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有关摩擦力的知识总结

有关摩擦力的知识总结

1、摩擦力定义:

当一个物体在另一个物体的表面上相对运动(或有相对运动的趋势)时,受到的阻碍相对运动(或阻碍相对运动趋势)的力,叫摩擦力,可分为静摩擦力和滑动摩擦力。

2、摩擦力产生条件:

①接触面粗糙;②相互接触的物体间有弹力;③接触面间有相对运动(或相对运动趋势)。

说明:

三个条件缺一不可,特别要注意“相对”的理解。

3、摩擦力的方向:

1静摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动趋势方向相反。

2滑动摩擦力的方向总跟接触面相切,并与相对运动方向相反。

说明:

(1)“与相对运动方向相反”不能等同于“与运动方向相反”。

滑动摩擦力方向可能与运动方向相同,可能与运动方向相反,可能与运动方向成一夹

角。

(2)滑动摩擦力可能起动力作用,也可能起阻力作用。

4、摩擦力的大小:

(1)静摩擦力的大小:

1与相对运动趋势的强弱有关,趋势越强,静摩擦力越大,但不能超过最大静摩擦力,

即OWf

具体大小可由物体的运动状态结合动力学规律求解。

2最大静摩擦力略大于滑动摩擦力,在中学阶段讨论问题时,如无特殊说明,可认为它

们数值相等。

3效果:

阻碍物体的相对运动趋势,但不一定阻碍物体的运动,可以是动力,也可以是

阻力。

(2)滑动摩擦力的大小:

滑动摩擦力跟压力成正比,也就是跟一个物体对另一个物体表面的垂直作用力成正比。

公式:

F=yFN(F表示滑动摩擦力大小,FN表示正压力的大小,□叫动摩擦因数)。

说明:

①FN表示两物体表面间的压力,性质上属于弹力,不是重力,更多的情况需结合运动情况与平衡条件加以确定。

2卩与接触面的材料、接触面的情况有关,无单位。

3滑动摩擦力大小,与相对运动的速度大小无关。

5、摩擦力的效果:

总是阻碍物体间的相对运动(或相对运动趋势),但并不总是阻碍物体的运动,可能是动力,也可能是阻力。

说明:

滑动摩擦力的大小与接触面的大小、物体运动的速度和加速度无关,只由动摩擦

因数和正压力两个因素决定,而动摩擦因数由两接触面材料的性质和粗糙程度有关。

能量守恒定律公式总结

1•阿伏加德罗常数NA=6.02X1023/mol;分子直径数量级10-10米

2.油膜法测分子直径d=V/s{V:

单分子油膜的体积(m3),S:

油膜表面积(m)2}

3.分子动理论内容:

物质是由大量分子组成的;大量分子做无规则的热运动;分子间存在相互作用力。

4.分子间的引力和斥力⑴rIOrO,f引=f斥~0,F分子力~0,E分子势能~0

5.热力学第一定律W+Q呂U{(做功和热传递,这两种改变物体内能的方式,在效果上是

等效的),W外界对物体做的正功(J),Q:

物体吸收的热量(J),△U:

增加的内能(J),涉及到第一类永动机不可造出〔见第二册P40〕}

6.热力学第二定律

克氏表述:

不可能使热量由低温物体传递到高温物体,而不引起其它变化(热传导的方

向性);

开氏表述:

不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功,而不引起其它变化(机械

能与内能转化的方向性){涉及到第二类永动机不可造出

7.热力学第三定律:

热力学零度不可达到{宇宙温度下限:

-273.15摄氏度(热力学零

度)}

注:

(1)布朗粒子不是分子,布朗颗粒越小,布朗运动越明显,温度越高越剧烈;

(2)温度是分子平均动能的标志;

(3)分子间的引力和斥力同时存在,随分子间距离的增大而减小,但斥力减小得比引力

快;

(4)分子力做正功,分子势能减小,在r0处F引=F斥且分子势能最小;

(5)气体膨胀,外界对气体做负功W<0温度升高,内能增大△U>0;吸收热量,Q>0

(6)物体的内能是指物体所有的分子动能和分子势能的总和,对于理想气体分子间作用力为零,分子势能为零;

(7)r0为分子处于平衡状态时,分子间的距离;

功和能转化公式总结

1.功:

W=Fscosa(定义式){W:

功(J),F:

恒力(N),s:

位移(m),a:

F、s间的夹角}

2.重力做功:

Wab=mghab{m物体的质量,g=9.8m/s2〜10m/s2,hab:

a与b高度差(hab=ha-hb)}

3.电场力做功:

Wab=qUab{q:

电量(C),Uab:

a与b之间电势差(V)即Uabfa-$b}

4.电功:

W=Ult(普适式){U:

电压(V),I:

电流(A),t:

通电时间(s)}

5.功率:

P=W/t(定义式){P:

功率[瓦(W)],W:

t时间内所做的功(J),t:

做功所用时间(s)}

6.汽车牵引力的功率:

P=Fv;P平=Fv平{P:

瞬时功率,P平:

平均功率}

7.汽车以恒定功率启动、以恒定加速度启动、汽车最大行驶速度(vmax=P额/f)

8.电功率:

P=UI(普适式){U:

电路电压(V),I:

电路电流(A)}

9.焦耳定律:

Q=I2Rt{Q:

电热(J),I:

电流强度(A),R:

电阻值(Q),t:

通电时间(s)}

10.纯电阻电路匸U/R;P=UI=U2/R=l2R;Q=W=Ult=U2t/R=l2Rt

11.动能:

Ek=mv2/2{Ek:

动能(J),m物体质量(kg),v:

物体瞬时速度(m/s)}

12.重力势能:

EP=mgh{EP:

重力势能(J),g:

重力加速度,h:

竖直高度(m)(从零势能面起)}

13.电势能:

EA=q©A{EA:

带电体在A点的电势能(J),q:

电量(C),$A:

A点的电势(V)(从零势能面起)}

14.动能定理(对物体做正功,物体的动能增加):

W合=mvt2/2-mvo2/2或W合=△EK{W合:

外力对物体做的总功△EK:

动能变化△EK=(mvt2/2-mvo2/2)}

15.机械能守恒定律:

△E=0或EK1+EP仁EK2+EP也可以是mv12/2+mgh仁mv22/2+mgh2

16.重力做功与重力势能的变化(重力做功等于物体重力势能增量的负值)WG=-AEP

注:

(1)功率大小表示做功快慢,做功多少表示能量转化多少;

(2)00

(3)重力(弹力、电场力、分子力)做正功,则重力(弹性、电、分子)势能减少

(4)重力做功和电场力做功均与路径无关

(5)机械能守恒成立条件:

除重力(弹力)外其它力不做功,只是动能和势能之间的转化;

(6)能的其它单位换算:

1kWh(度)=3.6x106J,1eV=1.60x10-19J;

(7)弹簧弹性势能E=kx2/2,与劲度系数和形变量有关。

冲量与动量公式总结

I.动量:

p=mv{p:

动量(kg/s),m:

质量(kg),v:

速度(m/s),方向与速度方向相同}

3.冲量:

I=Ft{I:

冲量(Ns),F:

恒力(N),t:

力的作用时间(s),方向由F决定}

4.动量定理:

1=△p或Ft=mvt-mvo{△p:

动量变化△p=mvt-mvo是矢量式}

5.动量守恒定律:

p前总=p后总或p=p''也可以是m1v1+m2v2=m1v1+m2v2'

6.弹性碰撞:

△p=0;AEk=0{即系统的动量和动能均守恒}

7.非弹性碰撞Ap=0;0

8.完全非弹性碰撞Ap=0;AEK=AEKm{碰后连在一起成一整体}

9.弹性碰撞:

物体m1以v1初速度与静止的物体m2发生弹性正碰:

v1'=(m1-m2)v1/(m1+m2)v2'=2m1v1/(m1+m2)

10.推论:

等质量弹性正碰时二者交换速度(动能守恒、动量守恒)

II.机械能损失:

子弹m水平速度vo射入静止置于水平光滑地面的长木块M并嵌入其中一起运动时的机械能损失E损=mvo2/2-(M+m)vt2/2=fs相对{vt:

共同速度,f:

阻力,s相对子弹相对长木块的位移}

注:

(1)正碰又叫对心碰撞,速度方向在它们“中心”的连线上

(2)以上表达式除动能外均为矢量运算,在一维情况下可取正方向化为代数运算;

(3)系统动量守恒的条件:

合外力为零或系统不受外力,则系统动量守恒(碰撞问题、爆

炸问题、反冲问题等);

(4)碰撞过程(时间极短,发生碰撞的物体构成的系统)视为动量守恒,原子核衰变时动量守恒•

光的反射和折射公式总结

1.反射定律a=i{a;反射角,i:

入射角}

2.绝对折射率(光从真空中到介质n=c/v=sini/sinj{光的色散,可见光中红光折射率

小,n:

折射率,c:

真空中的光速,v:

介质中的光速,i入射角,j折射角}

3.全反射:

1)光从介质中进入真空或空气中时发生全反射的临界角C:

sinC=1/n;2)全

反射的条件:

光密介质射入光疏介质;入射角等于或大于临界角

注:

(1)平面镜反射成像规律:

成等大正立的虚像,像与物沿平面镜对称;

(2)三棱镜折射成像规律:

成虚像,出射光线向底边偏折,像的位置向顶角偏移;

(3)光导纤维是光的全反射的实际应用,放大镜是凸透镜,近视眼镜是凹透镜;

(4)熟记各种光学仪器的成像规律,利用反射(折射)规律、光路的可逆等作出光路图是解

题关键;

(5)白光通过三棱镜发色散规律:

紫光靠近底边出射见。

振动和波公式总结

1.简谐振动F=-kx{F:

回复力,k:

比例系数,x:

位移,负号表示F的方向与x始终反向}

2.单摆周期T=2n(l/g)1/2{I:

摆长(m),g:

当地重力加速度值,成立条件:

摆角0

<100;l»r}

3.受迫振动频率特点:

f=f驱动力

4.发生共振条件:

f驱动力=f固,A=max共振的防止和应用

5.机械波、横波、纵波:

波就是振动的传播,通过介质传播。

在同种均匀介质中,振动

的传播是匀速直线运动,这种运动,用波速V表征。

对于匀速直线运动,波速V不变(大小

不变,方向不变),所以波速V是一个不变的量。

介质分子并没有随着波的传播而迁移,介

质分子的永不停息的无规则的运动,是热运动,其平均速度为零。

6.波速v=s/t=入f=入/T{波传播过程中,一个周期向前传播一个波长;波速大小由介质

本身所决定}

7.声波的波速(在空气中)0C332m/s;20C:

344m/s;30C:

349m/s;(声波是纵波)

8.波发生明显衍射(波绕过障碍物或孔继续传播)条件:

障碍物或孔的尺寸比波长小,或

者相差不大

9.波的干涉条件:

两列波频率相同(相差恒定、振幅相近、振动方向相同)

10.多普勒效应:

由于波源与观测者间的相互运动,导致波源发射频率与接收频率不同

{相互接近,接收频率增大,反之,减小}

电场公式总结

1.两种电荷、电荷守恒定律、元电荷:

(e=1.60x10-19C);带电体电荷量等于元电荷的

整数倍

2.库仑定律:

F=kQ1Q2/r2(在真空中){F:

点电荷间的作用力(N),k:

静电力常量k=9.0x109Nm2/C2,Q1、Q2:

两点电荷的电量(C),r:

两点电荷间的距离(m),方向在它们的连线上,作用力与反作用力,同种电荷互相排斥,异种电荷互相吸引}

3.电场强度:

E=F/q(定义式、计算式){E:

电场强度(N/C),是矢量(电场的叠加原理),q:

检验电荷的电量(C)}

4.真空点(源)电荷形成的电场E=kQ/r2{r:

源电荷到该位置的距离(m),Q:

源电荷的电量}

5.匀强电场的场强E=UAB/d{UAB:

AB两点间的电压(V),d:

AB两点在场强方向的距离

(m)}

6.电场力:

F=qE{F:

电场力(N),q:

受到电场力的电荷的电量(C),E:

电场强度(N/C)}

7.电势与电势差:

UAB=)A-$B,UAB=WAB/q=4EAB/q

8.电场力做功:

WAB=qUAB=Eqd{WA带电体由A到B时电场力所做的功(J),q:

带电量(C),UAB:

电场中A、B两点间的电势差(V)(电场力做功与路径无关),E:

匀强电场强度,d:

两点沿场强方向的距离(m)}

9.电势能:

EA=q$A{EA:

带电体在A点的电势能(J),q:

电量(C),$A:

A点的电势(V)}

10.电势能的变化△EAB=EB-EA{带电体在电场中从A位置到B位置时电势能的差值}

11.电场力做功与电势能变化△EAB=-WAB=-qUAB电势能的增量等于电场力做功的负

值)

12.电容C=Q/U(定义式,计算式){C:

电容(F),Q:

电量(C),U:

电压(两极板电势差)(V)}

13.平行板电容器的电容C=eS/4nkd(S:

两极板正对面积,d:

两极板间的垂直距离,w:

介电常数)常见电容器

14.带电粒子在电场中的加速(Vo=0):

W=XEK或qU=mVt2/2,Vt=(2qU/m)1/2

15.带电粒子沿垂直电场方向以速度Vo进入匀强电场时的偏转(不考虑重力作用的情况

下)

类平抛垂直电场方向:

匀速直线运动L=Vot(在带等量异种电荷的平行极板中:

E=U/d)

平抛运动平行电场方向:

初速度为零的匀加速直线运动d=at2/2,a=F/m=qE/m

注:

(1)两个完全相同的带电金属小球接触时,电量分配规律:

原带异种电荷的先中和后平分

原带同种电荷的总量平分

(2)电场线从正电荷出发终止于负电荷,电场线不相交,切线方向为场强方向,电场线密

处场强大,顺着电场线电势越来越低,电场线与等势线垂直;

(3)常见电场的电场线分布要求熟记;

⑷电场强度(矢量)与电势(标量)均由电场本身决定,而电场力与电势能还与带电体带的电量多少和电荷正负有关;

(5)处于静电平衡导体是个等势体,表面是个等势面,导体外表面附近的电场线垂直于导

体表面,导体内部合场强为零,导体内部没有净电荷,净电荷只分布于导体外表面;

(6)电容单位换算:

仆=106卩F=1012PF;

(7)电子伏(eV)是能量的单位,1eV=1.60x10-19J.

恒定电流公式总结

1.电流强度:

l=q/t{l:

电流强度(A),q:

在时间t内通过导体横载面的电量(C),t:

时间(s)}

2.欧姆定律:

I=U/R{I:

导体电流强(A)

U:

导体两端电压(V),R:

导体阻值(Q)}

3.电阻、电阻定律:

R=pL/S{p:

电阻率(Qm)丄:

导体的长度(m),S:

导体横截面积(m2)}

4•闭合电路欧姆定律:

l=E/(r+R)或E=lr+IR也可以是E=U内+U外{I:

电路中的总电流(A),E:

电源电动势(V),R:

外电路电阻(Q),r:

电源内阻(Q)}

5.电功与电功率:

W=UIt,P=UI{W:

电功(J),U:

电压(V),I:

电流(A),t:

时间(s),P:

电功率(W)}

6.焦耳定律:

Q=l2Rt{Q:

电热(J),I:

通过导体的电流(A),R:

导体的电阻值(Q),t:

通电时间(s)}

7.纯电阻电路:

由于I=U/R,W=Q,因三此W=Q=UIt=I2Rt=U2t/R

8.电源总动率、电源输出功率、电源效率:

P总=IE,P出=IU,n=P出/P总{I:

电路总

电流(A),E:

电源电动势(V),U:

路端电压(V),n:

电源效率}

9.电路的串/并联串联电路(P、U与R成正比)并联电路(P、丨与R成反比)

电阻关系(串同并反)

R串=R1+R2+R3+

R并=1/R1+1/R2+1/R3+

电流关系I总=11=12=13

I并=11+12+13+

电压关系U总=U1+U2+U3+

功率分配P总=P1+P2+P3+

10.欧姆表测电阻

(1)电路组成

(2)测量原理

两表笔短接后,调节Ro使电表指针满偏,得lg=E/(r+Rg+Ro)接入被测电阻Rx后通过

电表的电流为

lx=E/(r+Rg+Ro+Rx)=E/(R中+Rx)

由于lx与Rx对应,因此可指示被测电阻大小

(3)使用方法:

机械调零、选择量程、欧姆调零、测量读数{注意挡位(倍率卄、拨off

挡。

(4)注意:

测量电阻时,要与原电路断开,选择量程使指针在中央附近,每次换挡要重新短

接欧姆调零。

11.伏安法测电阻

电流表内接法:

电压表示数:

U=UR+UA

电流表外接法:

电流表示数:

I=IR+IV

Rx的测量值=U/l=(UA+UR)/IR=RA+Rx>R真

Rx的测量值=U/I=UR/(IR+IV)=RVRx/(RV+R)

选用电路条件Rx>>RA或Rx>(RARV)1/2]

选用电路条件Rx<12.

滑动变阻器在电路中的限流接法与分压接法

限流接法

电压调节范围小,电路简单,功耗小

便于调节电压的选择条件Rp>Rx

电压调节范围大,电路复杂,功耗较大

便于调节电压的选择条件Rp

注:

(1)单位换算:

1A=103mA=106iA;1kV=103V=106mA;1MD=103kQ=106Q

(2)各种材料的电阻率都随温度的变化而变化,金属电阻率随温度升高而增大;

(3)串联总电阻大于任何一个分电阻,并联总电阻小于任何一个分电阻;

⑷当电源有内阻时,外电路电阻增大时,总电流减小,路端电压增大;

(5)当外电路电阻等于电源电阻时,电源输出功率最大,此时的输出功率为E2/(2r);

(6)其它相关内容:

电阻率与温度的关系半导体及其应用超导及其应用。

磁场公式总结

1.磁感应强度是用来表示磁场的强弱和方向的物理量,是矢量,单位T),1T=1N/Am

2.安培力F=BIL;(注:

L丄B){B:

磁感应强度(T),F:

安培力(F),I:

电流强度(A),L:

导线长度(m)}

3.洛仑兹力f=qVB(注VIB);质谱仪{f:

洛仑兹力(N),q:

带电粒子电量(C),V:

带电粒子速度(m/s)}

4.在重力忽略不计(不考虑重力)的情况下,带电粒子进入磁场的运动情况(掌握两种):

(1)带电粒子沿平行磁场方向进入磁场:

不受洛仑兹力的作用,做匀速直线运动V=V0

(2)带电粒子沿垂直磁场方向进入磁场:

做匀速圆周运动,规律如下a)F向=f洛=mV2/r=m

32r=mr(2n/T)2=qVB;r=mV/qB;T=2nm/qB;(b)运动周期与圆周运动的半径和线速度无关,

洛仑兹力对带电粒子不做功(任何情况下);(c)解题关键:

画轨迹、找圆心、定半径、圆心角(=二倍弦切角)。

注:

(1)安培力和洛仑兹力的方向均可由左手定则判定,只是洛仑兹力要注意带电粒子的正

负;

(2)磁感线的特点及其常见磁场的磁感线分布要掌握;(3)其它相关内容:

地磁场/磁电式

电表原理/回旋加速器/磁性材料

电磁感应公式总结

1.感应电动势的大小计算公式

1)E=n△①/△t(普适公式){法拉第电磁感应定律,E:

感应电动势(V),n:

感应线圈匝

数,△①/△t:

磁通量的变化率}

2)E=BLV垂(切割磁感线运动){L:

有效长度(m)}

3)Em=nBSo(交流发电机最大的感应电动势){Em:

感应电动势峰值}

4)E=BL23/2(导体一端固定以3旋转切割){3:

角速度(rad/s),V:

速度(m/s)}

2.磁通量①=BS{①:

磁通量(Wb),B:

匀强磁场的磁感应强度(T),S:

正对面积(m2)}

3.感应电动势的正负极可利用感应电流方向判定{电源内部的电流方向:

由负极流向正

极}

4.自感电动势E自=nA①/△t=L△I/△t{L:

自感系数(H)(线圈L有铁芯比无铁芯时要大),△I:

变化电流,t:

所用时间,△I/△t:

自感电流变化率(变化的快慢)}

注:

(1)感应电流的方向可用楞次定律或右手定则判定,楞次定律应用要点

(2)自感电流总是阻碍引起自感电动势的电流的变化;

(3)单位换算:

1H=103mH=10@H。

(4)其它相关内容:

自感/日光灯。

交变电流公式总结

1.电压瞬时值e=Emsin31电流瞬时值i=lmsin3t;(3=2nf)

2.电动势峰值Em=nB3=2BLv电流峰值(纯电阻电路中)lm=Em/R总

3.正(余)弦式交变电流有效值:

E=Em/

(2)1/2;U=Um/

(2)1/2;I=Im/

(2)1/2

4.理想变压器原副线圈中的电压与电流及功率关系U1/U2=n1/n2;11/12=n2/n2;P入=P

5.高压输电线:

在远距离输电中,采用高压输送电能可以减少电能在输电线上的损失

损’=(P/U)2R;(P损’:

输电线上损失的功率,P:

输送电能的总功率,U:

输送电压,R:

输电

线电阻);

6.公式1、2、3、4中物理量及单位:

:

角频率(rad⑸;t:

时间(s);n:

线圈匝数;B:

感强度(T);S:

线圈的面积(m2);U输出)电压(V);I:

电流强度(A);P:

功率(W)。

注:

(1)交变电流的变化频率与发电机中线圈的转动的频率相同即:

3电=3线,f电=f线;

(2)发电机中,线圈在中性面位置磁通量最大,感应电动势为零,过中性面电流方向就改

变;

(3)有效值是根据电流热效应定义的,没有特别说明的交流数值都指有效值;

(4)理想变压器的匝数比一定时,输出电压由输入电压决定,输入电流由输出电流决定,

输入功率等于输出功率,当负载的消耗的功率增大时输入功率也增大,即P出决定P入;

(5)其它相关内容:

正弦交流电图象/电阻、电感和电容对交变电流的作用。

电磁振荡和电磁波公式总结

1丄C振荡电路T=2n(LC)1/2;f=1/T{f:

频率(Hz),T:

周期(s),L:

电感量(H),C:

电容

量(F)}

2.电磁波在真空中传播的速度c=3.00x108m/s,入=c/f{入:

电磁波的波长(m),f:

磁波频率}

注:

(1)在LC振荡过程中,电容器电量最大时,振荡电流为零;电容器电量为零时,振荡电流

最大;

(2)麦克斯韦电磁场理论:

变化的电(磁)场产生磁(电)场;

(3)其它相关内容:

电磁场/电磁波/无线电波的发射与接收/电视雷达。

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