Sơ đồ tư duy Vật lý lớp 11 học kỳ I

📝 Dàn ý chi tiết

Toàn bộ ý trên sơ đồ kèm giải thích, ví dụ — đọc lại trước khi làm đề.

1. 1. Dao động điều hoà

   • Dao động, dao động tuần hoàn

     Chuyển động qua lại quanh vị trí cân bằng; tuần hoàn khi trạng thái dao động lặp lại sau những khoảng thời gian bằng nhau.

   • Phương trình dao động

     x = A·cos(ωt + φ): A là biên độ, ω là tần số góc (rad/s), φ là pha ban đầu; (ωt + φ) là pha dao động.

   • Chu kì, tần số

     T = 2π/ω (s); f = 1/T (Hz); ω = 2πf. ω = 10π rad/s → T = 0,2 s, f = 5 Hz.

   • Độ lệch pha

     Δφ = φ₂ − φ₁. Cùng pha: Δφ = 2kπ; ngược pha: Δφ = (2k + 1)π; vuông pha: Δφ = π/2 + kπ.

   • Đồ thị li độ – thời gian

     Đường hình sin; đọc A (giá trị cực đại), T (khoảng thời gian lặp lại) và φ từ vị trí, chiều chuyển động lúc t = 0.

2. 2. Vận tốc, gia tốc

   • Vận tốc

     v = −ωA·sin(ωt + φ); |v|max = ωA tại vị trí cân bằng, v = 0 ở biên. v sớm pha π/2 so với x.

   • Gia tốc

     a = −ω²x, luôn hướng về vị trí cân bằng; |a|max = ω²A ở biên. a ngược pha với x.

   • Hệ thức độc lập thời gian

     A² = x² + v²/ω². A = 5 cm, ω = 4 rad/s, x = 3 cm → |v| = 16 cm/s.

   • Con lắc lò xo, con lắc đơn

     Lò xo: ω = √(k/m), T = 2π√(m/k). Con lắc đơn (góc nhỏ): T = 2π√(l/g); l = 1 m, g = π² m/s² → T = 2 s.

3. 3. Năng lượng dao động

   • Động năng

     Wđ = ½mv²; biến thiên tuần hoàn với chu kì T/2.

   • Thế năng

     Con lắc lò xo: Wt = ½kx² = ½mω²x²; cực đại ở biên, bằng 0 tại vị trí cân bằng.

   • Cơ năng

     W = Wđ + Wt = ½mω²A² = ½kA², không đổi khi bỏ qua ma sát. m = 0,1 kg, ω = 10 rad/s, A = 0,1 m → W = 0,05 J.

   • Vị trí đặc biệt

     Wđ = Wt tại x = ±A/√2. Tại x = A/2: Wt = W/4, Wđ = 3W/4.

4. 4. Tắt dần, cưỡng bức, cộng hưởng

   • Dao động tắt dần

     Biên độ và cơ năng giảm dần theo thời gian do lực cản. Ứng dụng: bộ giảm xóc ô tô, xe máy.

   • Dao động cưỡng bức

     Chịu ngoại lực tuần hoàn; khi ổn định có tần số bằng tần số ngoại lực, biên độ phụ thuộc biên độ ngoại lực và độ chênh giữa f và f₀.

   • Cộng hưởng

     Biên độ cưỡng bức đạt cực đại khi tần số ngoại lực bằng tần số riêng. Có lợi: hộp đàn ghi-ta; có hại: cầu, nhà rung mạnh, có thể gãy.

5. 5. Sóng cơ

   • Khái niệm sóng

     Dao động lan truyền trong môi trường; các phần tử chỉ dao động tại chỗ, năng lượng được truyền đi.

   • Đặc trưng của sóng

     Biên độ, chu kì, tần số, tốc độ, bước sóng λ = v·T = v/f. v = 340 m/s, f = 680 Hz → λ = 0,5 m.

   • Sóng ngang – sóng dọc

     Ngang: phần tử dao động vuông góc phương truyền (sóng trên dây). Dọc: dao động dọc theo phương truyền (sóng âm trong không khí).

   • Cường độ sóng

     I = E/(S·Δt) = P/S (W/m²). Nguồn âm điểm phát đều mọi hướng: I = P/(4πr²).

   • Độ lệch pha hai điểm

     Δφ = 2πd/λ: hai điểm cách nhau d = kλ dao động cùng pha; d = (k + ½)λ dao động ngược pha.

6. 6. Sóng điện từ, giao thoa, sóng dừng

   • Sóng điện từ

     Điện trường và từ trường dao động vuông góc với nhau và với phương truyền; truyền được trong chân không với tốc độ c = 3·10⁸ m/s.

     • Thang sóng điện từ

       Theo bước sóng giảm dần: vô tuyến → hồng ngoại → ánh sáng nhìn thấy (đỏ ~760 nm đến tím ~380 nm) → tử ngoại → tia X → tia gamma.

   • Giao thoa sóng cơ

     Hai nguồn kết hợp cùng pha: cực đại khi d₂ − d₁ = kλ; cực tiểu khi d₂ − d₁ = (k + ½)λ.

   • Giao thoa ánh sáng (Young)

     Khoảng vân i = λD/a. λ = 0,6 µm, D = 2 m, a = 1 mm → i = 1,2 mm.

   • Sóng dừng

     Sóng tới và sóng phản xạ giao thoa tạo nút và bụng cố định; hai nút (hoặc hai bụng) liền kề cách nhau λ/2.

     • Hai đầu cố định

       l = k·λ/2 (k là số bụng). Dây dài 1 m có 4 bụng → λ = 0,5 m.

     • Một đầu cố định, một đầu tự do

       l = (2k + 1)·λ/4.