Chuẩn kiến thức Vật Lý 12

PHẦN THỨ HAI
HƯỚNG DẪN THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG MễN VẬT LÍ LỚP 12 THPT
MỘT SỐ ĐIỂM CẦN LƯU í KHI THỰC HIỆN CHUẨN KIẾN THỨC, KĨ NĂNG
1. Phần “Hướng dẫn thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng” của tài liệu này được trỡnh bày theo từng lớp và theo cỏc chương. Mỗi chương đều gồm
hai phần là :
a) Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trỡnh : Phần này nờu lại nguyờn văn các chuẩn kiến thức, kĩ năng đó được quy định trong chương trỡnh
hiện hành tương ứng đối với mỗi chương.
b) Hướng dẫn thực hiện : Phần này chi tiết hoá các chuẩn kiến thức, kĩ năng đó nờu ở phần trờn dưới dạng một bảng gồm có 4 cột và được sắp
xếp theo các chủ đề của môn học. Các cột của bảng này gồm :
- Cột thứ nhất (STT) ghi thứ tự các đơn vị kiến thức, kĩ năng trong mỗi chủ đề.
- Cột thứ hai (Chuẩn KT, KN quy định trong chương trỡnh) nờu lại cỏc chuẩn kiến thức, kĩ năng tương ứng với mỗi chủ đề đó được quy định
trong chương trỡnh hiện hành.
- Cột thứ ba (Mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN) trỡnh bày nội dung chi tiết tương ứng với các chuẩn kiến thức, kĩ năng nêu trong cột
thứ hai. Đây là phần trọng tâm, trỡnh bày những kiến thức, kĩ năng tối thiểu mà HS cần phải đạt được trong quá trỡnh học tập. Cỏc kiến thức, kĩ năng
được trỡnh bày trong cột này ở các cấp độ khác nhau và được để trong dấu ngoặc vuụng [ ].
Cỏc chuẩn kiến thức, kĩ năng được chi tiết hóa trong cột này là những căn cứ cơ bản nhất để kiểm tra đánh giá kết quả học tập của học sinh trong
quá trỡnh học tập cấp THPT.
- Cột thứ tư (Ghi chú) trỡnh bày những nội dung liờn quan đến những chuẩn kiến thức, kĩ năng được nêu ở cột thứ ba. Đó là những kiến thức, kĩ
năng cần tham khảo vỡ chỳng được sử dụng trong SGK hiện hành khi tiếp cận những chuẩn kiến thức, kĩ năng quy định trong chương trỡnh, hoặc đó
là những ví dụ minh hoạ, những điểm cần chú ý khi thực hiện.
2. Đối với các vùng sâu, vùng xa và những vùng nông thôn cũn cú những khú khăn, GV cần bám sát vào chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương
trỡnh chuẩn, khụng yờu cầu HS biết những nội dung về chuẩn kiến thức, kĩ năng khác liên quan cú trong cỏc tài liệu tham khảo.
Ngược lại, đối với các vùng phát triển như thị xó, thành phố, những vựng cú điều kiện về kinh tế, văn hoá xó hội, GV cần linh hoạt đưa vào
những kiến thức, kĩ năng liên quan để tạo điều kiện cho HS phát triển năng lực.
Trong quỏ trỡnh vận dụng, GV cần phõn hoỏ trỡnh độ HS để có những giải pháp tốt nhất trong việc tổ chức các hoạt động nhận thức cho HS.
Trên đây là những điểm cần lưu ý khi thực hiện chuẩn kiến thức, kĩ năng. Sở Giáo dục và Đào tạo chỉ đạo các trường THPT tổ chức cho tổ
chuyên môn rà soát chương trỡnh, khung phõn phối chương trỡnh của Bộ, xõy dựng một khung giỏo ỏn chung cho tổ chuyờn mụn để từ đó các
GV có cơ sở soạn bài và nâng cao chất lượng dạy học.
13
A. CHƯƠNG TRèNH CHUẨN
Chương I. DAO ĐộNG CƠ
1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi chú
a) Dao động điều
hoà. Các đại lượng
đặc trưng
b) Con lắc lò xo.
Con lắc đơn
c) Dao động riêng.
Dao động tắt dần
d) Dao động cưỡng
bức. Hiện tượng
cộng hưởng. Dao
động duy trì
e) Phương pháp
giản đồ Fre-nen
Kiến thức
- Phát biểu được định nghĩa dao động điều hoà.
- Nêu được li độ, biên độ, tần số, chu kì, pha, pha ban đầu là gì.
- Nêu được quá trình biến đổi năng lượng trong dao động điều hoà.
- Viết được phương trình động lực học và phương trình dao động điều hoà của con lắc lò xo
và con lắc đơn.
- Viết được công thức tính chu kì (hoặc tần số) dao động điều hoà của con lắc lò xo và con
lắc đơn. Nêu được ứng dụng của con lắc đơn trong việc xác định gia tốc rơi tự do.
- Trình bày được nội dung của phương pháp giản đồ Fre-nen.
- Nêu được cách sử dụng phương pháp giản đồ Fre-nen để tổng hợp hai dao động điều hoà
cùng tần số và cùng phương dao động.
- Nêu được dao động riêng, dao động tắt dần, dao động cưỡng bức là gì.
- Nêu được điều kiện để hiện tượng cộng hưởng xảy ra.
- Nêu được các đặc điểm của dao động tắt dần, dao động cưỡng bức, dao động duy trì.
Kĩ năng
- Giải được những bài toán đơn giản về dao động của con lắc lò xo và con lắc đơn.
- Biểu diễn được một dao động điều hoà bằng vectơ quay.
- Xác định chu kì dao động của con lắc đơn và gia tốc rơi tự do bằng thí nghiệm.
Dao động của con lắc lò xo
và con lắc đơn khi bỏ qua
các ma sát và lực cản là các
dao động riêng.
Trong các bài toán đơn
giản, chỉ xét dao động điều
hoà của riêng một con lắc,
trong đó : con lắc lò xo gồm
một lò xo, được đặt nằm
ngang hoặc treo thẳng
đứng: con lắc đơn chỉ chịu
tác dụng của trọng lực và
lực căng của dây treo.
14
2. Hướng dẫn thực hiện
1. Dao động điều hoà
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Phát biểu được định
nghĩa dao động điều
hoà.
[Thụng hiểu]
Dao động điều hoà là dao động trong đó li độ của một vật là một hàm côsin
(hay hàm sin) của thời gian.
Phương trình của dao động điều hoà có dạng:
x = Acos(ωt + j)
trong đó, x là li độ, A là biên độ của dao động (là một số dương), j là pha
ban đầu, ω là tần số góc của dao động, (ωt + j) là pha của dao động tại thời
điểm t.
Chuyển động của vật lặp đi lặp lại
quanh một vị trí đặc biệt (gọi là vị
trí cân bằng), gọi là dao động cơ.
Nếu sau những khoảng thời gian
bằng nhau, gọi là chu kì, vật trở lại
vị trí cũ và chuyển động theo
hướng cũ thì dao động của vật đó
là tuần hoàn.
Dao động tuần hoàn đơn giản nhất
là dao động điều hoà.
2 Nêu được li độ, biên
độ, tần số, chu kì,
pha, pha ban đầu
là gì.
[Thông hiểu]
• Li độ x của dao động là toạ độ của vật trong hệ toạ độ có gốc là vị trí cân
bằng. Đơn vị đo li độ là đơn vị đo chiều dài.
• Biên độ A của dao động là độ lệch lớn nhất của vật khỏi vị trí cân bằng.
Đơn vị đo biên độ là đơn vị đo chiều dài.
• (ωt + j) gọi là pha của dao động tại thời điểm t, có đơn vị là rađian (rad).
Với một biên độ đã cho thì pha là đại lượng xác định vị trí và chiều chuyển
động của vật tại thời điểm t.
• j là pha ban đầu của dao động, có đơn vị là rađian (rad).
• ω là tần số góc của dao động, có đơn vị là rađian trên giây (rad/s).
• Chu kì T của dao động điều hoà là khoảng thời gian để vật thực hiện
được một dao động toàn phần. Đơn vị của chu kì là giây (s).
Với một biên độ đã cho thì pha là
đại lượng xác định vị trí và chiều
chuyển động của vật tại thời điểm
t.
Giữa dao động điều hoà và chuyển
động tròn đều có mối liên hệ là:
Điểm P dao động điều hoà trên
một đoạn thẳng luôn có thể được
coi là hình chiếu của một điểm M
chuyển động tròn đều lên đường
kính là đoạn thẳng đó.
Vận tốc của dao động điều hoà là
v = x' = - Asin( t + )ω ω ϕ
.
15
• Tần số (f) của dao động điều hoà là số dao động toàn phần thực hiện
trong một giây, có đơn vị là một trên giây (1/s), gọi là héc (kí hiệu Hz).
Hệ thức mối liên hệ giữa chu kì và tần số là
2
2 f.
T
π
ω = = π
Gia tốc của dao động điều hoà là
2 2
a = v' = Acos( t + ) = x−ω ω ϕ − ω
2. CON LắC Lò XO
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Viết được phương
trình động lực học
và phương trình dao
động điều hoà của
con lắc lò xo.
[Thông hiểu]
• Phương trình động lực học của dao động điều hoà là
F = ma = - kx hay a = -
k
x
m
trong đó F là lực tác dụng lên vật m, x là li độ của vật m.
Phương trình có thể được viết dưới dạng :
x" = - ω
2
x
• Phương trình dao động của dao động điều hoà là
ωx = Acos( t + )ϕ
với
k
m
ω =
Con lắc lò xo gồm vật nhỏ có khối lượng
m gắn vào lò xo có khối lượng không đáng
kể, độ cứng k, một đầu gắn vào điểm cố
định.
Điều kiện khảo sát là lực cản môi trường
và lực ma sát không đáng kể.
Lực luôn hướng về vị trí cân bằng gọi là
lực kéo về, có độ lớn tỉ lệ với li độ và gây
ra gia tốc cho vật dao động điều hoà.
2 Viết được công thức
tính chu kì (hoặc tần
số) dao động điều
hoà của con lắc lò
xo.
[Thông hiểu]
• Công thức tính tần số góc của dao động điều hoà của con lắc lò xo

k
m
ω =
.
• Công thức tính chu kì dao động của dao động điều hoà của con lắc
16
lò xo là
m
T 2 .
k
= π
Trong đó, k là độ cứng lò xo, có đơn vị là niutơn trên mét (N/m), m
là khối lượng của vật dao động điều hoà, đơn vị là kilôgam (kg).
3 Nêu được quá trình
biến đổi năng lượng
trong dao động điều
hoà.
[Thông hiểu]
Trong quá trình dao động điều hoà, có sự biến đổi qua lại giữa động
năng và thế năng. Động năng tăng thì thế năng giảm và ngược lại.
Nhưng cơ năng của vật dao động điều hòa luôn luôn không đổi.
Với dao động của con lắc lò xo, bỏ qua
mọi ma sát và lực cản, chọn mốc tính thế
năng ở vị trí cân bằng, thì
- Động năng :
W
đ
=
1
2
mv
2
= Wsin
2
(ωt + j).
- Thế năng :
W
t
=
1
2
kx
2
= Wcos
2
(ωt + j).
- Cơ năng :
W =
1
2
kA
2
=
1
2

2
A
2
= hằng số.
4 Giải được những bài
toán đơn giản về dao
động của con lắc lò
xo
[Vận dụng]
• Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật
dao động.
• Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các
đại lượng trong các công thức của con lắc lò xo.
Chỉ xét dao động điều hoà của riêng một
con lắc, trong đó, con lắc lò xo dao động
theo phương ngang hoặc theo phương
thẳng đứng.
Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban
đầu của dao động.
17
3. CON LắC ĐƠN
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Viết được phương
trình động lực học
và phương trình dao
động điều hoà của
con lắc đơn.
[Thông hiểu]
• Với con lắc đơn, thành phần lực kéo vật về vị trí cân bằng là
P
t
= - mg
s
l
= ma = ms" hay s" = - g
s
l
= -ω
2
s
trong đó, s là li độ cong của vật đo bằng mét (m), l là chiều dài của
con lắc đơn đo bằng mét (m). Đó là phương trình động lực học của
con lắc đơn.
• Phương trình dao động của con lắc đơn là là
0
s s cos( t )= ω + ϕ
trong đó, s
0
= lα
0
là biên độ dao động.
Con lắc đơn gồm vật nhỏ khối lượng m
treo vào sợi dây không dãn có khối lượng
không đáng kể và chiều dài l. Điều kiện
khảo sát là lực cản môi trường và lực ma
sát không đáng kể. Biên độ góc α
0
nhỏ (α
0
≤ 10
o
).
Động năng của con lắc đơn là động năng
của vật m.
2
®
1
W = mv
2
Thế năng của con lắc đơn là thế năng
trọng trường của vật m. Chọn mốc tính
thế năng là vị trí cân bằng thì
l
t
W = mg (1 cos )− α
Nếu bỏ qua ma sát, thì cơ năng của con
lắc đơn được bảo toàn.
l
2
1
W = mv mg (1 cos )
2
+ − α
= hằng số
2 Viết được công thức
tính chu kì (hoặc tần
số) dao động điều
hoà của con lắc đơn.
[Thông hiểu]
• Công thức tính tần số góc của dao động con lắc đơn : là
g
ω =
l
.
ở một nơi trên Trái Đất (g không đổi), chu
kì dao động T của con lắc đơn chỉ phụ
thuộc vào chiều dài l của con lắc đơn.
18
• Công thức tính chu kì dao động : của con lắc đơn là
T 2 .
g
= π
l
Trong đó, g : là gia tốc rơi tự do, có đơn vị là mét trên giây bình
phương (m/s
2
), l là chiều dài con lắc, có đơn vị là mét (m).
3 Nêu được ứng dụng
của con lắc đơn
trong việc xác định
gia tốc rơi tự do.
[Thông hiểu]
• Dùng con lắc đơn có chiều dài 1 m. Cho dao động điều hoà. Đo
thời gian của một số dao động toàn phần, từ đó suy ra chu kì T.
• Tính g theo công thức : :
2
2
4
g
T
π
=
l
.
4 Giải được những
bài toán đơn giản về
dao động của con lắc
đơn.
[Vận dụng]
• Biết cách chọn hệ trục toạ độ, chỉ ra được các lực tác dụng lên vật
dao động.
• Biết cách lập phương trình dao động, tính chu kì dao động và các
đại lượng trong các công thức của con lắc đơn.
Chỉ xét con lắc đơn chịu tác dụng của
trọng lực và lực căng của dây treo.
Chú ý mốc thời gian để xác định pha ban
đầu.
4. DAO ĐộNG TắT DầN. DAO ĐộNG CƯỡNG BứC
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Nêu được dao động
riêng, dao động tắt
dần, dao động cưỡng
bức là gì.
Nêu được các đặc
điểm của dao động
tắt dần, dao động
[Thông hiểu]
• Dao động của hệ xảy ra dưới tác dụng chỉ của nội lực gọi là dao động tự do
hay dao động riêng. Dao động riêng có chu kì chỉ phụ thuộc các yếu tố trong hệ
mà không phụ thuộc vào cách kích thích để tạo nên dao động. Trong quá trình
dao động, tần số của dao động riêng không đổi. Tần số này gọi là tần số riêng
của dao động, kí hiệu là f
0
.
• Dao động tắt dần là dao động có biên độ giảm dần theo thời gian. Nguyên
Dao động duy trì là dao động
có biên độ được giữ không đổi
bằng cách bù năng lượng cho
hệ đúng bằng năng lượng mất
mát và tần số dao động bằng
tần số dao động riêng của hệ.
Dao động của con lắc lò xo, có
19
cưỡng bức, dao động
duy trì.
nhân gây ra dao động tắt dần là lực cản của môi trường. Vật dao động bị mất
dần năng lượng. Biên độ của dao động giảm càng nhanh khi lực cản của môi
trường càng lớn.
• Dao động cưỡng bức là dao động mà vật dao động chịu tác dụng của một
ngoại lực cưỡng bức tuần hoàn. : Dao động cưỡng bức có biên độ không đổi,
có tần số bằng tần số của lực cưỡng bức. Biên độ của dao động cưỡng bức phụ
thuộc vào biên độ của lực cưỡng bức và độ chênh lệch tần số của lực cưỡng
bức và tần số riêng của hệ dao động. Khi tần số của lực cưỡng bức càng gần
với tần số riêng thì biên độ dao động cưỡng bức càng lớn.
• Đặc điểm của dao động duy trì : là biên độ dao động không đổi và tần số dao
động bằng tần số riêng của hệ. Biên độ không đổi là do : trong mỗi chu kì đã
bổ sung phần năng lượng đúng bằng phần năng lượng hệ tiêu hao do ma sát.
tần số chỉ phụ thuộc vào m và
k, là dao động riêng.
Nếu dao động trong chất lỏng
(môi trường có ma sát) thì, dao
động của con lắc đơn là dao
động tắt dần.
Dao động của thân xe buýt gây
ra bởi chuyển động của pit-
tông trong xilanh của máy nổ,
khi xe không chuyển động, là
dao động cưỡng bức.
3 Nêu được điều kiện
để hiện tượng cộng
hưởng xảy ra.
[Thông hiểu]
• Hiện tượng cộng hưởng là hiện tượng biên độ của dao động cưỡng bức tăng
đến giá trị cực đại khi tần số (f) của lực cưỡng bức bằng tần số riêng (f
0
) của hệ
dao động.
• Điều kiện xảy ra hiện tượng cộng hưởng : là f = f
0
.
Hiện tượng cộng hưởng có thể
có hại như làm hỏng cầu cống,
các công trình xây dựng, các
chi tiết máy móc... Nhưng
cũng thể có có lợi, như hộp
cộng hưởng dao động âm
thanh của đàn ghita, viôlon,...
5. TổNG HợP HAI DAO ĐộNG ĐIềU HOà CùNG PHƯƠNG, CùNG TầN Số.
PHƯƠNG PHáP GIảN Đồ FRE-NEN
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Trình bày được nội
dung của phương
pháp giản đồ Fre-nen.
[Thông hiểu]
Phương trình dao động điều hoà là
20
Biểu diễn được dao
động điều hoà bằng
vectơ quay.

x A cos( t )= ω + ϕ
. Ta biểu diễn dao
động điều hoà bằng vectơ quay
OM
uuur
có đặc điểm sau : :
- Có gốc tại gốc của trục tọa độ Ox.
- Có độ dài bằng biên độ dao động, OM = A.
- Hợp với trục Ox một góc bằng pha ban đầu và quay đều quanh O với
tốc độ góc ω, với chiều quay là chiều dương của đường tròn lượng giác,
ngược chiều kim đồng hồ.
[Vận dụng]
Biết cách biểu diễn được dao động điều hoà bằng vectơ quay.
2 Nêu được cách sử
dụng phương pháp
giản đồ Fre-nen để
tổng hợp hai dao
động điều hoà cùng
tần số, cùng phương
dao động.
[Vận dụng]
• Phương pháp giản đồ Fre-nen : :
Xét hai dao động điều hòa cùng phương,
cùng tần số : là
ω
1 1 1
x = A cos( t + )
ϕ

ω
2 2 2
x = A cos( t + )
ϕ
. Để tổng hợp
hai dao động điều hoà này, ta thực hiện
như sau:
- Vẽ hai vectơ
1
OM

2
OM
biểu diễn hai dao động thành phần x
1

x
2
.
- Vẽ vectơ
21
OMOMOM +=
là vectơ biểu diễn dao động tổng hợp : .
Hình bình hành OMM
1
M
2
không biến dạng, quay đều với tốc độ ω quanh
O. Vectơ
OM
uuur
cũng quay đều như thế. Do đó x = x
1
+ x
2
= Acos(ωt + j).
• Biên độ A và pha ban đầu j của dao động tổng hợp được xác định bằng
công thức : :
Dao động tổng hợp của hai dao động
điều hoà cùng phương, cùng tần số
là một dao động điều hoà cùng
phương, cùng tần số với hai dao
động đó.
Nếu
2 1
∆ϕ = ϕ − ϕ
> 0 : thì dao động
x
2
sớm pha hơn dao động x
1
, hay
dao động x
1
trễ pha so với dao động
x
2
.
Nếu
2 1
∆ϕ = ϕ − ϕ
< 0 : thì dao động
x
2
trễ pha so với dao động x
1
, hay
dao động x
1
sớm pha hơn dao động
x
2
.
Nếu
2 1
∆ϕ = ϕ − ϕ
= 2nπ (n = 0 ; ;
±1; ; ±2 ; ; ±3...) : thì hai dao động
21
O
P
2
P
1
P x
M
1
M
2
+
M
ϕ
2 2
1 2 1 2 2 1
A A A 2A A cos( )= + + ϕ − ϕ
;
1 1 2 2
1 1 2 2
A sin A sin
tan
A cos A cos
ϕ + ϕ
ϕ =
ϕ + ϕ
• Độ lệch pha của hai dao động thành phần là :
2 1 2 1
( t ) ( t )∆ϕ = ω + ϕ − ω + ϕ = ϕ − ϕ
cùng pha và biên độ dao động tổng
hợp lớn nhất : là:
A = A
1
+ A
2
.
Nếu
2 1
∆ϕ = ϕ − ϕ
= (2n + 1)π (n =
0; ; ±1 ;; ±2 ;; ±3...) : thì hai dao
động thành phần ngược pha nhau và
biên độ dao động nhỏ nhất : là:
1 2 min
A = A A = A−
6. Thực hành: KHẢO SÁT THỰC NGHIỆM CÁC ĐỊNH LUẬT DAO ĐỘNG CỦA CON LẮC ĐƠN
Stt
Chuẩn KT, KN quy định
trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Xác định chu kỡ dao
động của con lắc đơn
và gia tốc rơi tự do
bằng thí nghiệm
[Thụng hiểu]
Hiểu được cơ sở lí thuyết:
- Nêu được cấu tạo của con lắc đơn.
- Nêu được cách kiểm tra mối quan hệ giữa chu kỡ với chiều dài của con lắc đơn khi
co lắc dao động với biên độ góc nhỏ.
[Vận dụng]
• Biết cách sử dụng các dụng cụ và bố trí được thí nghiệm:
- Biết dùng thước đo chiều dài, thước đo góc, đồng hồ bấm giây hoặc đồng hồ đo thời
gian hiện số.
- Biết lắp ráp được các thiết bị thí nghiệm.
• Biết cỏch tiến hành thớ nghiệm:
- Thay đổi biên độ dao động, đo chu kỡ con lắc.
22
- Thay đổi khối lượng con lắc, đo chu kỡ dao động.
- Thay đổi chiều dài con lắc, đo chu kỡ dao động.
- Ghi chộp số liệu vào bảng.
• Biết tính toán các số liệu thu được từ thí nghiệm để đưa ra kết quả:
- Tính được T, T
2
, T
2
/l.
- Vẽ được đồ thị T(l) và đồ thị T
2
(l).
- Xác định chu kỡ dao động của con lắc đơn bằng cách đo thời gian t
1
khi con lắc thực
hiện n
1
dao động toàn phần, tính
1
1
1
t
T
n
=
; tương tự
2
2
2
t
T
n
=
… từ đó xác định
T
.
- Đo chiều dài l của con lắc đơn và tính g theo cụng thức
2
2
4
g
T
π
=
.
- Từ đồ thị rút ra các nhận xét.
23
Chương II. SóNG CƠ
1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình.
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi chú
a) Khái niệm sóng
cơ. Sóng ngang.
Sóng dọc
b) Các đặc trưng của
sóng : : tốc độ
truyền sóng, bước
sóng, tần số sóng,
biên độ sóng, năng
lượng sóng
c) Phương trình sóng
d) Sóng âm. Độ cao
của âm. Âm sắc.
Cường độ âm. Mức
cường độ âm. Độ to
của âm
e) Giao thoa của hai
sóng cơ. Sóng dừng.
Cộng hưởng âm
Kiến thức
- Phát biểu được các định nghĩa về sóng cơ, sóng dọc, sóng ngang và nêu được
ví dụ về sóng dọc, sóng ngang.
- Phát biểu được các định nghĩa về tốc độ truyền sóng, bước sóng, tần số sóng,
biên độ sóng và năng lượng sóng.
- Nêu được sóng âm, âm thanh, hạ âm, siêu âm là gì.
- Nêu được cường độ âm và mức cường độ âm là gì và đơn vị đo mức cường độ âm.
- Nêu được ví dụ để minh hoạ cho khái niệm âm sắc. Trình bày được sơ lược về
âm cơ bản, các hoạ âm.
- Nêu được các đặc trưng sinh lí (độ cao, độ to và âm sắc) và các đặc trưng vật lí
(tần số, mức cường độ âm và các hoạ âm) của âm.
- Mô tả được hiện tượng giao thoa của hai sóng mặt nước và nêu được các điều
kiện để có sự giao thoa của hai sóng.
- Mô tả được hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây và nêu được điều kiện để
khi đó có sóng dừng khi đó.
- Nêu được tác dụng của hộp cộng hưởng âm.
Kĩ năng
- Viết được phương trình sóng.
- Giải được các bài toán đơn giản về giao thoa và sóng dừng.
- Giải thích được sơ lược hiện tượng sóng dừng trên một sợi dây.
- Xác định được bước sóng hoặc tốc độ truyền âm bằng phương pháp sóng dừng.
Mức cường độ âm là : :
L (dB) = 10lg
0
I
.
I
Không yêu cầu học sinh dùng
phương trình sóng để giải thích hiện
tượng sóng dừng.
24
2. Hướng dẫn thực hiện
1. SóNG CƠ
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Phát biểu được các
định nghĩa về sóng
cơ, sóng dọc, sóng
ngang và nêu được
ví dụ về sóng dọc,
sóng ngang.
[Thông hiểu]
• Sóng cơ là quá trình lan truyền dao động cơ trong một môi trường.
• Sóng dọc là sóng trong đó các phần tử môi trường dao động theo phương
trùng với phương truyền sóng. Sóng dọc truyền được cả trong chất khí, chất
lỏng và chất rắn.
• Sóng ngang là sóng trong đó các phần tử của môi trường dao động theo
phương vuông góc với phương truyền sóng. Sóng ngang truyền được ở mặt
chất lỏng và trong chất rắn.
Ví dụ: Sóng âm truyền trong
không khí : , các phần tử không khí
dao động dọc theo phương truyền
sóng, hoặc dao động của các vòng
lò xo chịu tác dụng của lực đàn hồi
theo phương trùng với trục của lò
xo, đó là những dao động cơ tạo ra
sóng dọc.
Với sóng trên mặt nước, : các phần
tử nước dao động vuông góc với
phương truyền sóng, đó là dao động
cơ tạo ra sóng ngang.
2 Phát biểu được các
định nghĩa về tốc độ
truyền sóng, bước
sóng, tần số sóng,
biên độ sóng và năng
lượng sóng.
[Thông hiểu]
• Biên độ sóng là biên độ dao động của một phần tử môi trường có sóng
truyền qua.
• Chu kì T (hoặc tần số f) là chu kì (hoặc tần số f) dao động của một phần tử
môi trường có sóng truyền qua.
• Tốc độ truyền sóng v là tốc độ truyền dao động trong môi trường.
• Bước sóng l là quãng đường mà sóng truyền được trong một chu kì. Hai
phần tử nằm trên cùng một phương truyền sóng, cách nhau một bước sóng
thì dao động đồng pha với nhau.
• Tần số sóng f là số lần dao động mà phần tử môi trường thực hiện trong 1
Công thức liên hệ giữa chu kì T,
tần số f, tốc độ v và bước sóng
λ
,
là : :
v
vT
f
λ = =
Các đại lượng đặc trưng của một
sóng hình sin là biên độ của sóng,
chu kì của sóng, bước sóng, năng
lượng sóng.
25
giây khi sóng truyền qua. Tần số có đơn vị là hec (Hz).
• Năng lượng sóng có được do năng lượng dao động của các phần tử của
môi trường có sóng truyền qua. Quá trình truyền sóng là quá trình truyền
năng lượng.
3 Viết được phương
trình sóng.
[Thông hiểu]
• Phương trình dao động tại điểm O là u
O
= Acosựt. Sau khoảng thời gian ∆t,
dao động từ O truyền đến M cách O một khoảng x = v.∆t.
• Phương trình dao động của phần tử môi trường tại điểm M bất kì có tọa
độ x là
u
M
(t) = Acosω
x
t
v
 

 ÷
 
= Acos2p
t x
T
 

 ÷
λ
 
Phương trình này cho biết li độ u của phần tử có toạ độ x vào thời điểm t.
Đó là một hàm vừa tuần hoàn theo thời gian, vừa tuần hoàn theo không
gian.
2. Sự GIAO THOA
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Mô tả được hiện
tượng giao thoa của
hai sóng mặt nước và
nêu được các điều
kiện để có sự giao
thoa của hai sóng.
[Thông hiểu]
• Mô tả thí nghiệm : :
Cho cần rung có hai mũi S
1
và S
2
chạm nhẹ vào mặt nước. Gõ nhẹ cần rung.
: Ta quan sát thấy trên mặt nước xuất hiện một loạt gợn sóng ổn định có
hình các đường hypebol với tiêu điểm là S
1
và S
2
.
• Hiện tượng giao thoa là hiện tượng hai sóng khi gặp nhau thì có những
Giải thích : : Mỗi nguồn sóng S
1
,
S
2
đồng thời phát ra sóng có gợn
sóng là những đường tròn đồng
tâm. Trong miền hai sóng gặp
nhau, có những điểm đứng yên, do
hai sóng gặp nhau ở đó triệt tiêu
nhau. Có những điểm dao động rất
26
điểm chúng luôn tăng cường lẫn nhau, có những điểm chúng luôn luôn triệt
tiêu lẫn nhau.
• Hai nguồn dao động cùng tần số và có độ lệch pha không đổi theo thời
gian gọi là hai nguồn kết hợp. Hai sóng do hai nguồn kết hợp phát ra gọi là
hai sóng kết hợp.
• Điều kiện để xảy ra hiện tượng giao thoa là trong môi trường truyền sóng
có hai sóng kết hợp và các phần tử sóng có cùng phương dao động.
• Hiện tượng giao thoa là một hiện tượng đặc trưng của sóng. Quá trình vật
lí nào gây ra được hiện tượng giao thoa cũng là một quá trình sóng.
mạnh, do hai sóng gặp nhau ở đó
tăng cường lẫn nhau. Tập hợp
những điểm đứng yên hoặc tập
hợp những điểm dao động rất
mạnh tạo thành các đường hypebol
trên mặt nước.
2 Giải được các bài
toán đơn giản về
giao thoa.
[Vận dụng]
• Biết cách tổng hợp hai dao động cùng phương, cùng tần số, cùng biên độ
để tính vị trí cực đại và cực tiểu giao thoa.
Những điểm tại đó dao động có biên độ cực đại (cực đại giao thoa) là những điểm mà
hiệu đường đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nguyên lần bước sóng. Công
thức ứng với cực đại giao thoa là
d
2
– d
1
= k l , với k = 0, ± 1, ± 2...
Những điểm tại đó dao động triệt tiêu (cực tiểu giao thoa) là những điểm mà hiệu đường
đi của hai sóng từ nguồn truyền tới bằng một số nửa nguyên lần bước sóng. Công thức
ứng với cực tiểu giao thoa là
d
2
– d
1
= (k +
1
2
) l, với k = 0, ± 1, ± 2...
• Biết cách dựa vào công thức để tính được bước sóng, số lượng các cực
đại giao thoa, cực tiểu giao thoa.
Chỉ xét bài toán có hai nguồn kết
hợp.
Gọi d
1
, d
2
là khoảng cách từ một
điểm M lần lượt đến hai nguồn S
1
,
S
2
(d
1
=MS
1
, d
2
=MS
2
).
Quỹ tích các điểm cực đại giao
thoa, hoặc các điểm cực tiểu giao
thoa là những đường hypebol có
hai tiêu điểm là vị trí hai nguồn kết
hợp.
27
3. SóNG DừNG
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Mô tả được hiện
tượng sóng dừng trên
một sợi dây và nêu
được điều kiện để có
sóng dừng khi đó.
Xác định được bước
[Thông hiểu]
• Mô tả hiện tượng sóng dừng trên dây : :
Xét một sợi dây đàn hồi PQ có đầu Q cố định. Giả sử cho đầu P dao động liên
tục thì sóng tới và sóng phản xạ liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau, vì
chúng là các sóng kết hợp. Trên sợi dây xuất hiện những điểm luôn luôn đứng
yên (gọi là nút) và những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất (gọi là
bụng).
Sóng dừng là sóng trên sợi dây trong trường hợp xuất hiện các nút và các bụng.
Khoảng cách giữa hai bụng sóng liền kề và khoảng cách giữa hai nút sóng liền
kề là
2
λ
. Khoảng cách giữa một bụng sóng và một nút sóng liền kề là
.
4
λ
• Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định : là chiều dài
của sợi dây phải bằng một số nguyên lần nửa bước sóng.
l = k
2
λ
với k = 0, 1, 2,...
• Điều kiện để có sóng dừng trên một sợi dây có một đầu cố định, một đầu tự
do là : chiều dài của sợi dây phải bằng một số lẻ lần
4
λ
.
l = (2k + 1)
4
λ
, với k = 0, 1, 2,...
[Vận dụng]
Có thể xác định tốc độ truyền sóng trên dây bằng cách sử dụng phương pháp
Khi phản xạ trên vật cản cố
định, sóng phản xạ luôn luôn
ngược pha với sóng tới ở điểm
phản xạ và chúng triệt tiêu lẫn
nhau ở đó.
Khi phản xạ trên vật cản tự do,
sóng phản xạ luôn luôn cùng
pha với sóng tới ở điểm phản
xạ và chúng tăng cường lẫn
nhau.
Sóng tới và sóng phản xạ, nếu
truyền theo cùng một phương,
thì có thể giao thoa với nhau,
và tạo thành sóng dừng.
28
sóng hoặc tốc độ
truyền sóng bằng
phương pháp sóng
dừng.
sóng dừng như sau:
- Tạo sóng dừng trên một sợi dây có hai đầu cố định, hoặc trên một sợi dây có
một đầu cố định, một đầu tự do.
- Đo chiều dài dây, căn cứ số nút sóng (hoặc bụng sóng) để tính bước sóng λ
theo công thức trên.
- Tính tốc độ truyền sóng : theo công thức v =
f.
T
λ
= λ
2 Giải thích được sơ
lược hiện tượng sóng
dừng trên một sợi
dây.
[Vận dụng]
Khi cho đầu P của dây dao động liên tục, thì sóng tới từ đầu P và sóng phản xạ
từ đầu Q là hai sóng kết hợp, chúng liên tục gặp nhau và giao thoa với nhau.
Kết quả là trên sợi dây xuất hiện những điểm luôn luôn đứng yên (nút sóng) và
những điểm luôn luôn dao động với biên độ lớn nhất (bụng sóng).
4. ĐặC TRƯNG VậT Lí CủA ÂM
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Nêu được sóng âm,
âm thanh, hạ âm,
siêu âm là gì.
[Nhận biết]
• Sóng âm là các sóng cơ truyền trong các môi trường khí, lỏng, rắn (môi
trường đàn hồi).
• Âm nghe được (âm thanh) có tần số trong khoảng từ 16 Hz đến 20 000
Hz.
• Âm có tần số trên 20 000 Hz gọi là siêu âm.
• Âm có tần số dưới 16 Hz gọi là hạ âm.
Một vật dao động phát ra âm là
một nguồn âm. Tần số của âm phát
ra bằng tần số dao động của nguồn
âm.
Âm không truyền được trong chân
không, nhưng truyền được qua các
chất rắn, lỏng và khí. Tốc độ
truyền âm trong các môi trường : :
v
khí
< v
lỏng
< v
rắn
29
Âm hầu như không truyền được
qua các chất xốp như bông, len...
Những chất đó gọi là những chất
cách âm.
2 Nêu được cường độ
âm và mức cường độ
âm là gì và đơn vị đo
mức cường độ âm.
Nêu được các đặc
trưng vật lí (tần số,
mức cường độ âm và
các hoạ âm) của âm.
Trình bày được sơ
lược về âm cơ bản,
các hoạ âm.
[Thông hiểu]
• Cường độ âm I tại một điểm là đại lượng đo bằng lượng năng lượng mà
sóng âm tải qua một đơn vị diện tích đặt tại điểm đó, vuông góc với
phương truyền sóng, trong một đơn vị thời gian.
• Đại lượng L = lg
0
I
I
gọi là mức cường độ âm. Trong đó, I là cường độ
âm, I
0
là cường độ âm chuẩn (âm có tần số 1 000 Hz, cường độ I
0
= 10
-12
W/m
2
).
• Đơn vị của mức cường độ âm là ben, kí hiệu B. Trong thực tế, người ta
thường dùng đơn vị là đêxiben (dB).
1 dB =
1
B
10
Công thức tính mức cường độ âm theo đơn vị đêxiben là : :
L (dB) = 10lg
0
I
I
• Tần số âm là một trong những đặc trưng vật lí quan trọng nhất của âm.
• Mức cường độ âm là đặc trưng vật lí thứ hai của âm.
• Khi cho một nhạc cụ phát ra một âm có tần số f
0
, gọi là âm cơ bản, thì
bao giờ nhạc cụ đó cũng đồng thời phát ra một loạt âm có tần số là một số
nguyên lần âm cơ bản 2f
0
, 3f
0
... Các âm này gọi là các hoạ âm.
Những âm có một tần số xác định,
thường do các nhạc cụ phát ra, gọi
là các nhạc âm. Những âm như
tiếng búa đập, tiếng sấm, tiếng ồn ở
đường phố, ở chợ,... không có một
tần số xác định thì gọi là các tạp
âm.
Đơn vị cường độ âm là oát trên
mét vuông, kí hiệu W/m
2
.
Các đặc trưng vật lí của âm là tần
số, mức cường độ âm và đồ thị
dao động của âm.
Tổng hợp tất cả các hoạ âm trong
một nhạc âm ta được một dao
động tuần hoàn phức tạp, có cùng
tần số với âm cơ bản. Đồ thị dao
động của âm đó không có dạng
hình sin. Đồ thị dao động của cùng
một nhạc âm do các nhạc cụ khác
nhau phát ra là hoàn toàn khác
nhau. Đồ thị dao động của âm
khác nhau cho những âm sắc khác
nhau. Đó là đặc trưng vật lí thứ ba
của âm.
Cường độ âm chuẩn I
0
là âm nhỏ
30
nhất mà tai có thể nghe được.
5. ĐặC TRƯNG SINH Lí CủA ÂM
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Nêu được các đặc
trưng sinh lí (độ cao,
độ to và âm sắc) của
âm.
[Thông hiểu]
• Độ cao của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật
lí tần số âm. Âm càng cao khi tần số càng lớn .
• Độ to của âm là một đặc trưng sinh lí của âm gắn liền với đặc trưng vật lí
mức cường độ âm. Âm càng to khi mức cường độ âm càng lớn.
• Âm sắc là một đặc trưng sinh lí của âm, giúp ta phân biệt âm do các
nguồn âm khác nhau phát ra. Âm sắc có liên quan mật thiết với đồ thị dao
động âm.
Các đặc trưng sinh lí của âm là độ
cao, độ to và âm sắc của âm.
2 Nêu được ví dụ để
minh hoạ cho khái
niệm âm sắc.
[Thông hiểu]
Một chiếc đàn ghita, một chiếc đàn viôlon, một chiếc kèn săcxô cùng phát
ra một nốt la ở cùng một độ cao. Tai nghe phân biệt được ba âm đó vì
chúng có âm sắc khác nhau. Nếu ghi đồ thị của ba âm đó thì thấy các đồ thị
đó có dạng khác nhau (tuy có cùng chu kỳ). Như vậy những âm sắc khác
nhau thì đồ thị dao động cũng khác nhau.
3 Nêu được tác dụng
của hộp cộng hưởng
âm.
[Thông hiểu]
Hộp đàn của các đàn ghita, viôlon,... là những hộp cộng hưởng được cấu
tạo sao cho không khí trong hộp có thể dao động cộng hưởng với nhiều tần
số khác nhau của dây đàn. Như vậy, hộp cộng hưởng có tác dụng làm tăng
cường âm cơ bản và một số hoạ âm, tạo ra âm tổng hợp phát ra vừa to, vừa
có một âm sắc đặc trưng cho loại đàn đó.
31
Chương III. DòNG ĐIệN XOAY CHIềU
1. Chuẩn kiến thức, kĩ năng của chương trình
Chủ đề Mức độ cần đạt ghi chú
a) Dòng điện xoay
chiều. Điện áp xoay
chiều. Các giá trị hiệu
dụng của dòng điện
xoay chiều.
b) Định luật Ôm đối
với mạch điện xoay
chiều có R, L, C mắc
nối tiếp.
c) Công suất của dòng
điện xoay chiều. Hệ số
công suất.
Kiến thức
- Viết được biểu thức của cường độ dòng điện và điện áp tức thời.
- Phát biểu được định nghĩa và viết được công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ
dòng điện, của điện áp.
- Viết được các công thức tính cảm kháng, dung kháng và tổng trở của đoạn mạch có R, L,
C mắc nối tiếp và nêu được đơn vị đo các đại lượng này.
- Viết được các hệ thức của định luật Ôm đối với đoạn mạch RLC nối tiếp (đối với giá trị
hiệu dụng và độ lệch pha).
- Viết được công thức tính công suất điện và công thức tính hệ số công suất của đoạn mạch
RLC nối tiếp.
- Nêu được lí do tại sao cần phải tăng hệ số công suất ở nơi tiêu thụ điện.
- Nêu được những đặc điểm của đoạn mạch RLC nối tiếp khi xảy ra hiện tượng cộng hưởng
điện.
Kĩ năng
- Vẽ được giản đồ Fre-nen cho đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải được các bài tập đối với đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Giải thích được nguyên tắc hoạt động của máy phát điện xoay chiều, động cơ điện xoay
chiều ba pha và máy biến áp.
- Tiến hành được thí nghiệm để khảo sát đoạn mạch RLC nối tiếp.
- Gọi tắt là đoạn mạch
RLC nối tiếp.
- Định luật Ôm đối với
đoạn mạch RLC nối
tiếp biểu thị mối quan
hệ giữa i và u.
32
2. Hướng dẫn thực hiện
1. ĐạI CƯƠNG Về DòNG ĐIệN XOAY CHIềU
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Viết được biểu thức
của cường độ dòng
điện và điện áp tức
thời.
[Thông hiểu]
• Dòng điện xoay chiều là dòng điện có cường độ biến đổi điều hoà theo thời
gian : :
i = I
0
cos(t +j)
trong đó : , i là giá trị tức thời của cường độ dòng điện tại thời điểm t; , I
0
> 0
là giá trị cực đại của i , gọi là biên độ của dòng điện,; ω > 0 là tần số góc; , ωt
+ j là pha của i tại thời điểm t ; , j là pha ban đầu.
• Biểu thức của điện áp tức thời cũng có dạng :
0 u
u U cos( t+ )= ω ϕ
trong đó , u là giá trị tức thời của điện áp tại thời điểm t , U
0
> 0 là biên độ của
điện áp, ω là tần số góc , ( ω t + j
u
) là pha của u tại thời điểm t , j
u
là pha ban
đầu.
Chu kì của dòng điện xoay chiều
là : T =

ω
, tần số : là
1
f
2 T
ω
= =
π
.
Người ta tạo ra dòng điện xoay
chiều bằng máy phát điện xoay
chiều dựa trên cơ sở hiện tượng
cảm ứng điện từ.
2 Phát biểu được định
nghĩa và viết được
công thức tính giá trị
hiệu dụng của cường
độ dòng điện, của
điện áp.
[Thông hiểu]
• Cường độ hiệu dụng của dòng điện xoay chiều là đại lượng có giá trị bằng
cường độ của một dòng điện không đổi, sao cho khi đi qua cùng một điện trở R
thì công suất tiêu thụ trong R bởi dòng điện không đổi ấy bằng công suất trung
bình tiêu thụ trong R bởi dòng điện xoay chiều nói trên.
Điện áp hiệu dụng được định nghĩa tương tự.
Giá trị hiệu dụng của đại lượng xoay chiều bằng giá trị cực đại (biên độ) của
Các số liệu ghi trên các thiết bị
điện đều là các giá trị hiệu dụng.
Ví dụ bóng đèn có ghi 220V-
0,3A, nghĩa là bóng đèn được
thiết kế dùng với điện áp hiệu
dụng 220V, khi đó thì cường độ
hiệu dụng của dòng điện là 0,3A.
33
đại lượng chia cho
2
.
• Công thức tính giá trị hiệu dụng của cường độ dòng điện và điện áp : :
0
I
I
2
=
; ;
0
U
U
2
=
trong đó, I
0
là giá trị cực đại (biên độ) của dòng điện, U
0
là giá trị cực đại
(biên độ) của điện áp.
Các thiết bị đo đối với mạch
điện xoay chiều chủ yếu là đo
giá trị hiệu dụng.
2. mạch có r, l, c mắc nối tiếp
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Vẽ giản đồ Fre-nen
cho đoạn mạch RLC
nối tiếp.
Viết được các công
thức tính cảm kháng,
dung kháng và tổng
trở của đoạn mạch
có R, L, C mắc nối
tiếp và nêu được đơn
vị đo các đại lượng
này.
[Vận dụng]
Biết cách vẽ được giản đồ Fre-nen cho mạch
RLC nối tiếp theo các bước:
- Vẽ trục dòng điện
I
r
nằm ngang.
- Vẽ các vectơ quay
R L C
U , U ,U
ur ur ur
có độ lớn tỉ lệ
với các giá trị R , Z
L
, Z
C
(
R
U
ur
trùng với trục
I
r
,
L
U
ur
lập với
I
r
một góc
2
π
theo chiều dương,
C
U
ur
lập với
I
r
một góc
2
π
theo chiều âm).
- Vectơ tổng hợp là
R L C
U U U U= + +
ur ur ur ur
biểu diễn
điện áp giữa hai đầu đoạn mạch.
[Thông hiểu]
Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở
thuần thì :cường độ dòng điện
trong mạch cùng pha với điện
áp giữa hai đầu mạch.
Nếu đoạn mạch chỉ có tụ điện,
thì cường độ dòng điện sớm
pha
2
π
so với điện áp giữa hai
bản tụ điện.
Nếu đoạn mạch chỉ có cuộn
cảm thuần thì : cường độ dòng
điện trễ pha
2
π
so với điện áp
tức thời.
34
• Công thức tính tổng trở Z của mạch RLC nối tiếp là
:
2 2
L C
Z R (Z Z )= + −
Trong đó:
R là điện trở thuần của mạch;
Z
L
là cảm kháng của cuộn cảm, được tính bằng công thức Z
L
= ωL;
Z
C
là dung kháng của tụ điện, được tính bằng công thức
C
1
Z
C
=
ω
.
• Điện trở thuần R , cảm kháng Z
L
, dung kháng Z
C
và tổng trở Z đều có đơn vị
là ôm (Ω).
2 Viết được các hệ
thức của định luật
Ôm đối với đoạn
mạch RLC nối tiếp
(đối với giá trị hiệu
dụng và độ lệch
pha).
[Thông hiểu]
• Định luật Ôm : : Cường độ hiệu dụng trong một đoạn mạch điện xoay chiều
có R,L,C mắc nối tiếp có giá trị bằng thương số của điện áp hiệu dụng giữa hai
đầu đoạn mạch và tổng trở của đoạn mạch : :
U
I =
Z
• Độ lệch pha j giữa điện áp u đối với cường độ dòng điện i được xác định từ công
thức : :
L C
Z Z
tan
R

ϕ =
Nếu Z
L
> Z
C
, j > 0 thì u sớm pha hơn so với i.
Nếu Z
L
< Z
C
, j < 0 thì u trễ pha hơn so với i.
Nếu đoạn mạch chỉ có điện trở
thuần thì
U
I =
R
. :
Nếu đoạn mạch chỉ có tụ điện
thì
C
U
I =
Z
.
Nếu đoạn mạch chỉ có cuộn
cảm thuần thì
L
U
I =
Z
. :
3 Nêu được những đặc
điểm của đoạn mạch
RLC nối tiếp khi xảy
[Thông hiểu]
• Trong đoạn mạch xoay chiều có R, L, C mắc nối tiếp, khi Z
L
= Z
C
thì điện áp
35
ra hiện tượng cộng
hưởng điện.
biến thiên cùng pha với dòng điện, trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng.
Khi đó ta có :
:
1
L
C
ω =
ω
hay ω
2
LC = 1 :
• Hiện tượng cộng hưởng có những đặc điểm sau:
- Tổng trở của mạch đạt giá trị cực tiểu : Z
min
= R , lúc đó cường độ dòng điện hiệu dụng
trong mạch đạt giá trị cực đại :
m ax
U
I
R
= .
- Điện áp giữa hai đầu đoạn mạch biến đổi cùng pha với cường độ dòng điện.
- Điện áp tức thời giữa hai bản tụ điện và điện áp tức thời giữa hai đầu cuộn
cảm có biên độ bằng nhau nhưng ngược pha nên triệt tiêu nhau. Điện áp giữa
hai đầu điện trở bằng điện áp hai đầu đoạn mạch.
3 Giải được các bài
tập đối với đoạn
mạch RLC nối tiếp.
[Vận dụng]
• Biết cách tính các đại lượng trong công thức của định luật Ôm cho mạch điện
RLC nối tiếp và trưòng hợp trong mạch xảy ra hiện tượng cộng hưởng điện.
• Biết cách lập được phương trình cường độ dòng điện tức thời hoặc điện áp
tức thời cho mạch RLC nối tiếp.
Chỉ xét mạch có R, L, C mắc
nối tiếp.
Đoạn mạch xoay chiều chỉ có
R, L hoặc C là các trường hợp
riêng của đoạn mạch RLC nối
tiếp.
4. CÔNG SUấT điện TIÊU THụ CủA MạCH ĐIệN XOAY CHIềU.
Hệ Số CÔNG SUấT
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Viết được công thức
tính công suất điện
và công thức tính hệ
số công suất của
[Thông hiểu]
• Công thức tính công suất tiêu thụ trong một mạch điện xoay chiều có RLC
nối tiếp : là
P = UIcos ử = RI
2
Có thể sử dụng các công thức sau:
P = UIcosử =R
2
U
Z
 
 ÷
 
36
đoạn mạch RLC nối
tiếp.
Trong đó, U là giá trị hiệu dụng của điện áp, I là giá trị hiệu dụng của
cường độ dòng điện của mạch điện và cosử gọi là hệ số công suất của mạch
điện.
• Công thức tính hệ số công suất:
:
R
cos =
Z
ϕ
trong đó, R là điện trở thuần và Z là tổng trở của mạch điện.
R
U
cos
U
=
ϕ
Công suất tiêu thụ trong mạch điện
có R, L, C mắc nối tiếp bằng công
suất toả nhiệt trên điện trở thuần
R.
2 Nêu được lí do tại
sao cần phải tăng hệ
số công suất ở nơi
tiêu thụ điện.
[Thông hiểu]
Công suất hao phí trên đường dây tải điện là
2
2
hp
2 2
1
rI r
U cos
= =
ϕ
P
P
. Trong
đó, P là công suất tiêu thụ, U là điện áp hiệu dụng từ nhà máy; , r là điện trở
của dây tải điện. Với cùng một công suất tiêu thụ, nếu hệ số công suất nhỏ
thì công suất hao phí trên đường dây lớn; . Vì vậy để khắc phục điều này, ở
các nơi tiêu thụ điện năng, phải bố trí các mạch điện sao cho hệ số công
suất lớn. Hệ số này được nhà nước quy định tối thiểu phải bằng 0,85.
5. MáY BIếN áP
Stt
Chuẩn KT, KN quy
định trong chương trình
mức độ thể hiện cụ thể của chuẩn KT, KN Ghi chú
1 Giải thích nguyên tắc
hoạt động của máy
biến áp.
[Thông hiểu]
• Máy biến áp là thiết bị có khả năng biến đổi điện áp xoay chiều.
• Máy biến áp gồm hai cuộn dây có số vòng khác nhau, quấn trên một lõi sắt từ khép
kín ( làm bằng thép silic). Một trong hai cuộn dây được nối với nguồn điện xoay chiều
được gọi là cuộn sơ cấp , có N
1
vòng dây. Cuộn thứ hai được nối với tải tiêu thụ, gọi là
cuộn thứ cấp, có N
2
vòng dây.
• Máy biến áp hoạt động dựa vào hiện tượng cảm ứng điện từ. Nguồn
phát điện tạo nên một điện áp xoay chiều tần số f ở hai đầu cuộn sơ cấp.
ở chế độ không tải thì điện áp hiệu
dụng ở hai đầu mỗi cuộn dây của
máy biến áp tỉ lệ với số vòng dây : :
2 2
1 1
U N
=
U N
trong đó, U
1
là điện áp của cuộn sơ
cấp, U
2
là điện áp của cuộn thứ cấp.
37