhẩm nhanh trắc nghiệm vật lý . Trong giáo trình xin chỉ cung cấp mẹo tính nhẩm (chưa đề cập mẹo tư duy vật lý). Các công thức vật lý được trích dẫn từ giáo trình cẩm nang luyện thi đại học, bài tập minh hoạ được trích dẫn từ giáo trình 114 chủ đề trắc nghiệm (cùng tác giả Vũ Duy Phương – tác giả giáo trình này) Hoa Tử Vũ Duy Phương Mục lục Kinh nghiệm số 1. Ba bộ số thường gặp Kinh nghiệm số 2. Qui ước đơn vị tính độ biến dạng lò xo Kinh nghiệm số 3. Hệ phương trình đẹp Kinh nghiệm số 4. g ằ p2 ằ 10 - Tính nhanh chu kỳ Kinh nghiệm số 5. Mượn, trả 100 - Tính lực đàn hồi Kinh nghiệm số 6. Tính cung dư Kinh nghiệm số 7. Tính quãng đường dựa vào hình thức thời gian Kinh nghiệm số 8. Mượn 100 - dao động tắt dần Kinh nghiệm số 9. Tính trở kháng Kinh nghiệm số 10. Mượn trả w Kinh nghiệm số 11. Tổng hợp dao động - hộp đen Kinh nghiệm số 12. Quy ước đơn vị - giao thoa ánh sáng Kinh nghiệm số 13. Giới hạn đại lượng vật lý - kiểm tra đáp án Kinh nghiệm số 14. Thủ thuật tính Uh , Vmax trong hiện tượng quang điện Kinh nghiệm số 15. Quy ước số mũ - hiện tượng quang điện Kinh nghiệm số 16. Quy ước đơn vị - Năng lượng phản ứng hạt nhân Kinh nghiệm số 17. Liên hệ năng - Xung lượng Kinh nghiệm số 18. Các cặp số liên hợp Thăng hoa Vật lý V.P Trung tâm hoa tử Thầy: Vũ Duy Phương Cẩm nang Kinh nghiệm tính nhẩm Kinh nghiệm số 1. Ba bộ số thường gặp 3; 4; 5; 2,4 1;3; 2; 32 1;1;2;22 Ba bộ số thường gặp ý nghĩa 52 = 32 + 42; 12,42=132+ 142 ..... Vận dụng Trong vật lý có rất nhiều trường hợp áp dụng 3 bộ số này đề tính nhẩm nhanh các đại lượng thành phần hoặc đại lượng tổng hợp Ví dụ: T2= T12+ T22 ; 1T2= 1T12+ 1T22 1λcnt2= 1λ12+ 1λ22 λc//2= λ12+ λ22 ZAB2= R2+ ZLC2 .... Bài tập minh hoạ VD1. Câu 22 - Giáo trình 114 chủ đề trắc nghiệm (114 CĐTN ) Một lò xo ghép với vật m1 thì có chu kỳ dao động bằng 1s. khi ghép với vật m2 thì có chu kỳ dao động bằng ệ3 s. Hỏi khi lò xo này ghép với cả 2 vật kia thì chu kỳ dao động bằng bao nhiêu 0,5ệ3s B. 1/2s C.2s D. đáp án khác Giải: T1 = 1; T2 = ệ3; T2= T12+ T22 thuộc bộ 1;ệ3;2. ị T = 1´ 2 = 2 VD2: cho mạch điện xoay chiều: R = 100W, ZLC = 100ệ3W. Tính ZAB Giải: ZAB2= R2+ ZLC2; thuộc bộ 1;ệ3 ị ZAB = 2´ 100 = 200W Chú ý: bài này các em có thể bấm phép tính: ZAB = 1002+ (1003)2 tuy nhiên công việc này chắc chắn lâu hơn việc lấy 100 nhân với 2 Bài tập tham khảo Câu 27- 114 CĐTN. Một vật khi gắn với lò xo 1 khi được kích thích cho dao động thì dao động được 120 chu kỳ trong một khoảng thời gian Dt. nếu con lắc đó gắn với lò xo 2 thì dao động được 160 chu kỳ trong khoảng thời gian nói trên. Nếu vật gắn với hệ 2 lò xo 1 và 2 nối tiếp thì dao động được bao nhiêu chu kỳ trong thời gian Dt đó 200 B. 96 C. 280 D. đáp án khác Câu 30 - 114 CĐTN. Một vật gắn với lò xo K1 thì dao động với chu kỳ 1s, vật đó gắn với lò xo 2 thì thời gian ngắn nhất để vật tăng tốc từ không đến cực đại là 0,25ệ3s. Nếu ghép 2 lò xo với vật thành hệ xung đối thì thời gian giữa 2 lần lực hồi phục bằng không là bao nhiêu? 2s B. 0,5ệ3s C. 0,25ệ3s D. 1s Câu 359 - 114 CĐTN Mạch chọn sóng vô tuyến có L không đổi C thay đổi được. Khi C = C1 thì mạch bắt được sóng có bước sóng 15m, khi C = C2 thì mạch bắt được bước sóng 20m. Tính bước sóng mạch bắt được khi sử dụng 2 tụ trên mắc nối tiếp 12m B. 25m C. 35m D. 60/7m Kinh nghiệm số 2. Qui ước đơn vị tính độ biến dạng lò xo Bài toán Cho một con lắc lò xo gồm 1 lò xo có độ cứng K = 50N/m gắn với một vật có khối lượng m = 150g. Lò xo được treo thẳng đứng. Tính độ biến dạng của lò xo khi vật ở vị trí cân bằng Tính toán thông thường Ta có: Dl = mg K=0,15.1050= 0,03m = 3cm Kinh nghiệm Đây là bài toán dễ. Rất nhiều học sinh chủ quan. Tuy nhiên bài toán dạng này xuất hiện hầu hết ở các dạng dao động điều hoà có liên quan đến tính biên độ dao động, lực đàn hồi, thời gian, quãng đường, tần suất dao động.... Để trong thời gian 0,5s tính được Dl ta làm như sau: Quy ước đơn vị: m(gam); K(N/m); Dl (cm) áp dụng công thức: Dl = m K =15050=3cm. Đương nhiên mẹo này chỉ còn đúng khi lấy g = 10m/s2 Bài tập minh hoạ Câu 1 - 114 CĐTN . Một con lắc lò xo có chiều dài tự nhiên bằng 30cm. độ cứng K = 50N/m được treo vào một điểm cố định. biên độ A = 4cm. Tính chiều dài cực đại, cực tiểu của lò xo khi dao động theo phương thẳng đứng, biết khối lượng của vật: m = 100g 34; 26cm B. 36; 28cm C. 34,02; 26,02 cm D. 30; 34 Giải: Dl = m K = 100 : 50 = 2cm. ị lcb = 30 + 2 = 32cm, lmax = 32 + 4 = 36cm; lmin = 32 - 4 = 28cm Bài tập tham khảo Câu 38- 114 CĐTN . Một con lắc lò xo treo thẳng đứng K = 50N/m, m = 100g, người ta nâng vật lên vị trí sao cho lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ. Chọn hệ quy chiếu thẳng đứng chiều dương hướng xuống dưới gốc tọa độ trùng với vị trí cân bằng mốc thời gian lúc vật thấp hơn vị trí cân bằng 1cm và đang đi lên. Viết phương trình dao động x = 4cos(10pt + p/3)cm B. x = 2cos(10ệ5t + p/3) C. x = 6cos(10ệ5t - p/3)cm D. x = 2cos(10ệ5t - p/3 Câu 54 -114 CĐTN . Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 200g gắn với lò xo nhẹ có độ cứng K = 100N/m, vật dao động không ma sát trên dốc chính của mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng bằng 300, biên độ dao động bằng 4cm. Tính lực tác dụng lên điểm treo lò xo khi động năng bằng 3 thế năng 3N B. 2N C. 4N D. 1 hoặc 3N Câu 87-114 CĐTN Cho một con lắc lò xo gồm một vật nhỏ có khối lượng bằng 200g gắn với một lò xo nhẹ có độ cứng K = 50N/m. Vật dao động theo dốc chính của một mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng bằng 300. Ban đầu người ta đưa vật đến vị trí lò xo không biến dạng rồi thả nhẹ. Tìm thời điểm đầu tiên lực đàn hồi bằng nửa giá trị cực đại 1/7,5s B. 1/10s C. 1/30s D. 1/6s Kinh nghiệm số 3. Hệ phương trình đẹp Khi giải các bài tập vật lý chúng ta thường xuyên phải sử dụng công cụ toán học trong đó có những quy luật toán học được lặp đi lặp lại nhiều lần ở những dạng bài tập vật lý khác nhau. Một trong những quy luật toán học đó là hệ phương trình bậc nhất 2 ẩn. Khi đặt vấn đề này có lẽ nhiều em học sinh thắc mắc một vấn đề đơn giản như vậy sao phải phức tạp hoá lên. Đó là một ý kiến hết sức chủ quan. Chúng ta nên nhớ rằng làm bài trắc nghiệm trong 1 phút và làm bài trắc nghiệm trong 5 phút là khác nhau về đẳng cấp. Do đó giải hệ phương trình trong 10s và trong 2 phút cũng khác nhau về đẳng cấp. Do đó chúng ta hãy kiên nhẫn đọc phương pháp dưới đây. Phương trình xy = mnx±y=k Như đã nói trên đây là phương trình cực dễ. Nhưng lưu ý rằng chúng ta phải nhớ nghiệm ngay lập tức để áp dụng cho các bài vật lý mà không mất thời gian tính toán nữa. Giải hệ trên ta được: x=m. km±ny=n. km±n Bài tập minh hoạ K1 K2 VD1. Cho cơ hệ như hình vẽ. Các lò xo nhẹ được mắc xung đối vào một vật nhỏ. Chiều dài tự nhiên của mỗi lò xo bằng 20cm. Khoảng cách 2 điểm mắc 2 đầu lò xo bằng 42,5cm. Biết độ cứng của các lò xo K1 = 60N/m; K2 = 40N/m. Tính độ biến dạng của các lò xo khi vật ở vị trí cân bằng Giải: Dựa vào phương trình cân bằng lực và liên hệ chiều dài các lò xo ta có K1.∆l1=K2.∆l2∆l1+ ∆l2 =42,5-2.20 Û ∆l1∆l2 = 4060= 23 ∆l1+∆l2=2,5 ị ∆l1=2. 2,52+3=1 cm∆l2=3. 2,52+3=1,5cm VD2. (Câu 12-114 CĐTN ) Một con lắc đơn dao động điều hoà trong thời gian Dt dao động được 8 chu kỳ. Nếu cắt bớt 27cm thì trong thời gian trên con lắc thực hiện được 10 chu kỳ. tính chiều dài con lắc đơn sau khi đã cắt 0,75m B. 48cm B. 112cm D. 135cm Giải: Ta có: l1l2=(T1T2)2 = (108)2=(54)2= 2516 l1- l2=27 ị l2 = 16. 2725-16= 48cm VD3.(Câu 775-114 CĐTN ) Hạt nhân Pu94239 phóng xạ a. Biết Pu đứng yên. Phản ứng toả ra một năng lượng bằng 5,4MeV. Tính động năng hạt a 5,3MeV B. 5,39MeV C. 0,0904MeV D. 0,092MeV Giải: 4. kα=235.kU kα+ kU=5,4 ị kαkU = 2354 kα+ kU=5,4 ị kα=235.5,4239 = 5,3MeV Bài tập tham khảo Câu 369-114 CĐTN **Cho mạch điện như hình vẽ các cuộn dây thuần cảm có độ tự cảm lần lượt bằng L1 = 3mH và L2 = 2mH. Tụ điện có điện dung bằng 1mF. Mạch đang dao động tự do với điện tích trên tụ có giá trị cực đại bằng 5mC thì tại thời điểm điện tích trên tụ bằng 2,5ệ3 mC khoá K đột ngột ngắt. Tính năng lượng dao động điện từ của mạch khi đó 12,03125m J B. 12,4925m J C. 11,796875m J D. 8,75m J Câu 5-114 CĐTN Hai lò xo rất nhẹ có độ cứng K1 = 25N/m và K2 = 75N/ như hình vẽ vật nhỏ K1 K2 có khối lượng 100g. Khi lò xo 1 giãn 6cm khi đó lò xo 2 nén 2cm. Vật dao động với biên độ bằng 4cm. Tính chiều dài cực đại của lò xo 1. Biết chiều dài 2 lò xo bằng nhau, kích thước vật không đáng kể và khoảng cách 2 điểm gắn 2 đầu ngoài của lò xo bằng 45cm 25cm B. 27cm C. 29,5cm D. 27,5Cm Kinh nghiệm số 4. g ằ p2 ằ 10 - Tính nhanh chu kỳ Công thức chu kỳ Thông thường chúng ta đều biết chu kỳ của con lắc đơn và con lắc lò xo treo thẳng đứng được tính theo công thức: T =2p lg và T = 2p∆lg. Do trong các bài cơ, điện thường cho p2 ằ 10 nên ta có T ằ 2l và T = 2∆l. Chú ý đơn vị của l và Dl là mét Bài tập minh hoạ VD1. Một con lắc lò xo dao động theo phương thẳng đứng. Khi ở vị trí cân bằng lò xo dài hơn khi ở trạng thái tự nhiên 4cm. Tính chu kỳ dao động của vật Giải: T = 20,04 = 0,4s Bài tập tham khảo Câu 2-114 CĐTN Một con lắc lò xo có chiều dài cực đại bằng 34cm được treo vào một điểm cố định. chiều dài cực tiểu bằng 30cm. chiều dài tự nhiên bằng 30cm. Tính chu kỳ và biên độ dao động của vật 0,2s, 1cm B. 0,2ệ2s; 4cm C.0,2ệ2s; 2cm D. đáp án khác Câu 3-114 CĐTN Cho con lắc lò xo được treo vào một điểm cố định và dao động theo phương thẳng đứng có chu kỳ dao động bằng 0,2s và chiều dài tự nhiên bằng 20cm . Tính chiều dài của con lắc ở vị trí cân bằng 21 B. 20,1cm C. 19cm D. 20,01cm Câu 59-114 CĐTN Một con lắc lò xo treo thẳng đứng dao động điều hoà. Thời gian lò xo nén trong một chu kỳ bằng 0,223 s và thời gian lò xo giãn trong 1 chu kỳ bằng 0,423. Tính biên độ dao động 2cm B.1cm C. 4cm D. đáp số khác Kinh nghiệm số 5. Mượn, trả 100 - Tính lực đàn hồi Công thức tính lực đàn hồi trong dao động điều hoà Fđh = K | Dl + x | Quy ước chiều dương của hệ quy chiếu phải hướng xuống dưới Kinh nghiệm Thông thường khi tính Fđh chúng ta để x và Dl có đơn vị mét. Nhưng trong các bài toán dao động thường x, Dl có đơn vị cm do đó xuất hiện những số thập phân làm cho việc tính toán chậm hơn. Ví dụ: Cho K = 100N/m, Dl = 2cm, x = 3cm. Tính Fđh Chúng ta có thể tính như sau: Fđh = 100.(0,02 + 0,03) = 5N Tuy nhiên ta có thể mượn – trả 100 để tính nhanh hơn Fđh = 1(2 + 3)= 5N Đương nhiên ai cũng biết cách 2 nhanh hơn Bài tập tham khảo Câu 55-114 CĐTN Một con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng m = 100g gắn với lò xo nhẹ Có độ cứng K = 100N/m, vật dao động không ma sát trên dốc chính của mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng bằng 300, biên độ dao động bằng 4ệ2cm. Khi vật qua vị trí cân bằng thì người ta đặt nhẹ 1vật cùng khối lượng lên vật. Hai vật va chạm mềm với nhau. Tính lực đàn hồi cực đại khi hệ dao động 6N B. 4,5N C. 5N D. đáp số khác Câu 162-114 CĐ114 CĐTN Một vật dao động điều hoà với phương trình: x = 4cos(10pt + p/2)cm. Biết vật có khối lượng m = 100g. Tìm quãng đường vật đi được từ t = 0 đến khi lực hồi phục bằng 2N lần thứ 84 336cm B. 334cm C. 332cm D. 332 + 2ệ3cm Kinh nghiệm số 6. Tính cung dư Trong các bài tập về tần suất và quãng đường trong dao động điều hoà ta thường gặp những tình huống phải tính cung dư. Tuy nhiên việc phân tích khoảng thời gian khảo sát theo chu kỳ làm mất thời gian. Do đó cần có kỹ năng tính nhanh cho công việc này: Kinh nghiệm Thực hiện phép tính p = ∆tT Nếu p có dạng thập phân: x,y thì cung dư đơn giản được tính theo công thức: D j = 2p. 0,y Bài tập minh hoạ Bài 43 GT 114 dao động &sóng cơ học – Vũ Duy Phương Một vật dao động với phương trỡnh: x = 3cos(4pt – p/3)cm. t tớnh bằng giõy. Xỏc định số lần vật đi qua li độ x = 1,5cm trong thời gian 1,2 giõy đầu Giải Tại thời điểm t = 0 toạ độ của vộc tơ quay là:j1 = w.0 – p/3 =-p/3(điểm A) Khi vật qua li độ x0 = 1,5cm thỡ toạ độ gúc của vộc tơ quay là j0 = ± p/3 (điểm A,C) Ta phải tỡm số lần ngọn vộc tơ quay đi qua 2 điểm này bao nhiờu lần Khoảng thời gian cần khảo sỏt là Dt = 1,2 - 0 = 1,2s và chu kỡ T = 0,5s Ta cú: p = 1,2:0,5 = 2,4 ị số lần vật qua li độ x0 = 1,5 là N = 2.2 + Nt (*) Tớnh Nt Cung dư: D j = 2p ´ 0,4 = 0,8p Toạ độ của vộc tơ quay tại thời điểm t2 = 1,2 là j2 = j1 + D j = -p/3 + 0,8p > p/3. Do đú theo hỡnh vẽ cung dư AB đi qua cả 2 toạ độ khảo sỏt A,B nờn Nt = 2 lần. Thay vào (*) ta được N = 6 lần Vậy: Trong khoảng thời gian 1,2s đầu vật đi qua li độ x0 = 1,5cm sỏu lần Bài tập tham khảo Câu 121-114 CĐTN Cho một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng 100g được treo vào một lò xo nhẹ có độ cứng K = 100N/m. Lò xo được treo vào một điểm cố định. Tại thời điểm t = 0 người ta kéo vật xuống vị trí lò xo giãn 3cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hoa theo phương thẳng đứng. tìm số lần lực tác dụng lê điểm treo cực tiểu trong thời gian 1,25s đầu 10 lần B. 11 lần C. 12 lần D. 13 lần Câu 122-114 CĐTN Cho một con lắc lò xo gồm một vật có khối lượng 100g được treo vào một lò xo nhẹ có độ cứng K = 100N/m. Lò xo được treo vào một điểm cố định. Tại thời điểm t = 0 người ta kéo vật xuống vị trí lò xo giãn 3cm rồi thả nhẹ cho vật dao động điều hoa theo phương thẳng đứng. tìm số lần lực tác dụng lên điểm treo cực tiểu trong thời gian 0,05s đến 1,3s 10 lần B. 11 lần C. 12 lần D. 13 lần Kinh nghiệm số 7. Tính quãng đường dựa vào hình thức thời gian Đây là một kinh nghiệm có liên quan nhiều đến kỹ năng tư duy vật lý nên tôi chỉ giới thiệu mang tính tham khảo. Để hiểu kỹ phương pháp này các em học sinh phải từng học qua những thầy có phương pháp giảng dạy tương đồng với tôi. Câu 148-114 CĐTN Một vật có khối lượng m = 200g được treo vào một lò xo nhẹ có độ cứng K = 50N/m. Vật được đặt trên dốc chính của một mặt phẳng nghiêng có góc nghiêng a = 300 điểm treo ở phía trên. Thời điểm t = 0 người ta kéo vật đến vị trí lò xo giãn 6cm rồi thả nhẹ. Tìm quãng đường vật đi được từ khi lực đàn hồi bằng 1N lần đầu tiên đến thời điểm t = 31/15s 82cm B. 78cm C. 122cm D. 118cm S = 5.4.4 + 2 – 4 Câu 157-114 CĐTN Một vật có khối lượng m = 100g được gắn với một lò xo nhẹ có độ cứng K = 100N/m. Thời điểm t = 0 người ta kéo vật xuống dưới vị trí cân bằng 5cm rồi thả nhẹ. Tính quãng đường vật đi được trong thời gian từ t1 = 1/30s đến 1,6s 160 - 2,5ệ3cm B. 77,5cm C. 157,5cm D. 158,2cm (j1 = p/3 ị S1 = 2cm, t2 = 8T ị S2 = 8.4.5 ị S = 8.4.5 – 2,5cm) Kinh nghiệm số 8. Mượn 100 - dao động tắt dần Các bài toán dao động tắt dần không những làm cho chúng ta khó chịu về bản chất vật lý mà việc tính toán cũn gặp những kiểu “số má” rắc rối. Tuy nhiên không sao cả.. Chúng ta hãy thử dùng một vài tiểu xảo xem sao Bài toán Câu 212-114 CĐTN Một con lắc lò xo. Lò xo có độ cứng bằng 100N/m trong quá trình dao động luôn chịu một ngoại lực không đổi F = 0,01N cùng phương và ngược chiều chuyển động. Người ta kéo vật lệch vị trí cân bằng 4cm theo phương trục lò xo rồi thả cho vật dao động. Tính biên độ dao động của vật sau 10 chu kỳ 0,4cm B. 3,6cm C. 0,1cm D. 3,9cm Giải áp dụng công thức: An = A0 - 4n.FK Thông thường ta thay số theo đơn vị chuẩn SI An = 0,04 - 4.10. 0,01100 = 0,036m = 3,6cm Rõ ràng biểu thức trên làm chúng ta khó chịu về số liệu. Mặc dù các em có dùng máy tính thì vẫn có rủi do. Chúng ta lưu ý rằng trong các bài toán dao động biên độ, li độ thường có đơn vị xentimet nên ta dùng một thủ thuật như sau: Kinh nghiệm An = 4 - 4.10.0,01100.100 = 3,6cm Con số 100 đứng sau phân số đơn giản chỉ là việc đổi từ đơn vị mét sang xentimet Bài tập tham khảo Câu 213-114 CĐTN Một con lắc lò xo gồm một vật nặng 100g gắn với một lò xo nhẹ có khối lượng không đáng kể và có độ cứng K = 100N/m. Hệ được đặt trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát trượt bằng 0,01. Thời điểm t = 0 người ta kéo vật đến vị trí vật có li độ 3 cm rồi thả nhẹ. Xác định li độ của vật tại thời điểm 4s 2,2cm B. 0,2cm C. 0,8cm D.cả 3 đáp án trên sai Câu 214-114 CĐTN Một con lắc lò xo gồm một vật nặng 100g gắn với một lò xo nhẹ có khối lượng không đáng kể và có độ cứng K = 100N/m. Hệ được đặt trên mặt phẳng ngang có hệ số ma sát trượt bằng 0,1. Người ta kéo vật đến vị trí vật có li độ 3 cm rồi thả nhẹ. Tính vận tốc cực đại của vật 29,99p cm/s B. 30pcm/s C. 29p cm/s D. đáp án khác Kinh nghiệm số 9. Tính trở kháng Trong cấu trúc đề thi đại học phần điện xoay chiều chiếm tỷ lệ cao nhất nhưng cũng là phần khó lấy điểm nhât, ngoài nguyên nhân đặc thù về tư duy vật lý thì việc tính toán cũng không dễ dàng. Tuy nhiên số liệu phần này có tính đặc thù. Phần thắng sẽ thuộc về người nắm được quy luật Kinh nghiệm Tính cảm kháng: Nhân trên chia dưới Trong các bài tập điện xoay chiều thông thường cảm kháng thường cho dưới dạng L = xy.π (H) và tần số dòng điện là 50Hz. Khi đó ta nhẩm cảm kháng theo công thức ZL = 100.xy Tính dung kháng: Nhân dưới chia trên Tương tự điện dung thường được cho dưới dạng: C = xy.π10-4 (F) Khi đó ta tính dung kháng theo công thức: ZC = 100.yx Bài tập minh hoạ VD1. Cho tần số dòng điện bằng 50Hz. Tính cảm kháng, dung kháng trong các trường hợp sau L = 1π; 2π; 23π; 45π; 0,636; 0,159 (H) và 318mH C = 10-4π F; 2.10-43.π F; 15,9mF; 2.10-3πF; 10-52.πF Giải: Với: L = 1π ị ZL = 100.11 = 100W; L = 2π; ZL = 100.21 = 200W; L = 23π; ị ZL = 100.23 = 200/3W; L = 0,636 ằ 2π ị ZL = 200W; Tương tự: 0,318 ằ 1/p; 0,159 ằ 0,5/p Với C = 10-4π ị ZC = 100.11 = 100W C = 2.10-43.π ị ZC = 100. 32 = 150W C = 15,9m F ằ 0,159.10-4F = 1.10-42.π ị ZC = 100. 21 = 200W C = 2.10-3π ị ZC = 10.12 = 5W C = 10-52.π ị ZC = 1000.21 = 2000W Đây là một khâu trung gian để làm các bài điện xoay chiều. Tuy nhiên hầu như bài nào cũng phải gặp nên các em học sinh cố gắng nắm bắt. Kinh nghiệm này cũng vận dụng ngược lại tức là tính nhẩm nhah L hay C VD2. Cho tần số dòng điện bẳng 50Hz. Dung kháng bằng 140W, Tính độ tự cảm Giải: 140:100 = 1,4: 1 ị C = 1. 10-41,4 F Kinh nghiệm số 10. Mượn trả w Kinh nghiệm Tương tự bài toán tính trở kháng. Có nhiều bài tính L,C hay các biểu thức chứa L, C(không có w) việc tính toán cũng gặp khó khăn. Do chúng ta đã biết cách nhẩm trở kháng theo thông số linh kiện(L,C) và ngược lại do đó ta chỉ việc dùng một thủ thuật nhỏ: mượn w = 100p sau đó trả lại Thứ lỗi cho Phương Mỗ thủ thuật này chỉ đơn giản như vậy. Nhưng để vận dụng nó các quývị cần phải có chút ít kiến thức vật lý nữa Bài tập minh hoạ Câu 528-114 CĐTN Cho mạch điện RLC nối tiếp theo đúng thứ tự trên, điện áp hiệu dụng trên đoạn mạch bằng 100V không đổi. Điện dung của tụ biến thiên khi C = 1π10-4 F và C = 12π.10-4 F thì điện áp trên cuộn cảm thuần trong hai trường hợp này bằng nhau. Tính điện dung của tụ để điện áp hiệu dụng trên điện trở bằng 100V 0,75.10-4/p F B. 1,5.10-4/p F C. 10-4/1,5p F D. 10-4/0,75p F Giải Hãy dừng lại và suy ngẫm giây lát: Hiện nay ta có 2 công thức để dùng cho bài toán này: Một là: C = 2.C1.C2C1+ C2 và: ZC = ZC1+ ZC22. Tuy nhiên ta chưa có w để tính các ZC. Như vậy có lẽ ta nên dùng công thức 1. Dừng lại. Hãy nhớ rằng ta đã có kinh nghiệm số 9. Vậy ta hãy dùng công thức 2 và kết hợp việc mượn - trả w xem sao Mượn w = 100p ta nhanh chóng tính được ZC1 = 100W; ZC2 = 200W. Sau đó ta lập tức tính được ZC = 150W và trả w được đáp án C Câu 536-114 CĐTN Cho mạch điện AB gồm 3 phần tử thuần RLC nối tiếp cuộn dây có L = 1/pH, C = 10-4/p F, UAB = 100V. điện trở bằng 100W . Tính UC max 100ệ2V B. 100ệ3V C. 50ệ2V D. 100/ệ3V áp dụng công thức sau đó ta mượn - trả w = 100p ta được công thức: UCmax = U.Z0LR4- RZ0C2 = 100.1001004- 1001002 =100/ệ3 V Bài tập tham khảo Câu 533-114 CĐTN Cho mạch điện AB gồm 3 phần tử thuần RLC nối tiếp cuộn dây có L = 1/pH, C = 10-4/p F. biết điện trở bằng 100W . Tính tần số dòng điện để điện áp hiệu dụng trên cuộn cảm cực đại 100pệ2Hz B. 100p Hz C. 50Hz D. 50ệ2Hz Câu 534-114 CĐTN Cho mạch điện AB gồm 3 phần tử thuần RLC nối tiếp cuộn dây có L = 1/pH, C = 10-4/p F. biết điện trở bằng 100W . Tính tần số dòng điện để điện áp hiệu dụng trên tụ điện cực đại 50ệ2Hz B. 50/ệ2Hz C. 50Hz D. 0Hz Kinh nghiệm số 11. Tổng hợp dao động - hộp đen Kinh nghiệm Đây là một kinh nghiệm có liên quan đến nhiều kiến thức vật lý. Do điều kiện thời gian có hạn nên tối chỉ xin trình bày một trường hợp nhỏ trong số nhiều trường hợp có thể ứng dụng được Để thấy rõ sự “linh nghiệm” của kinh nghiệm này các em hãy thử sức làm bài toán sau đây Cho dũng điện xoay chiều tần số 50Hz. Điện trở thuần R=10 và một cuộn dõy mắc nối tiếp. Điện ỏp hiệu dụng giữa hai đầu điện trở, hai đầu cuộn dõy và hai đầu đoạn mạch lần lượt đo được 40V, 40V và 40ệ3V.Tớnh điện trở và độ tự cảm của cuộn dõy (bài 40 GT: 114 điện xoay chiều & sóng điện từ) Giải Theo chủ đề 35 GT 114 CĐTN. ị Trong bài toán này ta thấy: UR = Ud = U/ệ3 ị hiệu điện thế trên dây lệch so với hiệu điện thế trên điện trở p/3 ị điện trở cuộn dây: r = Ud.cosπ3I = 5W Bài tập tham khảo Câu 466-114 CĐTN Cho mạch điện AMB đoạn AM gồm điện trở thuần R = 100W nối tiếp với một linh kiện. Đoạn MB có 2 linh kiện thuần. Biết điện áp trên đoạn AM chậm pha p/6 so với cường độ dòng điện trong mạch. Mặt khác UAM = 120V, UMB = 180V, UAB = 300V. Xác định các linh kiện trên mạch MB R = 150W , ZC = 150/ệ3W B. R = 150W ; ZL = 150ệ3W C. R = 150ệ3 W ; ZC = 150W D. R = 150ệ3W; ZL = 150W Câu 482-114 CĐTN Cho mạch điện AB gồm điện trở mắc nối tiếp với 1 hộp X. biết cường độ dòng điện chạy qua mạch bằng 2A. điện áp trên điện trở, X và trên đoạn mạch lần lượt bằng 100, 100 và 100ệ2V. xác định X biết X chứa 1 linh kiện và điện áp trên X nhanh pha hơn cường độ dòng điện cuộn cảm chưa xác định được thông số B. tụ điện có ZC = 50W C. điện trở có R = 50W D. cuộn cảm thuần có ZL = 50W Kinh nghiệm số 12. Quy ước đơn vị - giao thoa ánh sáng Tương tự các bài toán điện xoay chiều. Bài toán giao thoa ánh sáng cũng có tính đặc thù về số liệu. Nếu biết quy ước khéo léo chúng ta sẽ tính toán rất nhanh và chính xác cao Kinh nghiệm Quy ước a, x, icó đơn vị mm l, Dd và e ( bề dày bản thuỷ tinh chắn khe sáng Yâng) có đơn vị mm Khoảng cách 2 khe đến màn D có đơn vị m Khi tính toán kết quả ra một cách tự nhiên Bài tập minh hoạ VD: Cho giao kế Yâng. khoảng cách 2 khe bằng 1mm, khoảng cách 2 khe đến màn bằng 150cm. ánh sáng sử dụng cho thí nghiệm có bước sóng bằng 0,6mm. Tính khoảng vân giao thoa đo được Giải: áp dụng công thức: i = Daλ = 1,510,6 = 0,9mm Bài tập minh hoạ Câu 587-114 CĐTN Giao thoa kế Y âng trong không khí sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng 0,6 mm. Khoảng cách 2 khe bằng 1mm, khoảng cách 2 khe đế màn bằng 1m. Tính khoảng cách từ vân sáng thứ 2 đến vân tối thứ tư 0,9mm B. 1,2mm C. 1,5mm D. 2,4mm Câu 588-114 CĐTN Giao thoa kế Y âng trong không khí sử dụng ánh sáng đơn sắc có bước sóng bằng 0,5 mm. Khoảng cách 2 khe bằng 1mm, người ta đo được khoảng cách từ vân sáng thứ 2 đến vân sáng thứ tư khác phía bằng 3mm. Tính khoảng cách từ màn quan sát đến 2 khe 3m B. 1m C. 2m D. 1,5m Kinh nghiệm số 13. Giới hạn đại lượng vật lý - kiểm tra đáp án Đây là một kinh nghiệm tương đối hữu dụng. Tuy nhiên kinh nghiệm này tuỳ thuộc vào sự hiểu biết của người học, mỗi bài vật lý khi giải ra kết quả chúng ta có quyền nghi ngờ đáp án, là bởi vì các đại lượng vật lý trong thưc tế chỉ có thể trong một giới hạn nhất định. Ví như tính vận tốc vật thể mà quá c(ằ 3.108m/s) thì không thể chấp nhận được. Một trong những cách để nhớ được giới hạn đại lượng vật lý là chúng ta hãy lên kế hoạch học thuộc các bảng phụ lục(trong SGK) Dưới đây là những giới hạn thường dùng Bước sóng vô tuyến vào cỡ mm đến km Vận tốc truyền sóng nước cỡ 1 vài m/s Bước sóng ánh sáng nhình thấy: 0,38mm Ê l Ê 0,76mm Công thoát của các kim loại thường gặp vào cỡ trên 1 đến dưới 5eV Vận tốc e trong hiện tượng quang điện được kích thích bằng ánh sáng nhìn thấy cỡ dưới 1 đến vài 106m/s Cường độ dòng quang điện bão hoà cỡ mm Điện áp hãm khi ánh sáng khả kiến kích thích cỡ dưới 1 đến vài Vôn Năng lượng hạt nhân cỡ vài MeV đến trên dưới 200MeV Kinh nghiệm này dải rác trong hầu hết các dạng bài tập Kinh nghiệm số 14. Quy ước số mũ - hiện tượng quang điện Đây là kinh nghiệm ứng dụng kinh nghiệm 13. Trong các bài toán về hiện tượng quang điện, bước sóng ánh sáng kích thích