为什么摩擦力做正功内能的功就是摩擦过程产生的内能

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求克服摩擦力做正功内能功像圆周运动由最低点到最高点摩擦力为什么做正功,由动能定理应该怎么列式重力却做负功

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此问题有毛病,圆周运动的摩擦力不会做正功.
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两个带同种电荷的小物块,由于库侖斥力作用向相反运动,根据电场力做正功,可判断电势能变化;库仑力做功,可判断机械能不守恒;根据物块的运动情况:先加速后减速可确定摩擦仂与库仑力的大小.


解:,在物块运动过程中,摩擦力不变,而库仑力随距离增大而减小.开始阶段,物块加速运动,库仑力大于摩擦力,故错误.
,根据库仑力與间距可知,库仑力大小变化,所以物体不可能做匀变速直线运动,故错误.
,因摩擦力始终做负功,但库仑力做正功,故两物块组成的系统的机械能先增加后减少,故错误.
,物块由于受库仑斥力,向相反方向运动,库仑力做正功,电势能均减小,故正确.


研究运动与力的关系,功与能的关系是物理的基本能力,可培养分析问题的能力;而研究守恒的条件,有利于培养严谨的科学精神.



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  摘要:主要是对初中力学和高中部分力学的总结与归纳对知识点进行对比学习,从而提高知识点巩固作用力度又让学生的逻辑思维能力和水平及知识认知结构强囮得以提高,让学生学会把学到的知识与实际进行联系与对比以期提高学习效率。

  关键词:初中力学、高中部分力学、联系与区别

  初中力学讲解的力的定义与力的简单应用进人高中过后根据实际情况在对力的定义重新定义;在初中的基础上在进一步的深入学习仂学知识并且将我们的力学与我们的日常生活工作都联系起来。对出初中力学与高中力学进行系统的归纳总结了解他们之间的相同点与鈈同点,为以后的教学梳理知识点同时希望能给高中力学没学好的人提供一份条理清晰知识点全面的学习质料。

  部分研究者都是在研究教学方法、概念教学、一个独立的知识点在生活中的应用、物理思维、他们都是单独对初中物理力学或者高中物理力学进行研究很尐有人把两者相互连接直接进行对比。

  1.知识点的综合对比

  知识力的表示、力的作用效果、力的合成与分解、弹力、弹簧测力计、偅力、摩擦力、压强、浮力、力学中的功、功率、机械效率、动能、势能、机械能力的概念、重力、弹力、胡克定律、力的合成、力的汾解、牛顿运动定律、能量、功、功率、重力势能、弹性势能、动能定律、机械能守恒定律

  能力要求要求学生学会观察实验并动手做實验,学会运用科学的实验方法进行实验探究要求学生运用数学的方法来解决物理问题,能正确的对物体进行受力分析能够对物体受箌的力进行合成与分解。

  2.知识点联系与区别的分析

  力的表示一般分为两种类型即力的示意图和力的图示,尤其是力的示意图峩们在高中对物体作受力分析时常常使用力的示意图,以便更好的理解题意而做出正确解答

  初中老师主要分析讲解重力产生的原因、重力的大小和方向,高中老师侧重于分析讲解力的的运用如何利用力的特殊性解决生活中的问题。

  在初中对力进行简单的定性簡单分析弹力的大小关系及与物体发生形变的关系。在高中基于物体形变的关系我们学习著名的胡克定律使我们能用数据对力进行高精准定量性计算;并且判断其弹力的方向,能有效的运用力的示意图反映出物体受到的弹力如何

  初中章节我们对滑动摩擦力进行一般性定性的探讨与界定,还着重分析了产生滑动摩擦力的原因及影响滑动摩擦力的因子高中章节高精准的定量研讨滑动摩擦力及静摩擦力嘚大小。

  初中教材中功实在力的方向上移动的距离与力的乘积这里的“距离”指的是路程;高中教材中的功是力和位移的乘积,位迻是矢量具有矢量性;力方向与位移的方向有无夹角就会物体做正功、负功、不做功三种情况。

  2.6能、动能、势能

  初中教材直接給出能量的定义而高中教材对能量一词的来历进行详细的讲解,让学生更加清楚能量的定义;初中教材中对于动能、势能只是对定义进荇简单讲解;高中教材部分更加注重重力势能和弹性势能的实际运用

  初中教材讲解简单的机械的组成及其机械效率;高中教材对机械能进行详细的剖析,对动能、势能、机械能三者之间的关系进行详细讲解

  3.1初中课堂·摩擦力

  3.1.1教材分析

  本节教材位于泸科蝂第六章第五节,本节内容是建立在学生对摩擦力有一定的认识基础上进行教学使学生认识摩擦力的存在,使学生了解摩擦力教师要根据学生的实际情况进行教学活动。摩擦力的测量要二力平衡的知识增大和减小摩擦力的方法在日常生活。通过对此节的知识学习学苼能够提高运用理论去解决实际问题水平。

  3.1.2.1知识和技能:

  ①.明确产生摩擦力的原因及影响因素

  ②.客观分析摩擦力的又优缺鉯及增大和减小摩擦力的方法。

  ③.培养学生观察日常生活中的物理现象将所学知识与生活练习在一起。

  3.1.2.2过程和方法:

  利用探究性实验吸引学生加强学生对控制变量法的理解,从而让学生更积极的实验提高他们的创新、总结水平。

  3.1.2.3情感态度与价值观:

  ①.通过实验使学生认识到摩擦力在我们生活中的应用明白摩擦力在生活中的优缺,以期让学生有思辨能力

  3.1.3教学重难点:

  ①.理解摩擦力的定义。

  ②.探究影响摩擦力大小的因素

  3.1.4教学方法:

  本节课主要采用的教学方法有引导式教学、研讨式教学、總结法、对比法。

  3.1.5教学过程:

  3.1.5.1导入新课(实验导入)

  师:我们请一位力气大的男同学和一位柔弱的女同学来进行拔河比赛夶家猜一下谁会获胜。

  师:但是老师想让女学获胜你们有没有什么办法呢?(但是不能让男同学让女同学要让女同学凭实力获胜)大镓有想法没有呢?(学生思考并讨论)

  师:老师有一个想法,我们然他们用一根不锈钢管来进行拔河比赛在男同学的那一端涂抹滑石粉(或其他润滑剂),然后在进行比赛

  比赛结果:女同学获胜。

  师:什么女同学获胜?是什么原因然她取得了胜利了呢

  師:没错就是摩擦力,由此可见摩擦力就存在于我们的身边今天我们就来认识一下摩擦力,看看它是怎么产生的又会受到什么因素的影响,它的存在对于我们来说到底是好是坏

  师:请大家把手放在桌面上,用力向前推或向后拉手掌有什么感觉?

  生:有一个仂阻碍手运动

  师:大家把手放桌面上不要滑动,此时手掌有什么感觉呢

  生:没有感觉到力。

  师:(展示图片)公路上行駛的汽车和足球场上滚动的足球它们受到阻碍运动的力了吗有什么共同之处吗?

  教师点拔:两物体有没有相互接触在什么位置?昰什么运动状态

  师:根据刚才的分析,同学们来给摩擦力做正功内能一个定义小结

  师:两个相互接触的物体,当它们有相对運动或有相对运动趋势时在两物体的接触面上会产生一种阻碍相对运动或相对运动趋势的力,于是将这种力称为摩擦力

  师:这就昰摩擦力产生的原因,那么其作用点在哪其方向如何?

  生:摩擦力的作用点可能在物体的内部方向与相对运动方向相反。

  师:同学们回答到了一点其作用点一般在物体的表面上。

  ②.影响摩擦力大小的因素

  师:我们知道了摩擦力产生的原因同学们再來分析一下摩擦力大小的影响因素。

  学生讨论、回答:摩擦力的大小可能与两物体接触面的粗糙程度有关

  师:摩擦力的大小可能与接触面的粗糙程度因素相关,同学们来思考我们采用何种方法进行研究

  师:同学们的猜想是否正确,我们可以通过实验来验证要研究摩擦力的大小,首先我们要知道摩擦力的大小那么我们用什么方法能测出摩擦力的大小呢?

  学生讨论、回答选出实验法案。

  教师针对情况进行引导提示学生研究问题的方法—转换法。

  师:我们知道了测量摩擦力的方法那就来探讨压力与粗糙程喥与摩擦力存在什么样的联系?

  学生讨论找出最佳方案。进行实验记录数据,教师来回巡视指导

  师:请大家讨论一下,根據我们实验得到的数据能够得出什么结论?

  学生对实验数据整理分析归纳出结论:当物体接触面的粗糙程度相同时,摩擦力的大尛与接触面受到的正压力有关正压力越大摩擦力就越大。在接触面受到的正压力一定时接触面越光滑,它的摩擦力越小

  师:我們知道摩擦力就存在与我们的身边,那么它对我们的生活到底是好是坏呢

  师:同学们回答的很好,摩擦力有时与好处同时有时也有壞处那么我们该怎么去增大摩擦力或者减小摩擦力呢?

  学生思考、讨论、回答:增大摩擦力的就增大接触面受到的压力或增强接触媔的粗糙程度用滚动摩擦代替滑动摩擦。

  师:在我们生活中无处不存在摩擦力那么我们常见的摩擦力有哪些呢?

  ①.摩擦力是洳何产生的

  ②.影响摩擦力大小的因素?

  ③.我们在探究物理问题是如何采用控制变量法我转换法

  3.1.5.4布置作业:课后习题

  3.2高中课堂·摩擦力

  3.2.1教材分析:

  高中物理中力学重难点集中于如何分析物体的受力情况,摩擦力是力学中常见的三种力之一摩擦仂在我们整个力学的学习中都非常重要,在初中我们初步接触和了解过摩擦力知道了摩擦力的定义,但是在初中的学习中我们没有去区汾静摩擦力和滑动摩擦力也不需要计算静摩擦力和滑动摩擦力。本堂课主要学习滑动摩擦力的大小和方向重点放在分析静摩擦力大小與方向。在教学中与学生形成知识的良性互动教将两种摩擦力放在一起对比分析,让学生从已知的摩擦力知识来理解掌握静摩擦力与滑動摩擦力的实质并用来实验加强学生对两种摩擦力的认知。

  3.2.2教学目标:

  ①.理解两种摩擦力的变化规律

  ②.理解滑动摩擦力產生原因及内在的变化规律,掌握动摩擦力大小的原因又能够判断他的方向。

  ③.理解动静摩擦力之间存在的联系并能够应用平衡計算其力的大小。

  ①.培养学生使用物理语言来思辨物理现象能力

  ②.培养学生的动手能力,能根据实际情况选择正确的试验方法詓做高精准的分析性实验

  ③.通过学生实验,提高学生的解决问题的能力

  3.2.2.3情感态度与价值观

  ①.通过实验性活动激发学生的學习兴趣,培养学生的团队协作精神

  ②.让学生认识到科学技术在日常生活中的影响,能说明生活中摩擦力的应用培养学生的观察仂。

  3.2.3教学重难点

  重点:滑动摩擦力计算及其方向的判断

  难点:如何判断静摩擦力的大小和方向 ,动静二者摩擦力存在的联系与区别

  3.2.4教学方法

  启发式教学、探究式教学、问题法、演示法、归纳法等。

  3.2.5教学过程:

  3.2.5.1新课导入(实验导入)

  师:大家猜想一下我把两本书逐页交叠在一起,然后在两边分别用力拉我能不能把书拉开?大家动手实验一下

  师:请同学回答是什么原因导致我们不能把书拉开?

  生(思考回答):摩擦力

  师:对,今天我们就来研究这个使我们熟悉而又陌生的摩擦力

  摩擦力定义(引导学生回顾初中学过的摩擦力的关知识):当两个接触的物体发生相对运动或者趋势时,产生阻碍作用其运动的力就叫摩擦力

  摩擦力分类:静摩擦力、滑动摩擦力和滚动摩擦力。

  摩擦力的产生条件:两者接触有挤压作用;发生相对运动或相对運动趋势;接触面粗糙。

  提出问题:请同学们根据教材中的“思考与讨论”回答下列问题.

  ⅰ.小孩轻推木箱、用力推二木箱未动、猛然推动这三种情况分下木箱受到的摩擦力有什么不同?

  ⅱ.对比甲、乙两图中木箱的状态有什么不同

  ⅲ.如果水平面光滑又会絀现什么情况?

  静摩擦力:两个相互接触的物体在接触面上存在相对运动趋势但没有发生相对运动,此时接触面就产生了一种力的莋用这个力就叫静摩擦力。

  产生条件:相互接触并产生挤压;二者接触面不光滑存在相对运动的趋势。

  实验探究:静摩擦力嘚方向(演示课本P57的演示实验)

  ⅰ.静摩擦力与最大静摩擦力:静摩擦力增大到某一值后物体开始滑动此时的摩擦力为最大静摩擦力,方向总是与相对运动方向相反

  ⅱ.静摩擦力的方向:沿两物体接触面的切线方向,与相对运动方向相反

  ⅲ.静摩擦力的大小:與接触面的粗糙程度和正压力有关,范围在0~Fmax之间

  由前面的实验可知,当拉力F大于Fmax时我们会发现木块开始滑动,弹簧测力计示数奣显减小由于物体相对接触面时运动的,所以我们称它为滑动摩擦力

  提出问题:滑动摩擦力与最大静摩擦力有什么关系?怎样判斷它的方向

  实验探究(1):用一只手放在桌面上,往前推或往后拉此时手有什么感觉;在把另外一只手放在这只手上在往前推或往后拉,对比两次过程手上的感觉变化;在桌面上铺上棉毛巾重复这个实验与前一次实验比较。(交换两只手的顺序在进行此实验)

  ⅰ.滑动摩擦力的方向:滑动摩擦力的方向在接触面上总与物体的相对运动方向相反

  ⅱ.滑动摩擦力与物体接触面的粗糙程度有关,接触面越光滑滑动摩擦力就越小

  ⅲ滑动摩擦力的大小与接触面积的大小无关。

  实验探究(2):探究滑动摩擦力与正压力之间的聯系

  条件接触面的粗糙程度不变改变正压力大小G2G3G4G5G弹簧测力计示数FfFN的比值 实验结论:

  ⅰ.滑动摩擦力的大小跟相互接触物体本身的材料和接触面的粗糙程度有关,跟物体的正压力有关但是和接触面积的大小无关

  ⅱ.滑动摩擦力的公式Ff=μFN,μ表示动摩擦因素,属于无单位却有实际存在的物理量。

  在日常生活中除了有滑动摩擦力和静摩擦力以外还有一种摩擦力,这种摩擦力具有什么样的特点呢请同学们阅读课本回答下列问题。

  ⅰ.什么叫滚动摩擦

  ⅱ.根据生活中的现象和你的理解,简述滚动摩擦力产生的原因.

  ⅲ.为什么在相同压力下情况下滚动摩擦力比滑动摩擦力小

  定义:滚动摩擦力是一个物体在另一个物体表面上滚动时产生的力。

  特点:滚动摩擦比滑动摩擦小的多

  滑动摩擦力静摩擦力产生条件相互接触且挤压;接触面不光滑;存在相对运动或相对运动趋势。作用效果阻碍相对运动阻碍相对运动趋势大小Ff=μFN0~Fmax方向与相对运动方向相反与相对运动趋势方向相反

  布置作业:课后习题

  3.3课堂教学對比:

  初中摩擦力主要采用层层递进的教学模式进行教学,由表及里创设一个开放性的课堂充分展现合作学习和自主学习。在轻松、愉悦的课堂气氛下让学生品尝科学探究活动成功的喜悦同时在课堂中科学实验探究方法的应用和讲解。高中摩擦力注重教学的逻辑性重视培养学生的科学思维,使课堂逻辑严密环环相扣,使学生获得解决问题的成就感的同时又进入新的问题的探究以问题为导向,提高学生解决实际问题的能力

  在新课改的背景下要求学生做学习的主体,培养思维为核心学生通过物理的学习没有形成相应的物悝思维水平层次和逻辑能力,从而提高学生观察能力、分析能力、归纳能力、概括能力、综合能力、实践能力促进学生全面健康发展。總的来说本文的核心是为了提高学生对初高中物理学科知识的认知、建立学生学习物理的思维水平和逻辑能力美中不足的是知识点对比汾析不够完整,对相应的知识点没有训练

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