Kiến thức trọng tâmLớp 10Lớp 11

Kiến thức nền Vật lí lớp 10 và 11

Tóm tắt công thức động học, động lực học, năng lượng, động lượng, chuyển động tròn, dao động, sóng, điện trường và mạch điện lớp 10–11 cho đề thi.

Đề tốt nghiệp chủ yếu hỏi lớp 12, nhưng thường có khoảng một câu thuần lớp 10–11 (định luật Coulomb, đồ thị chuyển động, mạch điện, dao động, sóng) và rất nhiều câu lớp 12 cần công cụ lớp 10–11: động năng, công, cân bằng lực, định luật Ohm, $\lambda = v/f$ . Bài này gom các công thức nền theo từng mảng, mỗi mảng kèm lỗi hay gặp, để ôn nhanh trong một buổi.

Kiến thức trọng tâm

Động học

Chuyển động	Công thức
Thẳng biến đổi đều	$v = v_0 + at$ ; $\ s = v_0t + \dfrac12at^2$ ; $\ v^2 - v_0^2 = 2as$
Rơi tự do ( $g \approx 9{,}8\,\text{m/s}^2$ )	$v = gt$ ; $\ h = \dfrac12gt^2$ ; $\ v = \sqrt{2gh}$
Ném ngang từ độ cao $h$	$x = v_0t$ ; $\ y = \dfrac12gt^2$ ; $\ t = \sqrt{\dfrac{2h}{g}}$ ; $\ L = v_0\sqrt{\dfrac{2h}{g}}$

Đồ thị vận tốc – thời gian: độ dốc là gia tốc, diện tích dưới đồ thị là độ dịch chuyển (quãng đường khi vật không đổi chiều).

Động lực học

Nội dung	Công thức, phát biểu
Định luật II Newton	$\vec{F}_\text{hl} = m\vec{a}$
Định luật III Newton	Hai vật tương tác: $\vec{F}_{12} = -\vec{F}_{21}$ , đặt vào hai vật khác nhau
Trọng lực, ma sát trượt, lực đàn hồi	$P = mg$ ; $\ F_\text{ms} = \mu N$ ; $\ F_\text{đh} = k\lvert\Delta\ell\rvert$
Moment lực, cân bằng	$M = Fd$ ; vật cân bằng khi hợp lực bằng 0 và tổng moment bằng 0
Áp suất chất lỏng, lực đẩy Archimedes	$p = p_0 + \rho gh$ ; $\ F_A = \rho gV$

Năng lượng và động lượng

Đại lượng	Công thức	Đơn vị
Công	$A = Fs\cos\alpha$	J
Công suất	$P = \dfrac{A}{t} = Fv$	W
Động năng, thế năng trọng trường	$W_\text{đ} = \dfrac12mv^2$ ; $\ W_\text{t} = mgh$	J
Hiệu suất	$H = \dfrac{A_\text{ci}}{A_\text{tp}}$	—
Động lượng	$\vec{p} = m\vec{v}$ ; $\ \vec{F}\Delta t = \Delta\vec{p}$	kg·m/s

Không có ma sát, lực cản: cơ năng $W = W_\text{đ} + W_\text{t}$ bảo toàn. Có ma sát: phần cơ năng mất đi chuyển thành nội năng.
Hệ kín (ngoại lực triệt tiêu hoặc rất nhỏ so với nội lực, như va chạm, nổ): động lượng bảo toàn. Va chạm mềm (hai vật dính vào nhau) có động năng giảm.

Chuyển động tròn đều

\begin{gathered} \omega = \frac{2\pi}{T} = 2\pi f \qquad v = \omega r \\ a_\text{ht} = \frac{v^2}{r} = \omega^2r \qquad F_\text{ht} = ma_\text{ht} \end{gathered}

Lực hướng tâm không phải một loại lực mới: đó là hợp lực (lực căng dây, lực ma sát nghỉ, trọng lực...) hướng vào tâm quỹ đạo.

Dao động điều hòa

Đại lượng	Công thức
Li độ	$x = A\cos(\omega t + \varphi)$
Vận tốc, gia tốc	$v = -\omega A\sin(\omega t + \varphi)$ ; $\ a = -\omega^2x$
Giá trị cực đại	$v_\text{max} = \omega A$ (ở vị trí cân bằng); $\ a_\text{max} = \omega^2A$ (ở biên)
Chu kì	$T = \dfrac{2\pi}{\omega}$ ; con lắc lò xo $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{m}{k}}$ ; con lắc đơn $T = 2\pi\sqrt{\dfrac{\ell}{g}}$
Cơ năng	$W = \dfrac12m\omega^2A^2$ — không đổi, động năng và thế năng chuyển hóa qua lại

Dao động tắt dần (biên độ giảm do lực cản), dao động cưỡng bức, cộng hưởng (biên độ cực đại khi tần số lực cưỡng bức bằng tần số riêng).

Sóng

Bước sóng

\lambda

là quãng đường sóng truyền trong một chu kì, bằng khoảng cách giữa hai đỉnh sóng liên tiếp.

$\lambda = vT = \dfrac{v}{f}$ . Sóng ngang: phần tử dao động vuông góc với phương truyền; sóng dọc: dao động dọc theo phương truyền (sóng âm trong không khí).
Giao thoa hai nguồn cùng pha: cực đại tại $d_2 - d_1 = k\lambda$ , cực tiểu tại $d_2 - d_1 = \left(k + \tfrac12\right)\lambda$ .
Giao thoa ánh sáng hai khe: khoảng vân $i = \dfrac{\lambda D}{a}$ .
Sóng dừng trên dây hai đầu cố định: $\ell = k\dfrac{\lambda}{2}$ ( $k$ là số bụng).

Điện trường

Nội dung	Công thức
Định luật Coulomb	$F = k\dfrac{\lvert q_1q_2\rvert}{r^2}$ , $\ k = 9\cdot10^{9}\,\text{N}\cdot\text{m}^2/\text{C}^2$
Cường độ điện trường	$E = \dfrac{F}{q}$ ; điện tích điểm $E = k\dfrac{\lvert Q\rvert}{r^2}$ ; điện trường đều $E = \dfrac{U}{d}$
Công của lực điện	$A = qU$
Tụ điện	$C = \dfrac{Q}{U}$ ; năng lượng $W = \dfrac12CU^2$

Dòng điện và mạch điện

Mạch kín một nguồn — ampe kế mắc nối tiếp, vôn kế mắc song song với đoạn mạch cần đo.

Nội dung	Công thức
Cường độ dòng điện, định luật Ohm	$I = \dfrac{\Delta q}{\Delta t}$ ; $\ I = \dfrac{U}{R}$ ; $\ R = \rho\dfrac{\ell}{S}$
Ghép điện trở	Nối tiếp $R = R_1 + R_2$ ; song song $\dfrac{1}{R} = \dfrac{1}{R_1} + \dfrac{1}{R_2}$
Mạch kín	$I = \dfrac{\xi}{R + r}$ ; $\ U = \xi - Ir$ ; hiệu suất nguồn $H = \dfrac{U}{\xi}$
Điện năng, công suất	$A = UIt$ ; $\ P = UI = I^2R = \dfrac{U^2}{R}$ ; nhiệt lượng $Q = I^2Rt$

Dạng bài thường gặp trong đề thi

Dạng 1: Đọc đồ thị vận tốc – thời gian (trả lời ngắn)

Xem lời giải

Quãng đường bằng diện tích hình thang dưới đồ thị:

\begin{gathered} s = \frac12\cdot10\cdot20 + 20\cdot20 + \frac12\cdot5\cdot20 \\ s = 100 + 400 + 50 = 550\,\text{m} \end{gathered}

Đáp số: 550. Thêm: gia tốc giai đoạn đầu $a_1 = \dfrac{20}{10} = 2\,\text{m/s}^2$ , giai đoạn cuối $a_3 = -\dfrac{20}{5} = -4\,\text{m/s}^2$ .

Dạng 2: Bảo toàn động lượng và năng lượng

Xem lời giải

Bảo toàn động lượng (va chạm mềm): $mv = (m + M)V \Rightarrow V = \dfrac{0{,}010\cdot400}{2{,}00} = 2{,}0\,\text{m/s}$ .
Động năng trước: $\dfrac12\cdot0{,}010\cdot400^2 = 800\,\text{J}$ ; sau: $\dfrac12\cdot2{,}00\cdot2{,}0^2 = 4{,}0\,\text{J}$ .
Phần chuyển thành nội năng (đạn và gỗ nóng lên): $800 - 4 = 796\,\text{J}$ .

Động lượng bảo toàn nhưng động năng thì không — đây là chỗ nối với định luật I nhiệt động lực học.

Dạng 3: Đồ thị dao động điều hòa

Xem lời giải

Đọc đồ thị: $A = 4\,\text{cm}$ ; vật trở lại biên dương sau $T = 0{,}8\,\text{s}$ .

$\omega = \dfrac{2\pi}{0{,}8} = 2{,}5\pi\,\text{rad/s}$ ; $\ v_\text{max} = \omega A = 2{,}5\pi\cdot4 \approx 31{,}4\,\text{cm/s}$ . Chọn B.

D là lỗi đọc nhầm chu kì thành $0{,}4\,\text{s}$ (khoảng thời gian từ biên này sang biên kia chỉ là $T/2$ ).

Dạng 4: Điện trường đều giữa hai bản

Xem lời giải

$E = \dfrac{U}{d} = \dfrac{200}{4\cdot10^{-3}} = 5\cdot10^{4}\,\text{V/m}$ ; $\ F = eE = 1{,}6\cdot10^{-19}\cdot5\cdot10^{4} = 8\cdot10^{-15}\,\text{N}$ , hướng về bản dương (electron mang điện âm).

Dạng 5: Mạch điện một nguồn

Xem lời giải

$I = \dfrac{\xi}{R + r} = \dfrac{12}{6} = 2\,\text{A}$ (số chỉ ampe kế).
$U = IR = 10\,\text{V}$ (số chỉ vôn kế); $P_R = I^2R = 20\,\text{W}$ .
$H = \dfrac{U}{\xi} = \dfrac{10}{12} \approx 83\%$ .

Lỗi thường gặp

Mẹo làm bài

Tự kiểm tra nhanh

Âm có tần số $680\,\text{Hz}$ truyền trong không khí với tốc độ $340\,\text{m/s}$ . Bước sóng?

Xem đáp án

$\lambda = \dfrac{340}{680} = 0{,}5\,\text{m}$ .

Ném ngang một vật từ độ cao $20\,\text{m}$ với $v_0 = 10\,\text{m/s}$ ( $g = 9{,}8\,\text{m/s}^2$ ). Tầm xa?

Xem đáp án

$t = \sqrt{\dfrac{2\cdot20}{9{,}8}} \approx 2{,}02\,\text{s}$ ; $\ L = v_0t \approx 20{,}2\,\text{m}$ .

Hai điện tích $2\,\mu\text{C}$ và $3\,\mu\text{C}$ đặt cách nhau $30\,\text{cm}$ trong không khí. Lực tương tác?

Xem đáp án

$F = 9\cdot10^{9}\cdot\dfrac{2\cdot10^{-6}\cdot3\cdot10^{-6}}{0{,}3^2} = 0{,}6\,\text{N}$ (lực đẩy).

Vật chuyển động tròn đều bán kính $0{,}5\,\text{m}$ , chu kì $2\,\text{s}$ . Tốc độ dài và gia tốc hướng tâm?

Xem đáp án

$v = \dfrac{2\pi r}{T} \approx 1{,}57\,\text{m/s}$ ; $\ a_\text{ht} = \dfrac{v^2}{r} \approx 4{,}93\,\text{m/s}^2$ .

Con lắc lò xo: tăng khối lượng vật lên 4 lần thì chu kì thay đổi thế nào?

Xem đáp án

$T \sim \sqrt{m}$ nên chu kì tăng 2 lần.

Kiểm tra lại kiến thức vừa ôn

Làm 10 câu luyện tập về kiến thức nền lớp 10–11 và xem lời giải ngay sau mỗi câu.

Luyện tập ngay

Đề có câu hỏi về chủ đề này

ĐỀ SỐ 01Trung bìnhLàm thử miễn phí

Vật lí — Đề ôn luyện số 1

Đề sát cấu trúc đề thi tốt nghiệp: đủ bốn chương lớp 12, phần đúng/sai là các tình huống đo nhiệt dung riêng của nhôm, áp suất lốp ô tô, đo cảm ứng từ bằng khung dây treo vào lực kế và pin hạt nhân plutonium-238, nhiều câu đọc đồ thị.

28 câu · 50 phút

ĐỀ SỐ 02Cơ bảnLàm thử miễn phí

Vật lí — Đề ôn luyện số 2

Đề mức cơ bản, bám sát kiến thức trọng tâm lớp 12: đồ thị đun nước bằng ấm điện, thí nghiệm định luật Boyle với xilanh, nam châm rơi qua ống dây và đồng vị iodine-131 dùng trong y học; phù hợp để ôn lại định nghĩa, định luật và công thức cốt lõi.

28 câu · 50 phút

ĐỀ SỐ 03Nâng caoLàm thử miễn phí

Vật lí — Đề ôn luyện số 3

Đề nâng cao, tăng câu vận dụng nhiều bước: đo nhiệt hóa hơi riêng của nước bằng hai công suất, chu trình khí trên đồ thị p–V, máy phát điện xoay chiều qua đồ thị suất điện động và nhà máy điện hạt nhân; phần trả lời ngắn có bóng thám không, phản ứng nhiệt hạch.

28 câu · 50 phút