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高中物理难点:摩擦生热公式与摩擦力做功
2018.08.02 11:54

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学生物理问题

学生问题:王尚老师您好,请问什么是摩擦生热?如何理解?摩擦生热与摩擦力做功之间有什么关系?

王尚老师物理答疑

王尚老师答疑

王尚老师:您好,我用下面的内容来帮您深入理解下摩擦生热相关的概念。

首先请明确一点,摩擦生热,是一个简称。具体来说,摩擦生热就是摩擦过程中所产生的热能,更准确来说,是摩擦过程中所产生的内能。摩擦生热,指的是能量。

摩擦生热产生于两个物体之间的界面上,显然,这个界面是不能绝对光滑的,否则就没有摩擦力,更不会产生内能了。

摩擦生热公式

摩擦生热的公式是:Q=f△x;

公式中,Q就是摩擦生热,代表的是一种能量,单位是J。

f指的是滑动摩擦力,f=μN。

△x 指的是两个物体之间的相对位移。

摩擦生热与滑动摩擦力

根据摩擦生热公式中的△x的意义,两个物体必须有相对滑动,这就说明在两物体界面上肯定是滑动摩擦力,而不能是静摩擦力;静摩擦力要求两个物体之间不能有相对滑动。

所以考试中,试卷如果有选择题,某选项认为静摩擦力能够产生摩擦生热,这个选项肯定就是错误的。

这些概念不熟悉了,很有必要去复习下教材必修1中讲到的动静两类摩擦力的性质。

摩擦力做功与摩擦生热

摩擦力做功和摩擦生热是完全不同的。前者,指的是功;后者,指的是一种能量。

摩擦力对某物体做功,就是一种普通的功,就是根据功的表达式W=Fs来计算,只不过这里的F变成了摩擦力f。

另外需要强调的是,上述做功公式中的s指的是研究对象相对地面的位移。这与摩擦生热公式里的△x的含义是截然不同的,△x指的是两物体间的相对位移。

如果两个相互接触的物体,其中的一个处于静止(相对地面),那么,另一个物体的位移和相对位移就相等了。比如,一个木块在静止的桌面上滑动。一段时间后物块的位移s就等于两者的相对位移△x。

这种情况下,摩擦力做的功的绝对值fs(注意是做负功的),就等于摩擦生热的数值f△x。就是因为这种特殊的情况下,两者的数值是一样的,导致同学们容易误解,认为摩擦力做功永远等于摩擦生热,这是不对的。

摩擦生热公式http://gaozhongwuli.com/zongjie/kaodian/437761.html

重视物理基础概念的深入理解

原来的文章中我说过,老师们课堂讲解物理知识点和解题思路,大部分同学们都能跟上。这是我的教学经验之谈。可是,过段时间后的考试,试卷中略作变形的考题同学们却不会做了,或者说做了却感觉很吃力,这是为什么呢?

很大的原因是,知识点并没做到扎实掌握,没有做到深刻理解,复习不够及时。课堂都听懂了,不代表你就能像老师一样能用来灵活解题。过了一段时间之后,随着新课的学习,这些内容就更不清晰了。

如何才能深入理解并记住物理考点?我觉得还是要在这两个地方下功夫:其一是多翻看教材和课堂笔记,做到及时复习;其二是多做、多分析习题。我向同学们推荐我写的物理自诊断这本书,本书最大的特点就是每道题都有我录制的视频讲解。这样在解题时遇到困惑,或做错的题,同学们就能扫题旁二维码看我的视频,把问题有效、快速地解决掉。在视频中我为同学们总结了很多解题方法和物理模型,这对提高同学们的思考分析能力和考试成绩都是非常有帮助的。

有很多学生和家长,问我如下的问题:

学霸课下怎么学物理?学到了什么程度?

首先,学霸们基础都做到了扎实掌握,其次,就是学霸们都归纳很多典型题的突破口、解题方法和物理模型;这样才能在考场上做题又快又对,总是能考出好成绩。我曾向同学们举过打篮球的案例,这与物理学习是相通的。想打好篮球,运球、传球、跳投、过人和三步上篮等基本动作一定要特别扎实,非常熟练;其实还要根据对方防守队员的情况来具体分析自己的应对策略,到底是要传球给队友,还是自己三步跨篮得分?等等。物理的学习亦是如此,结合题意条件,思考到底先来分析哪个物体?怎么分析?用哪个公式,定理定律或物理现象?要注意些什么问题?这些内容很多也非常重要,绝对不是我用几句话就能总结完的,在物理自诊断这本书的视频中我把这些内容,结合典型题进行了总结,这对提高同学们的考试成绩是非常有帮助的。想成为一名优秀的篮球运动员,谁离不开教练的悉心指点,这本书会让你少走很多的弯路,节省很多时间。就像是电视剧射雕英雄传中的郭靖一样,得到了南帝北丐东邪西毒这些武学前辈大师的指点,才可能成长为一代大侠。是不是这个道理?

想学好物理,提高考试分数,同学们必须注重实战,纸上谈兵、只说不练是没有任何意义的。科学的学习方法,高效的辅助工具,自己的努力付出,这些都是必备的,也是必不可少的。

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原创/王尚/北京西城物理教师。原文首发地址,未经授权不得转载。


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