初中物理摩擦生熱實驗教案

觀察與思考

1.如圖1所示，把皮帶纏在銅管外面不斷地來回拉動時，裝有乙醚的銅管和塞子將發生什麼現象?塞子從銅管口衝出來，說明了什麼?

2.這個實驗爲什麼選用乙醚?如果選用水行嗎?

3.如果不斷地來回拉動皮帶，但是塞子還是沒有衝出來，本實驗還能否證明摩擦生熱現象?

4.如果把銅管改成塑料管，實驗效果將更加明顯還是不太明顯?爲什麼?

實驗原理

1．克服摩擦做功可以生熱。

2．克服摩擦做功的過程就是物體內能增大的過程

實驗結論

摩擦時外界對物體做功，物體的溫度升高內能增加，物體對外做功時，物體的內能減少。

實驗考點

這個實驗的主要考查要求是在實驗的結論的應用，實驗相似內容的判斷上，多以填空、選擇題爲主。

經典考題

1. 隕石進入大氣層後速度越來越快，這是由於 _____能轉化成了動能；同時它與空氣摩擦導致溫度升高，形成“流星”，這時除了動能，它的______能增大。

2. 如圖所示把一個金屬管固定在桌子上，裏面放一些酒精，用塞子塞緊，此時設酒精的內能爲E1，拿一根繩子在管外繞幾圈並迅速地來回拉繩子，塞子會飛出去，設塞子飛出時動能爲E，塞子飛出前瞬間酒精內能爲E2，在人拉繩子的過程中，人對繩做功爲W，則 （ ）

A. E=E2B. W=E C. W> E2- E1D. E=E1

3. 如圖所示，是用於鍛鍊身體的體育器材——跑步機。人在跑步機上可以實現快走或跑步動作，達到鍛鍊身體的目的。下面關於人在跑步過程中的敘述，錯誤的'是（ ）

A. 人對跑步機做了功

B. 人對跑步機沒有做功

C. 人體消耗的能量一部分轉化爲跑步機的內能

D. 腳底與跑步機間有摩擦作用

舉一反三

1．製作航空模型飛機時，用砂紙打磨航模材料，會感覺砂紙和航模材料都發燙了，這是否屬於摩擦生熱?

2．用泡沫塑料製作建築模型，常需用美工刀切割泡沫塑料，如果切割後美工刀變得很燙，而泡沫塑料卻沒有燙的感覺，這是否屬於摩擦生熱?泡沫塑料的內能是否增加?

3．汽車在緊急剎車時，會在柏油路面上留下黑色的痕跡，稱爲"拖印"，交通警察可將"拖印"的長度作爲處理事故的依據之一。"拖印"是怎樣形成的?"拖印"的長度不同，說明了什麼?

觀察與思考答案

1．管內氣體壓強增大。

2．乙醚沸點低，吸收不太多的熱量即可達到沸點並大量汽化。水的比熱容很大，溫度不易升高，實驗效果不明顯。

3．能。用手摸銅管，可以感覺到銅管溫度明顯高於室溫。

4．不明顯。塑料是熱的不良導體，管內液體溫度不易升高。

經典考題答案

1. 隕石進入大氣層後，其重力勢能轉化爲動能，因此動能增加，但是，由於其和空氣摩擦做功，使自身的內能增加，溫度升高。

答案：重力勢 內

2. 對金屬管做功，其內能增加，並對酒精進行熱傳遞，使其內能增加。對外（塞子）做功後，塞子機械能增加，酒精的內能減少。

答案：C

3. 在跑步機上跑步時，人的腳與機器上的皮帶之間有靜摩擦，這個摩擦力對皮帶做功，使其機械能增加，最終這個能量轉化爲內能。

答案：B

舉一反三答案

1．是。

2．是。刀是鐵製的，鐵是熱的良導體，使手感到燙。而泡沫塑料是熱的不良導體，不易使手感到燙。兩者的溫度都升高，泡沫塑料的內能也增加。

3．緊急剎車時，汽車由於慣性繼續向前運動，而車輪被剎住不會轉動，造成輪胎與地面發生滑動摩擦。摩擦產生大量熱，使輪胎與路面接觸的部分溫度急劇升高，以致造成柏油局部熔化而留下痕跡，直至車輛完全停下。拖印越長，表明汽車克服摩擦做功越多，即汽車動能越大。