Đề cương chi tiết môn Vật lý đại cương 2 | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

CHƯƠNG TRÌNH PFIEV
ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT MÔN VẬT LÝ 1 VÀ 2 MÔN HỌC: VẬT LÝ I
Tài liệu học tập:
1. Cơ học 1, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
2. Cơ học 2, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
3. Nhiệt động học, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
Danh sách bài tập là những bài tập tối thiểu. PHẦN I: CƠ HỌC
Chương 1 ĐỘNG HỌC ( Sách Cơ học 1)
1.1. Không gian và thời gian trong cơ học cổ điển, tính tương đối của chuyển động, hệ toạ độ, hệ quy chiếu
1.2. Véctơ vị trí của một điểm trong các hệ toạ độ Descartes, trụ, cầu.
1.3. Đạo hàm của một vectơ
1.4. Vectơ vận tốc trong hệ tọa độ Descartes, trụ, cầu.
1.5. Vectơ gia tốc trong hệ tọa độ Descartes, trụ.
1.6. Toạ độ cong, véc tơ tiếp tuyến đơn vị, véc tơ pháp tuyến đơn vị, cơ sở Frenet, gia tốc tiếp
tuyến, gia tốc pháp tuyến.
1.7. Ví dụ1: chuyển động với vectơ gia tốc là hằng số. Ví dụ 2: chuyển động tròn đều và không đều
1.8 Động học vật rắn chuyển động tịnh tiến và chuyển động quay xung quanh trục cố định.
Bài tập: BTLG tr.30, BT: 6,12,14,15,19
Chương 2 ĐỘNG LỰC HỌC CHẤT ĐIỂM (Sách Cơ học 1)
2.1. Ba định luật Newton
2.2. Hệ quy chiếu Galilê và HQC phi Galilê
2.3. Các loại lực cơ học
2.4. Động lượng, Định lý động lượng
2.5. Mô men động lượng, mô men lực. Định lý mô men động lượng
2.6 Lực xuyên tâm, bảo toàn momen động lượng. Định luật các diện tích. Tích phân đầu của momen động lượng.
2.7 VD1: Chuyển động trong trường trọng lực đều không có ma sát và có ma sát. Tiếp cận số : Tính
đến ma sát để mô hình hóa trường hợp thực tế, khai thác phương trinh vi phân mà không giải nó
theo giải tích, phân tích cở độ lớn, xác định vận tốc giới hạn, sử dụng các kết quả từ một phần mềm để tích phân số.
VD2: Con lắc đơn. Thiết lập phương trình chuyển động của con lắc đơn. Sự tương tự với dao động
điều hòa trong trường hợp gần đúng tuyến tính. Giản đồ pha.
Bài tập: AD5, AD9, AD12, BT: 4,7,9,13
Chương 3 CÔNG SUẤT VÀ NĂNG LƯỢNG TRONG HQC GALILÊ (Sách Cơ học 1)
3.1. Công và định lý động năng
3.2. Trường lực bảo toàn và thế năng,
3.3 Mối liên hệ giữa lực bảo toàn và thế năng
3.3. Cơ năng trong hệ quy chiếu Galilê và định luật bảo toàn cơ năng 3.4. Công suất
3.5. Ví dụ chuyển động bảo toàn một chiều. Vị trí cân bằng. Cân bằng bền. Chuyển động dao động
biên độ nhỏ lân cận vị trí cân bằng bền
Bài tập: AD4, BT: 1,3,4,7,9
Chương 4 CHUYỂN ĐỘNG CỦA ĐIỆN TICH TRONG TRƯỜNG ĐIỆN VÀ TRƯỜNG TỪ
ĐỀU VA DỪNG. (chương 3 sách cơ học 2) 4.1. Lực Lorentz
4.2. So sánh giữa lực tĩnh điên và lực hấp dẫn. Thế năng hấp dẫn và thế năng tương tác tĩnh điện.
4.3. Công suất của lực Lorentz
4.4 Chuyển động của hạt điện trong điện trường đều và không phụ thuộc thời gian
4.5. Chuyển động của hạt điện trong từ trường đều và không phụ thuộc thời gian
4.6. Chuyển động của hạt điện trong trường điện và truòng từ tác dụng đồng thời
a) Trường hợp các trường song song
b) Trường hợp trường 
E và trường B bắt chéo c) Phép đo e/m
4.7. Một số ứng dụng khác a) Máy khối phổ ký b) Máy lọc vận tốc c) Sự tụ tiêu
d) Máy gia tốc hạt cyclotron
Bài tập (chương 3 sách cơ học 2) : AD3, AD7, BT: 1,3,9
Chương 5: THAY ĐỔI CÁC HỆ QUY CHIẾU ( Chương 7 sách Cơ học 1)
5.1. Phép lấy đạo hàm của một vectơ đối với thời gian
5.2. Áp dụng cho các vận tốc- Phép tổng hợp vận tốc. Vận tốc tương đối, vận tốc theo
5.3. Áp dụng cho các gia tốc- Phép tổng hợp gia tốc. Gia tốc tương đối, gia tốc theo, gia tốc Coriolis Không làm bài tập
Chương 6 CƠ HỌC TRONG HỆ QUI CHIẾU PHI GALILÉE ( Chương 1 sách Cơ học 2)
6.1 Hệ quy chiếu Galilê, Hệ quy chiếu phi Galilê
6.2 Phương trình cơ bản động lực học trong HQC phi Galilê, lực quán tính theo, lực quán tính Coriolis.
6.3 Định lý về momen động lượng trong HQC phi Galilê,
6.4 Định lý động năng trong HQC phi Galilê.
6.5 Thế năng của lực quán tính theo, thế năng toàn phần trong trường hợp HQC R quay với vận tốc
góc không đổi xung quanh trục cố định của HQC Galilê Rg.
Bài tập: AD4, BT: 1,5,6,8
Chương 7 HỆ CHẤT ĐIỂM (Chương 4 sách Cơ học 2) 7.1 Tâm tỉ cự
7.2 Động lượng hệ chất điểm. Định lý động lượng hệ chất điểm. Bảo toàn động lượng hệ.
7.3 Momen động lượng hệ chất điểm. Định lý Momen động lượng. Bảo toàn mômen động lượng hệ. 7.4 Định lý động năng.
7.5 Công của nội lực, trường hợp nội lực bảo toàn, thế năng của nội lực, thế năng toàn phần. 7.6 Cơ năng.
7.7 Vật rắn quay xung quanh trục cố định.
a) Động học vật rắn quay xung quanh trực cố định.
b) Phương trình chuyển động quay của vật rắn xung quanh trục cố định.
c) Momen quán tính - Định nghĩa, momen quán tính của một số vật rắn đồng chất
d) Động năng chuyển động quay. Định lý động năng. 7.8 Con lắc vật lý.
Bài tập: AD4, AD6, AD7, AD8, BT: 3,4,5,11
PHẦN II NHIỆT ĐỘNG HỌC
Chương 1 MỞ ĐẦU NHIỆT ĐỘNG HỌC – CÁC HỆ KHÍ ( Chương1 và 2 sách Nhiệt động hoc)
1.1 Các hệ nhiệt động: hệ mở, hệ đóng, hệ cô lập.
1.2 Các mức độ quan sát: Mức độ vi mô, Mức độ vĩ mô, Mức độ trung mô
1.3 Phương trình trạng thái, thông số trạng thái
1.4 Đại lượng quãng tính - Đại lượng cường tính
1.5 Sự phân bố phân tủ khí theo vận tốc- Vận tốc trung bình- vận tốc căn quân phương
1.6 Thuyết động học phân tử khí và phương trình cơ bản của thuyết động học phân tử khí, mối liên
hệ giứa áp suất và động năng tịnh tiến trung bình của một phân tử khí.
1.7 Bậc tự do. Định luật phân bố đều năng lượng theo bậc tự do.
1.8 Nội năng của khí lý tưởng. Nội năng của khí thực, Nội năng của môi trường ngưng tụ.
1.9 Phương trình trạng thái khí thực, áp suất động học, áp suất phân tử.
Chương 2 NGUYÊN LÝ 1 NHIỆT ĐỘNG HỌC (Chương 5 sách Nhiệt động học 1)
2.1 Các định nghĩa: Hệ và môi trường ngoài, Biến đổi của một hệ : biến đổi chậm, biến đổi đột ngột
2.2 Nguyên lý 1 nhiệt động học: Phát biểu, Các quy ước, Hàm trạng thái, hàm quá trình
2.3 Công mà hệ nhận được : Trường hợp biến đổi chậm; Trường hợp biến đổi đột ngột
2.4 Áp dụng nguyên lý 1 đối với một số biến đổi đặc biệt của chất lưu:
a) Biến đổi đẳng nhiệt
b) Biến đổi đẳng tích -nhiệt dung phân tử đẳng tích
c) Biến đổi đẳng áp - nhiệt dung phân tử đẳng áp
d) Biến đổi đơn áp – Hàm Entanpi H
e) Biến đổi đoạn nhiệt
2.5 Áp dụng nguyên lý 1 cho sự dãn khí a) Dãn khí Joule Gay Lussac b) Dãn Joule Thomson
c) Ích lợi của sự dãn khí
Bài tập: AD3, AD4, AD5, BT: 3,6,7,9
Chương 3: NGUYÊN LÝ 2 NHIỆT ĐỘNG HỌC (Chương 6 Sách nhiệt động 1)
3.1 Sự tiến hoá của một hệ cô lập. Tính không thuận nghịch, Quá trình thuận nghịch quá trình không
thuận nghịch, quá trình chậm chuẩn dừng, quá trình đột ngột.
3.2 Nguyên lý 2 nhiệt động học -Hàm Entropi
3.3 Nhiệt độ nhiệt động 3.4 Áp suất nhiệt động
3.5 Đồng nhất thức nhiệt động học
3.6 Độ biến thiên Entropi của khí lý tưởng
3.7 Độ biến thiên Entropi của một pha ngưng tụ
3.8 Cân bằng entropi- entropi trao đổi, entropi tạo ra
a) Hệ tiếp xúc với một nguồn nhiệt
b) Hệ tiếp xúc nhiều nguồn nhiệt
c) Dãn khí Joule Gay Lussac và sự dãn khí đẳng nhiệt
d) Sự tiến hóa đơn nhiệt (đẳng nhiệt) mạnh và đột ngột
3.9 Giải thích thống kê entropy
3.10 Nguyên lý 3 nhiệt động học
Bài tập : AD4, BT: 2,3
Chương 4: NGHIÊN CỨU CÁC CHẤT TINH KHIẾT CÓ HAI PHA (Chương 7 Sách Nhiệt động 1)
4.1 Các giản đồ (P,v) và (T,s) đối với cân bằng lỏng hơi 4.2 Hàm lượng hơi riêng
4.3 Entropy biến đổi trạng thái, entanpi biến đổi trạng thái Baì tập: BT: 1,2,5
Chương 5: Các máy nhiệt (Chương 8 Sách Nhiệt động học 1)
5.1 Sự chảy ổn định của chất lưu
5.2 Các thí dụ về máy nhiệt
a) Nghiên cứu máy hơi nước: Mô tả, Giản đồ Watt của xylanh và của bơm, Giản đồ
CLAPEYRON, Cân bằng entanpi, Cân bằng năng lượng, Hiệu suất
b) Máy lạnh dùng khôngkhí: Nguyên lý, Mô hình hoá, Trao đổi năng lượng, Hiệu suất làm lạnh
5.3 Nghiên cứu lý thuyết các máy nhiệt a) Động cơ và máy thu
b) Cân bằng năng lượng và cân bằng entropy
c) Máy hai nguồn nhiệt: động cơ hai nguồn nhiệt, Máy lạnh hai nguồn nhịet, Bơm nhiệt hai nguồn nhiệt
5.4 Biểu diễn chu trình của một máy nhiệt
a) Giản đồ Clapeyron (P,v) b) Giản đồ Entropi (T,s)
Bài tập: BTLG (Máy lạnh dung Freon), BT: 2,3,7
Thí nghiêm Vật lý; 4 BÀI THÍ NGHIÊM, 3 tiết/bài, nhóm 2 SV
( Bài TN theo thiết bị hiện có của từng truowngf0
1. Nghiên cứu dao động con lắc vật lý
2. Xác định mômen quán tính ổ trục
3. Xác định nhiệt dung riêng của nước. Đo nhiệt nóng chảy của nước đá.
4. Xác định tỷ số đoạn nhiệt Cp/ Cv
Bài tập lớn: Giải bài toán cơ học bằng các phần mềm MATLAB, Mapple MÔN HỌC VÂT LÝ 2
Tài liệu học tập:
Điện từ 1, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
Điện từ 2, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
Quang học 1, Jean-Marie Brébec et al., NXB Hachette, NXB GD dịch lại
Chương 1 Phân bố điện tích (Chương 1 sách điện từ 1)
1. Điện tích: Sự nhiễm điện, điện tích nguyên tố, Sự bảo toàn điện tích
2. Các phân bố điện tích: Điện tích điểm, Phân bố điện tích khối, Phân bố điện tích mặt, Phân bố điện tích dài
3. Tính đối xứng của các phân bố điện tích
3.1. Các phép đối xứng cơ bản: Đối xứng phẳng, Phản đối xứng phẳng, Bất biến đới với phép
tịnh tiến dọc theo một trục, Bất biến đối với phép quay xung quanh trục.
3.2. Các phép đối xứng bội: Đối xứng trụ, Đối xứng cầu
Chương 2 Điện trường tĩnh (Chương 2 sách điện từ 1) 1. Định luật Coulomb
2..Điên trường của một điện tích điểm
3. Nguyên lý chồng chất điện trường: Hệ điện tích điểm, Hệ điện tích phân bố liên tục.
4. Các tính chất đối xứng của trường: Trường hợp phân bố điện tích có phân bố đối xứng phẳng,
Phản đối xứng phẳng, Đối xứng trụ, Đối xứng cầu
5 Ví dụ áp dụng: Trường của một phân bố điện tích dài, Trường trên trục của một đĩa mang điện,
Trường tại tâm của một bán cầu tích điện đều trên bề mặt
6. Đường sức điện trường: Định nghĩa và tính chất của đường sức điện trường, Ống trường, Điểm
trường bằng không – Điểm kỳ dị
7. Phương trình đường sức trường C2: AD7, BT: 1,8,12
Chương 3: Điện thế (Chương 3 sách điện từ 1)
1. Tính chất thế (bảo toàn) của Trường tĩnh điện: Công của Lực tĩnh điện. Thế năng của điện tích
điểm. Điện thế gây bởi điện tích điểm.
2. Lưu số bảo toàn của vectơ điện trường tĩnh. Lưu số của vectơ điện trường tĩnh dọc theo đường cong kin.
3. Liên hệ giữa điện trường và điện thế.
4. Điện thế gây bởi điện tích điểm, hệ điện tích điểm, hệ điên tích phân bố liên tục.
5. Mặt đẳng thế, Tính chất của mặt đẳng thế
6. Thế năng tương tác tĩnh điện của hệ điện tích điểm C3: BT: 7.8
Chương 4: Định lý Gauss (Chương 4 sách điện từ 1)
1. Thông lượng điện trường. Định nghĩa. Quy ước về vectơ diện tích.
2. Định lý Gauss: Dạng tích phân, Dạng vi phân
3. Áp dụng định lý Gauss để tính điện trường: Điều kiện áp dụng, Các bước thực hiện, Ví dụ áp
dụng: phân bố có tính đối xứng phẳng, đối xứng trụ, đối xứng cầu
5. Điều kiện biên của vectơ điên trường: Tính chất liên tục của thành phần tiếp tuyến, tính chất gián
đoạn của thành phần pháp tuyến khi qua mặt phân cách tích điện mặt.
6. Tính trường tại những điểm lân cận trục.
7. Bài toán ngược: Cho điên trường tìm phân bố điện tích. C4: AD1, BT: 7,9,10,12
Chương 5: Lưỡng cực tĩnh điện (Chương 5 sách điện từ 1)
1. Vectơ Moment lưỡng cực điện: Định nghĩa, Cơ chế phân cực
2. Điện thế và điện trường tạo bởi lưỡng cực điện
3. Tôpô của lưỡng cực điện: Mặt đẳng thế, Các đường sức trường
4. Tác dụng của điện trường ngoài lên lưỡng cực cứng: Lực và moment lực trong tường hợp điện
trường ngoài đều; Lực và moment lực trong trường hợp điện trường ngoài không đều, Thế năng của
lưỡng cực trong trường ngoài C5: AD3, BT: 3,5,8
Chương 6: Các phân bố dòng (Chương 6 sách điện từ 1)
1. Các phân bố dòng điện: Phân bố dòng điện khối, dòng điện mặt, dòng điện dạng chỉ. Vectơ mật
độ dòng điện khối. Vectơ mật độ dòng điện mặt. Liên hệ giữa cường độ dòng điện và vectơ mật độ dòng điện.
2. Các tính chất đối xứng của các phân bố dòng: đối xứng phẳng, phản đối xứng phẳng, bất biến đối
với phép tịnh tiến dọc theo một trục, bất biến đối với phép quay xung quanh một trục, đối xứng trụ, đối xứng cầu.
Chương 7: Từ trường tĩnh (Chương 7 sách điện từ 1)
1. Vectơ phần tử dòng điện. Định luật Biot Savart.
2. Nguyên lý chồng chất từ trường.
3. Đường sức từ trường. phương trình đường sức từ trường.
4. Tính chất đối xứng của từ trường.
5. Thông lượng từ trường. Định lý Gauss đối với từ trường.
6. Ví dụ áp dụng: Từ trường tại điểm trên trục của vòng dây điện tròn. Từ trường của dây điện
thẳng chiều dài hữu hạn và vô hạn. Từ trường của ống dây điện thẳng chiều dài hữu hạn và vô hạn. C7: AD3, AD8, BT: 4, 6, 8, 10
Chương 8: Định lý Ampère (Chương 8 sách điện từ 1)
1. Lưu số của vector cảm ứng từ 2. Định lý Ampere
3. Áp dụng định lý Ampere để tính từ trường cho các trường hợp lớp phẳng vô hạn, dòng điện thẳng
dài vô hạn, ống dây hình xuyến, ống dây thẳng dài vô hạn.
4. Điều kiện biên của từ trường. C8: AD2, AD4, BT: 3,5,7,8,9
Chương 9: Lưỡng cực từ (Chương 9 sách điện từ 1)
1. Moment từ của một mạch điện
2. Từ trường gây bởi lưỡng cực từ. C9: AD1, AD2
Chương I0: Điện tích và trường điện từ (Chương 1 sách điện từ 2)
1. Định luật bảo toàn điện tích dạng tích phân, vi phân. 2. Lực Lorentz.
3. Công suất của lực Loẻntz. Hiệu ứng Joule dạng vi phân.
4. Định luật Ohm dạng vi phân.
5. Mô hình Drude. Độ dẫn điện của môi trường. 6. Hiệu ứng Hall.
Chương 11: Trường điện từ không đổi (Chương 2 sách điện từ 2)
1. Các phương trình Maxwell trong chế độ không đổi.
2. Thiết lập phương trình Poisson Laplace của thế vectơ và thế vô hướng V.Điều kiện mốc Coulomb. C2: AD2, AD3, AD5, AD6, BT: 4,5
Chương 12 Hệ phương trình Maxwell trong chân không (Chương 3 sách điện từ 2)
1. Phương trình Maxwell – Faraday dạng tích phân và vi phân.
2. Phương trinh Maxwell – Ampère: Khái niệm dòng điện dịch. Định lý Ampể suy rộng
3. Hệ phương trình Maxwell.
4. Điều kiện biên của điện từ trường, 5. Mối liên hệ giữa  E,  B,V ,  A.
6. Các phương trình lan truyền của  E,  B,V , 
A. Điều kiện mốc Lorentz.
7. Thế trễ và thế vectơ trễ.
8. Hiệu ứng bề mặt: Điều kiện gần đúng chuẩn dừng. Hệ phương trình Maxwell trong gần đúng chế
độ chuẩn dùng. Phương trình khuyếch tán của trường. Hiệu ứng mặt ngoài.
9. Năng lượng trường điện từ. Mật độ năng lượng trường điện từ. Vectơ Poynting. Phương trình cân
bằng năng lượng: Định lý Poynting dạng tích phân và dạng vi phân. C3:
AD4, AD5, BTLG/101, BT: 1,3,5,6
Chương 13: Hiện tượng cảm ứng điện từ (Chương 4 Sách Điện từ 2)
1. Nghiên cứu thực nghiệm: Thí nghiệm mô tả cảm ứng Neumann và cảm ứng Lorentz 2. Định luật Lenz
3. Cảm ứng Lorentz: Trường phát động điện Lorentz, Liên hệ sức điện động cảm ứng Lorentz và
công suất lực Laplace, Sức điện động Lorentz, Định luật Faraday
4. Cảm ứng Neumann: Định luật Faraday, Trường phát động điện Neumann
5. Các tính chất chung của hiện tượng cảm ứng điện từ: Tính cộng được của sức điện động cảm
ứng, định luật Faraday, Định luật Ohm suy rộng.
6. Định luật vi phân về sự dẫn điện của một mạch điện chuyển động . C4: AD2, AD3, AD4, BT: 2,3,4,5
Chương 14: Các áp dụng của hiện tượng cảm ứng điện từ (Chương 5 sách Điện từ 2)
1. Hiện tượng tự cảm, Sức điện động tự cảm, Hệ số tự cảm
2. Hiện tượng hỗ cảm. sức điện động hỗ cảm. Hệ số hỗ cảm.
3. Định luật Ohm suy rộng
4. Năng lượng từ trường của hệ hai mạch điện
5. Các hệ ghép nối diện cơ.
6. Dòng điện Foucault và các ứng dụng. C5:
AD1, AD2, AD3, AD4, AD5, AD7, BT: 3,5,7
Chương 15: Cơ học lượng tử (sách Vật lý đại cương tập 3, Lương Duyên Bình )
1. Lưỡng tính sóng hạt của ánh sáng. Hàm sóng ánh sáng.
2. Lưỡng tính sóng hạt của vật chất. Bước sóng de Broglie
3. Hàm sóng vật chất. ý nghĩa của hàm sóng.
4. Hệ thức bất định Heisenberg
5. Phương trình Schrodinger .
6. Vi hạt trong giếng thế 1 chiều. Sự lượng tử hóa năng lượng. 7. Vi hạt qua rào thế.
8. Hiệu ứng đường ngầm Chương 16 Quang hình
1. Khái niệm về vật, ảnh, tính tương phẳng, tính tương điểm. Gần đúng Gauss.
2. Thấu kính mỏng. Hệ thức liên hợp. Công thức Newton. Công thức Descartes
3. Các dụng cụ quang học: Hệ mắt Thị kính, Kính ngắm ở vô cùng. Điều chỉnh một kính ngắm. Ống
chuẩn trực. Kính ngắm có mặt trước cố định hoặc kính quan trắc.
5. Kính hiển vi và kính thiên văn: Vòng tròn thị kính, phạm vi điều chỉnh và độ sâu của trường.
Cường số. Độ bội giác. Năng suất phân ly
Thí nghiệm vật lý 2: 5 bài thí nghiêm, 3 tiết/bài, nhóm gồm 2 SV
Đề nghị bỏ bài thí nghiêm Phân cực ánh sáng. Chuyển qua môn Vâtt lý sóng
(Bài thí nghệm có thể theo thiết bị từng trường hiện có )
1. Thí nghiệm đo tiêu cự
2. Thí nghiệm mô phỏng hệ kính ngắm xa và ngắm gần 3. Giác kế
4. Quang phổ kế lăng kính
5. Đo Từ trường ống dây - Đo Từ trường trái đất Bài tập lớn
1. Sử dụng một phần mềm để vẽ các đường sức trường và các mặt đẳng thế.
2. Sử dụng một phần mềm để vẽ các đường sức từ trường tĩnh.
3. Sử dụng một phần mềm để xác định nghiệm của phương trình Laplace, với các điều kiện biên đã được xác định.