Ôn tập môn Vật lý lớp 10 cơ bản học kì II năm học: 2008 - 2009

TẬP THỂ HỌC SINH 10B5 BIÊN SOẠN THEO HƯỚNG DẪN ƠN TẬP CỦA NHÀ TRƯỜNG TRƯỜNG THPT PHAN VIỆT THỐNG LỚP : 10B5 ƠN TẬP MƠN VẬT LÝ LỚP 10 CƠ BẢN HK II NH: 2008-2009 A. CƠ CẤU ĐỀ THI HK II : Hình thức thi tự luận +Phần lý thuyết : 3 câu (5,0 điểm) +Phần bài toán : 3 bài (5,0 điểm) +Thời gian : 60 phút ; Ngày thi : 09 / 05 / 2009 (Buổi sáng : 7h00) +Nội dung : Từ Bài 23 : “Động lượng . Định luật bảo toàn động lượng” đến Bài 37 : “Các hiện tượng căng bề mặt của chất lỏng”. +Bài tập :+Tất cả các dạng toán có liên quan đến lý thuyết. +Xem lại các hướng dẫn ôn tập trước đây và các bài tập trong SGK và Sách bài tập. B. CÂU HỎI LÝ THUYẾT : Câu 1: Nêu định nghĩa và viết công thức của động lượng. Định nghĩa và cơng thức : Động lượng của một vật là một vectơ cùng hướng với vận tốc và được xác định bởi cơng thức: . Với : m là khối lượng của vật (kg) v là vận tốc của vật (m/s) p là động lượng của vật (kgm/s) Câu 2: Phát biểu định luật bảo toàn động lượng . Chứng tỏ rằng định luật đó tương đương với định luật III Niuton . Định luật bảo tồn động lượng: Động lượng của một hệ cơ lập là một đại lượng bảo tồn. Hay : Chứng tỏ rằng định luật đó tương đương với định luật III Niuton: Xét hệ cơ lập gồm hai vật tương tác với nhau qua các nội lực và . Theo định luật III Niuton : Độ biến thiên động lượng của hệ bằng khơng, nghĩa là động lượng của hệ khơng đổi Câu 3 : Định nghĩa công và đơn vị của công . Định nghĩa: Khi lực khơng đổi tác dụng lên một vật và điểm đặt của lực đĩ chuyển dời một đoạn s theo hướng hợp với hướng của lực một gĩc thì cơng thực hiện bởi lực đĩ được tính theo cơng thức: Đơn vị: Cơng cĩ đơn vị là jun, kí hiệu là (J). Câu 4 : Biện luận các giá trị của công. Theo công thức tính công : + Nếu a là góc nhọn , cosa > 0 Þ A > 0 : Công phát động. + Nếu a = 900 , cosa = 0 Þ A = 0 : Lực không sinh công. + Nếu a là góc tù , cosa < 0 Þ A < 0 : Công cản. Câu 5 : Định nghĩa công suất và đơn vị của công suất. Cơng suất là đại lượng đo bằng cơng sinh ra trong một đơn vị thời gian. Đơn vị đo của cơng suất là ốt (W). Câu 6 : Nêu định nghĩa và công thức của động năng và thế năng. * Định nghĩa và công thức của động năng : Định nghĩa: Động năng là một dạng năng lượng của một vật cĩ được do nĩ đang chuyển động. Cơng thức tính động năng: (J) * Định nghĩa và công thức của thế năng : Thế năng trọng trường : Thế năng trọng trường của một vật là một dạng năng lượng của vật do tương tác giữa Trái đất và vật , nĩ phụ thuộc vào vị trí của vật trong trọng trường . (J) Thế năng đàn hồi : Thế năng đàn hồi là dạng năng lượng của một vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. (J) Câu 7 : Viết công thức liên hệ giữa công của lực tác dụng và độ biến thiên động năng . Cơng thức : Độ biến thiên động năng bằng cơng của ngoại lực tác dụng vào vật : + Khi lực tác dụng vào vật sinh cơng dương thì động năng của vật tăng. + Khi lực tác dụng sinh cơng âm thì động năng của vật giảm. Câu 8 : Phát biểu định luật bảo toàn cơ năng?. Viết biểu thức tính cơ năng của vật chuyển động trong trọng trường ,vật chịu tác dụng của lực đàn hồi. * Định luật bảo toàn cơ năng : Trường hợp vật chuyển động trong trọng trường : “ Khi một vật chuyển động trong trọng trường chỉ chịu tác dụng của trọng lực thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo tồn” hằng số hay : hằng số Trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi : “ Khi một vật chỉ chịu tác dụng của lực đàn hồi gây ra bởi sự biến dạng của một lị xo thì trong quá trình chuyển động của vật , cơ năng của vật là một đại lượng bảo tồn” hằng số * Biểu thức tính cơ năng của vật : Trường hợp vật chuyển động trong trọng trường : Khi một vật chuyển động trong trọng trường thì cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng trọng trường của vật . (J) Trường hợp vật chịu tác dụng của lực đàn hồi : Khi một vật chuyển động dưới tác dụng của lực đàn hồi thì cơ năng của vật bằng tổng động năng và thế năng đàn hồi của vật . (J) Câu 9 : Trình bày các nội dung cơ bản của Thuyết động học phân tử chất khí . - Chất khí được cấu tạo từ các phân tử cĩ kích thước rất nhỏ so với khoảng cách giữa chúng. - Các phân tử khí chuyển động hỗn loạn khơng ngừng; chuyển động này càng nhanh thì nhiệt độ chất khí càng cao. - Khi chuyển động hỗn loạn các phân tử khí va chạm vào nhau và va chạm vào thành bình gây ra áp suất lên thành bình. Câu 10 : So sánh các thể khí, lỏng, rắn về các mặt sau đây : + khoảng cách giữa các phân tử . + tương tác phân tử . + chuyển động phân tử . So sánh: Thể khí Thể lỏng Thể rắn Khoảng cách giữa các phân tử Ở xa nhau Ở gần nhau Ở gần nhau Tương tác phân tử Rất nhỏ Lớn Rất lớn Chuyển động phân tử Tự do về mọi phía Dao động quanh các vị trí cân bằng di chuyển Dao động quanh các vị trí cân bằng cố định Câu 11 : Thế nào là quá trình đẳng nhiệt ?. Phát biểu và viết hệ thức của định luật Bơilơ – Mariốt . Đường đẳng nhiệt trong hệ tọa độ (p,V) cĩ dạng gì ?. Quá trình đẳng nhiệt là quá trình biến đổi trạng thái khi nhịêt độ khơng đổi. Định luật Bơilơ – Ma riơt: “Trong quá trình đẳng nhiệt của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ nghịch với thể tích”. Hệ thức : hằng số O p V Hay : p1V1 = p2.V2 Đường đẳng nhiệt : Trong hệ toạ độ (p,V) đường đẳng nhiệt là đường hypebol. Câu 12 : Thế nào là quá trình đẳng tích?.Phát biểu và viết hệ thức của định luật Sác-lơ . Quá trình đẳng tích : là quá trình biến đổi trạng thái khi thể tích khơng đổi. Định luật Sác – lơ: “Trong quá trình đẳng tích của một lượng khí nhất định, áp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối”. Hệ thức : hằng số Hay : Câu 13 : Định nghĩa khí lý tưởng . Thiết lập phương trình trạng thái của khí lí tưởng . Khí lí tưởng: là chất khí trong đĩ các phân tử được coi là các chất điểm và chỉ tương tác khi va chạm. Thiết lập : Xét lượng khí chuyển từ trạng thái 1 (p1, V1, T1) sang trạng thái 2 (p2, V2, T2) thơng qua trạng thái trung gian 1’ (p’, V2, T1). Ta cĩ các phương trình: thay vào phương trình dưới Ta được pt trạng thái khí lí tưởng: Câu 14 : Viết hệ thức của sự nở đẳng áp của chất khí . Hệ thức : hằng số Hay : Trong quá trình đẳng áp của một lượng khí nhất định, thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối. Câu 15 : Phát biểu định nghĩa nội năng. Trong nhiệt động lực học người ta gọi tổng động năng và thế năng của các phân tử cấu tạo nên vật là nội năng của vật. Nội năng kí hiệu là U có đơn vị là jun (J) Câu 16 : Nhiệt lượng là gì ?. Viết công thức tính nhiệt lượng vật thu vào hay tỏa ra khi nhiệt độ của vật thay đổi. Nhiệt lượng : là số đo sự biến thiên của nội năng trong quá trình truyền nhiệt. Công thức : Q = mcDt Với : m là khối lượng của vật (kg) c là nhiệt dung riêng của chất (J/kg.K) Dt là độ biến thiên nhiệt độ (0C hoặc K) Q là nhiệt lượng thu vào hay tỏa ra (J) Câu 17 : Phát biểu nguyên lý thứ nhất , hai của nhiệt động lực học. Nguyên lý thứ nhất của nhiệt động lực học : Độ biến thiên nội năng của vật bằng tổng công và nhiệt lượng mà vật thu được. DU = A + Q Nguyên lý thứ hai nhiệt động lực học : Cách phát biểu của Clau-di-út : Nhiệt không thể truyền từ một vật sang vật nóng hơn. Cách phát biểu của Các-nô: Động cơ nhiệt không thể chuyển hóa tất cả nhiệt lượng nhận được thành công cơ học. Câu 18 : Chất rắn kết tinh là gì?.Nêu các tính chất của loại chất rắn này. Chất rắn kết tinh là chất rắn có cấu trúc tinh thể. Tính chất: - Các chất rắn kết tinh được cấu tạo bởi cùng một loại hạt nếu cấu trúc tinh thể khác nhau thì tính chất cũng khác nhau. - Chất rắn kết tinh có nhiệt độ nóng chảy xác định. - Chất rắn kết tinh có thể là chất đơn tinh thể hoặc chất đa tinh thể : + Chất đơn tinh thể có tính dị hướng. + Chất đa tinh thể có tính đẳng hướng. Câu 19 : Phân biệt chất rắn đơn tinh thể và chất rắn đa tinh thể. Chất rắn đơn tinh thể : + Cấu tạo từ một tinh thể. + Có tính dị hướng. Chất rắn đa tinh thể : + Cấu tạo từ nhiều tinh thể nhỏ. + Có tính đẳng hướng. Câu 20 : Chất rắn vô định hình là gì ?. Nêu các tính chất của loại chất rắn này. Chất rắn vô định hình là chất rắn không có cấu trúc tinh thể. Tính chất : - Có tính đẳng hướng. - Không có nhiệt độ nóng chảy xác định. Câu 21 : Phát biểu và viết công thức của định luật Húc về biến dạng cơ của vật rắn. Phát biểu : “Trong giới hạn đàn hồi, độ biến dạng tỉ đối của vật rắn ( hình trụ đồng chất) tỉ lệ thuận với ứng suất tác dụng vào vật đó”. Công thức : Với a là hệ số tỉ lệ phụ thuộc vào chất liệu của vật rắn. là độ biến dạng tỉ đối . là ứng suất (Pa hoặc N/m2) Câu 22 : Phát biểu và viết công thức nở dài của vật rắn. Định nghĩa : Sự nở dài là sự tăng độ dài của vật rắn khi nhiệt độ tăng. Công thức : Dl = Với : l0 là chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t0 l là chiều dài vật rắn ở nhiệt độ t a là hệ số nở dài ( K – 1) Dl là độ tăng chiều dài. Câu 23 : Định nghĩa và viết công thức lực căng bề mặt của chất lỏng. Định nghĩa : Lực căng bề mặt tác dụng lên một đoạn đường nhỏ bất kì trên bề mặt chất lỏng luôn có phương vuông góc với đoạn đường này và tiếp tuyến với bề mặt chất lỏng và có độ lớn f tỉ lệ thuận với độ dài l của đoạn đường đó. Công thức : f = s.l Với s là hệ số căng bề mặt của chất lỏng (N/m) . l là độ dài đường giới hạn (m) f là lực căng bề mặt (N) C. BÀI TOÁN TỰ LUẬN : (Chỉ nêu 3 dạng bài toán chính) 1. Bài tập về định luật bảo toàn cơ năng : a/ Động năng – Thế năng : * Động năng : (J) Từ công thức động năng có thể suy ra vận tốc của vật : Hay khối lượng của vật : * Thế năng ( Chỉ đưa công thức thế năng trọng trường còn thế năng đàn hồi xem lại bài học): (J) Suy ra vị trí của vật (so với gốc thế năng) : (m) Hay khối lượng : (kg) b/ Cơ năng của một vật : - Vật chuyển động trong trọng trường : c/ Định luật bảo toàn cơ năng : Nếu không có ma sát , lực cản thì cơ năng của vật là một đại lượng bảo toàn ( Cơ năng tại mọi vị trí bằng nhau) = hằng số - Xét hai điểm bất kì : Þ d/ Bài toán phối hợp với định luật bảo toàn động lượng : - Công thức định luật bảo toàn động lượng cho trường hợp hệ gồm hai vật : - Nếu sau va chạm hai vật dính vào nhau (va chạm mềm) : Lưu ý đến chiều dương để chuyển sang dạng đại số và tìm vận tốc mà đề yêu cầu. d/ Chú ý các dạng toán : * Tìm vị trí (thực ra là tìm z ) của vật mà tại đó động năng bằng n lần thế năng ( n tùy theo đề bài cho) Ta có : Vậy cơ năng tại vị trí đó : Cho cơ năng này bằng với cơ năng tại vị trí khác mà ta đã biết ví dụ là W0 từ đó suy ra z cần tìm. * Bài toán về con lắc đơn : Xét con lắc đơn cĩ chiều dài l , kéo vật lệch ra khỏi phương thẳng đứng một gĩc a rồi thả cho vật chuyển động. Chọn gốc thế năng là mặt phẳng nằm ngang qua vị trí thấp nhất O. Áp dụng định luật bảo tồn cơ năng: Hay: Ta cĩ: Vậy: Với : g là gia tốc trọng trường ; l là chiều dài của dây treo (m) (Ở hình z1 = h1 và z2 = h2 ) a là gĩc hợp với phương thẳng đứng lúc ban đầu ( gĩc lớn nhất) b là gĩc hợp với phương thẳng đứng tại nơi cần tính vận tốc v Trường hợp: Khi vật đi qua vị trí cân bằng ( điểm O) thì b = 0 (vận tốc cực đại) Lưu ý : + Cơng thức tính z trong con lắc đơn : z = l(1 - cosa ) + Đề bài cĩ thể sử dụng kí hiệu khác như : gĩc lệch ban đầu là a0 ; gĩc lệch của dây tại nơi tìm vận tốc là a thì ta cũng cĩ cơng thức tính vận tốc : Khi đĩ vận tốc của vật khi đi qua vị trí cân bằng (a = 0 ) : * Bài toán tính lực cản trung bình : (Hoặc lực ma sát ) - Aùp dụng định lý động năng : - Công của lực cản : A = - FC.s từ đó suy ra lực cản trung bình FC . Trong đó : là động năng ban đầu của vật. là động năng lúc sau của vật. Trường hợp : Vật dừng lại sau khi đi quãng đường s Lực cản trung bình : * Ngoài ra còn có thể sử dụng các công thức của chuyển động rơi tự do , ném ngang , phương pháp động lực học ở HK I để giải toán nếu thấy cần thiết : i) Công thức rơi tự do : v = g.t v2 = 2gh h = (Ở đây h hiểu là quãng đường rơi của vật hoặc độ cao của vật nếu vật rơi xuống tới mặt đất) ii) Công thức độc lập với thời gian : v1 là vận tốc đầu (m/s) ; v2 là vận tốc sau(m/s) ; a là gia tốc(m/s2) ; s là quãng đường(m) iii) Công thức tính tầm bay xa L của ném ngang : (m) v0 là vận tốc ném ngang (m/s) ; h là độ cao của nơi ném vật(m) ; g là gia tốc rơi tự do(m/s2). iiii) Công thức tính gia tốc của vật trên mặt phẳng nghiêng góc a : g là gia tốc rơi tự do(m/s2) ; a là góc của mặt phẳng nghiêng ; m là hệ số ma sát Nếu bỏ qua ma sát 2. Bài tập về các định luật của chất khí : ( Xét lượng khí xác định) a/ Định luật Bôilơ –Mariốt : - Quá trình đẳng nhiệt : Aùp suất tỉ lệ nghịch với thể tích Þ p.V = hằng số - Công thức của Định luật B – M ứng với chất khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2 : p1V1 = p2.V2 hay : Với V1 là thể tích chất khí ở áp suất p1 ; V2 là thể tích chất khí ở áp suất p2 b/ Định luật Sác-lơ : - Quá trình đẳng tích : Aùp suất tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối p ~ T Þ = hằng số - Công thức của Định luật Sác lơ ứng với chất khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2 : hay : Với : T1 là nhiệt độ tuyệt đối ở áp suất p1 ; T2 là nhiệt độ tuyệt đối ở áp suất p2. - Nhiệt độ tuyệt đối : Với : t : nhiệt độ ở nhiệt giai Xen-xi-út (0C) ; T : nhiệt độ ở nhiệt giai Ken-vin (0K) VD : t = 370C Þ T = 273 + 37 = 3100K Nếu đổi ngược lại : T = 3450K thì t = T – 273 = 345 – 273 = 720C c/ Quá trình đẳng áp : Thể tích tỉ lệ thuận với nhiệt độ tuyệt đối V ~ T Þ = hằng số - Công thức của quá trình đẳng áp ứng với chất khí ở trạng thái 1 và trạng thái 2 : hay : Với V1 là thể tích chất khí ở nhiệt độ tuyệt đối T1 ; V2 là thể tích ở nhiệt độ tuyệt đối T2 d/ Phương trình trạng thái của khí lí tưởng : = hằng số Þ Với : V1 , p1 là thể tích và áp suất chất khí ở nhiệt độ tuyệt đối T1 V2 , p2 là thể tích và áp suất chất khí ở nhiệt độ tuyệt đối T2 Lưu ý : + Các em rèn luyện các biến đổi toán học để tìm đại lượng cần tìm : Tìm nhiệt độ ở trạng thái 2 là T2 : Tìm thể tích chất khí ở trạng thái 2 là V2 : + Gặp dạng toán thể tích V2 tăng (giảm) n lần so với V1 : V2 =n.V1 () và áp suất p2 tăng (giảm) m lần so với p1 : p2 = m.p1 () hoặc có thể nhiệt độ T2 tăng (giảm) k lần so với T1 : T2 = k.T1 () Khi giải thay vào phương trình và đơn giản các giá trị ở trạng thái 1 Þ thông số cần tìm. + Trường hợp khi chuyển qua trạng thái 2 , thông số tăng thêm ( hay giảm bớt) thì thay vào phương trình và tìm ẩn số là thông số cần tìm . VD : Aùp suất tăng thêm một lượng Dp : Nhiệt độ giảm bớt DT : 3. Bài tập về biến dạng cơ của vật rắn : (Xét vật rắn hình trụ đồng chất) a/ Công thức tính lực đàn hồi : (*) Trong đó : E là suất đàn hồi (suất Y-âng) (Pa) ( từ ) S là tiết diện ngang của vật rắn (m2) (R: bán kính ; d: đường kính) Dl là độ biến dạng của vật (m) ( l chiều dài sau khi biến dạng) l0 là chiều dài ban đầu của vật (m) F là độ lớn lực đàn hồi (N) Lưu ý : + F ở công thức cũng được xem là độ lớn lực kéo hoặc lực nén tác dụng vào vật. + Khi treo vật thì F = P = mg b/ Độ biến dạng tỉ đối : (%) Theo công thức (*) thì độ biến dạng tỉ đối : Lưu ý : Đơn vị độ biến dạng tỉ đối là % ( nhân kết quả cho 100 Þ đơn vị %) c/ Ứng suất : (Pa hoặc N/m2) Với : F là lực tác dụng (N) ; S là diện tích chịu tác dụng lực (m2) Lưu ý : + Nếu ứng suất s lớn hơn giới hạn đàn hồi (nhỏ hơn giới hạn bền) thì vật bị biến dạng dẻo. + Nếu ứng suất s lớn hơn giới hạn bền thì vật bị hư ( đứt). d/ Hệ số đàn hồi (độ cứng) : (N/m) Þ Suất đàn hồi : Từ (*) và có thể tính được hệ số đàn hồi : Trường hợp : Thanh rắn bị cắt thành các đoạn dài l1 ; l2 ; l3 ; ... thì ta có biểu thức liên hệ giữa độ cứng và độ dài các thanh : ( Do E và S không đổi ) Từ đó có thể suy ra độ cứng của thanh rắn (sau khi cắt) mà đề yêu cầu . - Lưu ý : Độ cứng tỉ lệ nghịch với chiều dài ban đầu VD : Chiều dài ban đầu giảøm 2 lần (thanh bị cắt thành 2 phần bằng nhau) thì độ cứng tăng 2 lần e/ Bài toán phối hợp với nở vì nhiệt : - Nếu độ tăng chiều dài Dl do nở vì nhiệt bằng với độ biến dạng Dl do tác dụng của lực F : + Độ tăng chiều dài do nở vì nhiệt do nhiệt độ tăng từ t0 đến t : (1) + Độ biến dạng dưới tác dụng của lực trong biểu thức : (2) + Từ (1) và (2) : Với a là hệ số nở dài của vật . D. CỦNG CỐ : 1. Chú ý đổi chính xác đơn vị các đại lượng trong các bài toán (trừ các trường hợp : các thông số trong bài tập nhiệt ở 2 trạng thái có cùng đơn vị, bài toán lập tỉ số , tử số và mẫu số cùng đơn vị ...) : 1 cm2 = 10 – 4 m2 ; 1 mm2 = 10 – 6 m2 . 1kJ = 103 J ; 1 MW = 106 W Đổi nhiệt độ : T (0K) = t (0C) + 273 Ghi chính xác đơn vị của các đại lượng trong kết quả bài toán : Đơn vị năng lượng : Công , cơ năng, động năng, thế năng là jun (J) Đơn vị ứng suất , suất đàn hồi là Pa ( hoặc N/m2) Đơn vị độ biến dạng tỉ đối e là % ; tiết diện ngang S là m2 ; 2. Sử dụng thành thạo máy tính bỏ túi . 3. Ôn lại toàn bộ kiến thức nằm trong giới hạn thi HK II phối hợp với SGK. 4. Rèn luyện các bài tập SGK : Từ trang 126 đến trang 203 . và các bài tập SBT : Từ trang 53 đến trang 93 . ---------------------HẾT--------------------