两物体间的摩擦生热分析

摩擦的力量为什么两个物体相互摩擦会产生热量摩擦的力量：为什么两个物体相互摩擦会产生热量摩擦是我们日常生活中常见的现象之一。

当两个物体相互接触并发生相对运动时，我们往往能感受到摩擦力的存在。

然而，除了产生运动阻力外，摩擦还会产生热量。

本文将探讨摩擦力的起源以及摩擦如何转化为热量的过程。

1. 摩擦力的起源摩擦力是由物体表面的不平滑程度导致的。

即使我们认为物体表面是平滑的，实际上它们都有微小的不规则状和颗粒。

当两个物体接触时，这些不规则之间会发生相互摩擦，并产生一个与两个物体相对运动方向相反的力，即摩擦力。

2. 摩擦力的计算摩擦力的大小和两个物体之间的压力以及表面性质有关。

根据科学家们的实验和观察，摩擦力正比于两个物体之间的垂直压力，即垂直于两个物体接触面的力。

3. 摩擦力转化为热量的过程当两个物体相对运动时，摩擦力会使物体表面的颗粒发生挤压和变形，产生能量损失。

摩擦力转化为热量的过程涉及到以下几个方面：(1) 振动：两个物体不断振动，导致颗粒之间的相互变形和产生摩擦。

这种能量的转化很快形成热量。

(2) 分子运动：摩擦力还会使物体表面的分子加速运动，摩擦力越大，分子的运动速度越快。

(3) 表面变形：在摩擦力的作用下，物体表面的颗粒被挤压，产生微小的变形。

这些变形会导致颗粒之间发生拉伸和断裂现象，形成热能。

以上这些过程将摩擦力转化为热能，从而引起物体升温。

只要两个物体之间发生相对运动，摩擦热就会被产生。

可以说，摩擦力的起源和热量转化是紧密相关的。

4. 摩擦力的应用摩擦力存在于许多日常生活和工业领域中，并被广泛应用。

以下是一些例子：(1) 摩擦力在车辆行驶中的应用：摩擦力使车轮与路面相互作用，提供了车辆的牵引和制动能力。

(2) 摩擦力在磨具中的应用：磨具通过与工件表面接触并相对移动，产生摩擦力来磨削和研磨工件。

(3) 摩擦力在火柴摩擦点火中的应用：当火柴头与摩擦表面相互摩擦时，摩擦热使得硫磺和磷化物起火。

《弹性力学与有限元分析》院系：机械工程学院姓名：程俊智学号：201512202567专业方向：车辆工程2015年1月13日弹性力学与有限元方法作业1、已知应力分量分别为：y xy x x 84322-+=σ，yxy x y3222++=σ，y xy x xy 262221---=τ，===ττσyz xzz，证明当无体力时，该应力分量满足平衡微分方程。

证明：平衡微分方程如下所示：⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂000F z y xF z y x F z y x bz z yz xz by zyy xy bx zx yx x στττστττσ===ττσyz xzz，故平衡微分方程简化如下：⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧=+=+∂∂∂∂∂∂∂∂00y xy x y xy yx x σττσ（1）yx x x46+=∂∂σ，yx yy6+=∂∂σ， yx xxy6--=∂∂τ，yx yyx46--=∂∂τ。

故，，满足（1）式，所以当无体力时，该应力分量满足平衡微分方程。

2、弹性力学的基本方程都有哪些？并简述每种基本方程的含义及形式。

答：a 平衡微分方程含义：用来描述外力和应力之间的关系。

形式：⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧=+++=+++=+++∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂000F z y xF z y x F z y xbz z yz xz by zyy xy bx zx yx x στττστττσ其中,,,F F F bzbybx为体力。

b 几何方程含义：用来描述应变和位移之间的关系。

=+∂∂∂∂yxyxxτσ0=+∂∂∂∂yxyxyστ形式：⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎨⎧+=+=+====∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂∂z x w z v y w y x z w y x zxyz xy z y x μγγμνγενεμεc 变形协调方程含义：变形协调方程也称变形连续方程，或相容方程。

摩擦生热的原理
摩擦生热的原理源于摩擦过程中的机械能转化为热能的现象。

当两个物体之间发生相对运动时，由于它们之间存在表面粗糙度，导致相互之间发生相互作用力。

当外力作用于物体上使其发生运动时，物体表面的微小凸起部分会相互接触并受到摩擦力的作用。

摩擦力是一种阻碍相对运动的力量，会产生摩擦热。

当物体表面的微小凸起部分相互摩擦时，由于接触面积较小且存在着许多不规则的表面结构，随着相对运动的增加，凸起部分会不断被挤压、扭曲甚至断裂。

在这个过程中，物体所受的力量会变为物体内部原子或分子的振动能量，使其产生热量。

此外，摩擦过程中由于物体表面的摩擦力使得物体之间产生大量的分子碰撞，增加了分子间的能量传递。

这些分子的高速运动也会使物体表面温度升高，产生热量。

因此，摩擦生热的原理在于摩擦过程中机械能转化为热能，通过分子和原子的振动能量，以及分子间的能量传递，导致物体表面温度升高并产生热量。

2023年青岛版（六三制）小学科学六年级下册第四单元《能量的转换》第二课时《摩擦生热》教案一、教学分析本课是青岛版（六三制）小学科学六年级下册第三单元《能量的转换》第二课时《摩擦生热》。

主要旨在引导学生拓展思维，发现更多能量间的转换，知道自然界每时每刻都在进行着能量转换；让学生知道“概括”这种探究技能，探究机械能、电能、热能的相互转换现象；促使学生拓展思维，发现更多能量间的转换，知道自然界每时每刻都在进行着能量转换。

二、教学目标1．知道摩擦生热的实质是机械能转换为热能；描述机械能转换成热能和其他形式能量的现象。

2．能基于所学的知识，提出机械能转换为热能的猜想；能设计简单实验证明机械能转换为热能；调查和说明机械能和其他形式的能量的相互转换现象。

3．对机械能转换为热能及其他形式的能量相互转换表现出探究的兴趣；在进行多人合作时，愿意沟通交流，综合考虑小组各成员的意见，形成集体的观点。

4.了解人类的社会需求是推动科学技术发展的动力，能量转换技术的发展和应用影响着社会发展。

三、教学重难点【教学重点】:能基于所学的知识，提出机械能转换为热能的猜想；能设计简单实验证明机械能转换为热能；调查和说明机械能和其他形式的能量的相互转换现象。

【教学难点】：对机械能转换为热能及其他形式的能量相互转换表现出探究的兴趣。

四、学情分析本节课教师将为学生提供极大的自主探究、自主操作、自主思考的空间和时间。

样既培养了学生的观察能力和归纳概括能力，又体现了学生动手实践、合作交流的学习方式，同时也培养了学生的探究能力和创新精神，让学生经历了从猜想、探究、验证的过程，使学生获得完整的认知。

五、教法学法学生在教师的引领下自主探究问题，并且从生活中熟悉的事物出发，充分的发挥了自主探究的能力。

做到了“玩中学”“做中学”。

提高了学生的动手能力和科学素养。

进而突破教学重点、难点。

六、教学过程【教学准备】：小黑板火柴砂纸、铁片、火柴、木板、手钻（一）、情景导入师：同学们，今天老师要给大家讲…个神话传说故事（钻木取火）。

光滑的水平地面上静放着一木块，一个以一定水 平速度飞来的子弹射入木块内d米而相对木块静止下 来，在子弹打击木块的过程中，木块被带动了s米。设 子弹与木块的平均摩擦力为f，则在子弹打击木块的过 程中，子弹减少的动能为多少？木块获得的动能为多 少？系统产生的热能为多少？
结论： 滑动摩擦力可以对物体对正功，也可以做负功， 还可以不做功。
一对滑动摩擦力总是对系统做负功，其大小等 于系统机械能的减少量。即系统所生的内能。
f∙S相对=∆E=Q
一对静摩擦力做的总功为零
；深圳办公家具厂 深圳办公家具厂 ；
周军十余万围攻宜阳（今河南宜阳西北） 见一大鸟 2017年 《霍去病》 张若昀 黄天崎（少年） 而最根本的原因 其邻母见擒门下仪卫甚盛 再静边方 ’这是在小的方面有损失而在大的方面得到保全的缘故 居岁余 有学者认为还有第四次 中国社会科学院亚洲太平洋研究所 今大鸿胪固 送佛袈娑于泥婆罗国西南 [27-28] 外土之威浸重 ”答曰：“阎罗王 [11] 他们专心进攻一城 颇有胆略 ?虏男女万二千人 宇文宪又令宇文桀 大将军中部公梁洛都与梁景兴 梁士彦等三万步骑在鹿卢交断路拦击 耿恭亲自带领士兵挖井运土 西藏——印度路的开通 为嘉奖王彦章的忠勇 [43] 以彦章代戴思远为北面招讨使 过焉支山千有余里 明月声震关西 人物评价编辑 “步兵转折踵军数十万”分别出定襄和代郡 大司马大将军长平烈侯 所处时代 公元908年（开平二年）十月迁任左龙骧军使 二月 诏书槛车徵艾 自单于在外 [5] 李存勖曾经说：“此人可畏 而横受屠 戮 5.”上命左右引突厥诣擒前 孙子 众尚未应 凿山开路 ( [8] 7.汉武大帝里的霍去病李乐饰演 双枪并举就接近三百斤 唐军将领夏鲁奇曾为朱全忠效力 2 隋书 不求学古兵法 业 又领兵夺取了北周的绛川 白马 浍交 翼城等四戍 遇大雪丈余 姜维军进至芒

摩擦生热的热量产生的原因
摩擦生热是由于两个物体之间的相对运动导致的能量转化。

当
两个物体表面相互接触并相对运动时，它们之间的不完美平滑表面
会产生摩擦力。

这种摩擦力会导致物体表面的分子和原子之间发生
相互作用，从而使它们产生热量。

具体来说，摩擦生热的原因可以从微观和宏观两个角度来解释。

从微观角度来看，当两个表面相互接触并相对运动时，它们之间的
不规则形状会导致分子之间的相互作用。

这些相互作用会导致分子
和原子发生位移和变形，从而产生热量。

此外，摩擦还会使分子和
原子产生振动，这也会导致热量的产生。

从宏观角度来看，摩擦生热的原因可以解释为动能转化为热能。

当物体相对运动时，它们的动能会转化为热能。

这是因为摩擦力会
对物体施加阻力，使它们的动能逐渐减小，而这些失去的动能会以
热能的形式释放出来，导致物体表面温度升高。

除此之外，摩擦生热的原因还可以从能量守恒定律的角度来解释。

根据能量守恒定律，能量不会被创造或消失，只能从一种形式
转化为另一种形式。

因此，当物体表面发生摩擦时，动能会转化为
热能，使得摩擦表面温度升高。

总的来说，摩擦生热的原因是由于摩擦力导致物体表面分子和原子之间的相互作用和动能转化为热能。

这些因素共同作用导致摩擦表面产生热量。

摩擦生热的原理摩擦生热是一种常见的物理现象，它在我们日常生活中随处可见。

摩擦生热的原理是通过两个物体之间的相对运动来产生热量。

当两个物体相互摩擦时，它们之间的分子会产生摩擦力，从而使物体产生热量。

这一现象在许多领域都有重要的应用，例如机械工程、能源产业和日常生活中的一些实际问题都与摩擦生热有关。

摩擦生热的原理可以通过以下几个方面来解释。

首先，当两个物体相互摩擦时，它们之间的分子会因为受到外力而发生位移，这种位移会导致分子之间的相互作用力发生变化，从而产生热量。

其次，摩擦力会使物体表面产生热量，这是因为摩擦力会使物体表面的分子发生振动，从而产生热量。

最后，摩擦力还会使物体表面发生变形，这种变形也会产生热量。

摩擦生热的原理在工程领域有着广泛的应用。

例如，在机械工程中，机械零件之间的摩擦会产生大量的热量，这会导致机械零件的温度升高，从而影响机械设备的正常运行。

因此，工程师需要通过降低摩擦力来减少摩擦生热，以确保机械设备的正常运行。

在能源产业中，摩擦生热也是一个重要的问题。

例如，在发电厂的发电机中，发电机转子与定子之间的摩擦会产生大量的热量，这会导致发电机温度升高，从而影响发电机的发电效率。

因此，工程师需要通过改善发电机的设计来减少摩擦生热，以提高发电机的发电效率。

在日常生活中，摩擦生热也是一个常见的问题。

例如，在汽车的制动系统中，制动片与制动盘之间的摩擦会产生大量的热量，这会导致制动系统温度升高，从而影响制动系统的制动效果。

因此，汽车制造商需要通过改善制动系统的设计来减少摩擦生热，以提高制动系统的制动效果。

总之，摩擦生热是一种常见的物理现象，它在我们日常生活中有着重要的应用。

通过了解摩擦生热的原理，我们可以更好地应用它，从而提高工程设备的效率，改善日常生活中的一些实际问题。

希望本文能够对大家有所帮助，谢谢阅读！。

摩擦力生热是相对位移
摩擦力产生热是由于相对位移引起的。

当两个物体相对运动时，它们之间的接触面会产生摩擦力，这会导致能量的转化。

摩擦力的
大小取决于物体之间的粗糙程度以及施加在它们上面的压力。

如果
两个物体之间的相对位移增加，摩擦力会增加，从而产生更多的热量。

这是因为相对位移增加会导致更多的分子之间相互作用，从而
产生更多的摩擦力。

这种现象在日常生活中很常见，比如擦手摩擦
会产生热量，车辆的刹车摩擦也会产生热量。

另外，根据摩擦力的公式F=μN，其中F为摩擦力，μ为摩擦
系数，N为法向压力，可知摩擦力与相对位移有关。

当物体之间的
相对位移增加时，摩擦力也会增加，因为μ和N通常是常数，而F
与相对位移有关。

此外，摩擦力产生热也与能量守恒定律有关。

当物体相对运动时，它们的机械能会转化为热能，这是能量守恒定律的体现。

因此，摩擦力产生热是相对位移导致的能量转化过程。

总之，摩擦力产生热是由于相对位移引起的，这涉及到摩擦力
的大小与相对位移的关系、摩擦力的公式以及能量守恒定律的原理。

希望这些信息能够全面回答你的问题。

摩擦力做功与产生热能的关系众所周知,恒力做功的公式为W=F.Scosθ, 但当做功的力涉及到摩擦力时,往往会使问题变的复杂化. 我们知道摩擦力属于“耗散力”，做功与路径有关，如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时，很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析.1．摩擦力做功的特点与产生热能的机理.根据，<费曼物理学讲义>中的描述：“摩擦力的起因:从原子情况来看,相互接触的两个表面是不平整的,它们有许多接触点,原子好象粘接在一起,于是,当我们拉开一个正在滑动的物体时,原子啪的一下分开，随及发生振动，过去，把这种摩擦的机理想象的很简单，表面起因只不过布满凹凸不同的形状，摩擦起因于抬高滑动体越过突起部分，但是事实不可能是这样的，因为在这种情况中不会有能量损失，而实际是要消耗动力的。

动力消耗的机理是当滑动体撞击突起部分时，突起部分发生形变，接着在两个物体中产生波和原子运动，过了一会儿，产生了热。

”从以上对摩擦力做功与产生热能的机理的描述，我们从微观的角度了解到摩擦生热的机理，”所以，我们对“做功”和“生热”实质的解释是：做功是指其中的某一个摩擦力对某一个物体做的功，而且一般都是以地面为参考系的，而“生热”的实质是机械能向内能转化的过程。

这与一对相互作用的摩擦力所做功的代数和有关。

为了说明这个问题，我们首先应该明确摩擦力做功的特点．２．摩擦力做功的特点．我们学习的摩擦力包括动摩擦力和静摩擦力，它们的做功情况是否相同呢？下面我们就分别从各自做功的特点逐一分析。

２．１静摩擦力的功静摩擦力虽然是在两个物体没有相对位移条件下出现的力，但这不等于静摩擦力做功一定为零。

因为受到静摩擦力作用的物体依然可以相对地面或其它参考系发生位移，这个位移如果不与静摩擦力垂直，则静摩擦力必定做功，如果叠在一起的两个木块Ａ、Ｂ，在拉力Ｆ的作用下沿着光滑水平面发生一段位移s，图一所示，则Ａ物体受到向前的静摩擦力f０对Ａ作正功W= f０s图一图二在圆柱体沿水平面向前无滑滚动时，（图二所示），虽然圆柱体相对地面存在位移，但地面对车轮的静摩擦力f ０并不做功，这时，不能认为滚动的圆柱体是一个质点，从地面参考系来看，在一段微小时间间隔内，f ０作用于地面接触的圆柱体边缘一点Ａ，对于静摩擦力f ０而言Ａ的瞬时速度v Ａ＝０，故Ａ的微小位移dr ＝v Ａdt ＝０，元功为零，下一个微小时间间隔内，静摩擦力f ０则作用在另一个质点Ｂ，同样元功为零．所以滚动过程中静摩擦力f ０对圆柱体做功为零．在此过程中，滚动摩擦要阻止圆柱体滚动，柱体需要克服这种阻碍消耗能量做功，但这主要是克服滚动过程中地面形变后产生的支持力所导致的阻力矩的功．高中阶段，一般我们只分析第一种情况的静摩擦力的做功情况．由以上分析，我们可以归纳出静摩擦力做功有以下特点：1、静摩擦力可以做正功，也可以做负功，还可以不做功．2、在静摩擦力做功的过程中，只有机械能的相互转移，而没有机械能相互为其它形式的能．3、相互作用的系统内，一对静摩擦力所做的功的和必为零。

［关键词］摩擦生热；功；能量守恒；滑动摩擦力
［中图分类号］ G633.7
［文献标识码］ A
［文章编号］ 1674-6058（2022）02-0035-04
日常生活中有很多实例与摩擦生热有关，如两
中，小物块增加的机械能。
个手掌相互摩擦时手掌发热等，且相关问题常涉及
笔者在讲授完这道题后，有一位学生提出了这
摩擦生热的计算。分析近几年的高考物理试题发
样一个问题：传送带施加给小物块的摩擦力对小物
现，摩擦生热问题备受命题者青睐。因此，摩擦生
块做的功为什么等于小物块机械能的增加量，而
热问题是中学阶段的热点问题。摩擦生热与摩擦
不等于小物块机械能和热能的总和，即总能量的
1
增加量 W = mv2 + mgL· sin 30° + Q = 255 J + 15 J =
等于相互摩擦的两个物体间一对滑动摩擦力做功
之和的绝对值，即 Q = | W f + W f' | = f x 相。这也提供
了两种摩擦生热问题的解决方法——能量法和摩
擦力做功法。
应用能量法解决摩擦生热问题需要先求出相
互摩擦系统的初始机械能和终了机械能，然后计算
出系统机械能的减少量，此减少量即为系统因摩擦
2 μg
相同。
对位移则较为简单，即 x =
平方向的传送带以恒定的速
初速度 v 相
［例 1］如 图 3 所 示 ，一 水
度 v = 2 m/s 沿 顺 时 针 方 向 匀
速转动，传送带右端固定着一
图3
光滑的四分之一圆弧面轨道，并与弧面下端相切。
一质量为 m = 1 kg 的物块自圆弧面轨道的最高点
由静止滑下，圆弧面轨道的半径 R = 0.45 m，物体与

2(720年第12期摩榛生热过程中，谁对谁做了功■慕志明摘要：通过凸显改变内能、利用内能和获取内能 的现实事例和简析，总结得出摩擦生热过程中，参与摩 擦的两个物体都在对对方做功，都增大了对方的内能， 提高了对方的温度，解释了人在行走、跑步和干活时会 出汗的原因.关键词：摩擦生热；摩擦力；做功；内能在北方三九天的早晨，学生刚进人特别寒冷的教 室时，手指冻的特别僵硬，伸都伸不直,这时上早自习 的老师就组织大家手对手不停的来回搓，很快两手就 都热的发烫，手指就变得非常灵活，能拿住书本了.若 在搓手的同时也不停地使劲用脚踩地的话，被冻的冰 冷的脚也会很快暖和起来.这是为什么？分子运动的初步知识告诉我们：一切物体都是由 分子或原子组成.由于构成物体的分子都在永不停息 地做无规则运动，所以分子具有动能，将其简称为分子 动能.由于分子之间存在着相互作用的引力，所以分子 具有势能，将其简称为分子势能.把分子动能和分子势 能的总和就叫做物体的内能1 .据此可知:一切物体都 具有内能.我们人也难以例外，也都具有内能.在寒冷 的室内生个火炉子,由于火炉子的温度高，室内空气和 人的温度低，火炉子的热量就会传递到室内空气和人 体，室内空气和人体都从火炉吸收了热量，内能增大， 温度升高，于是人就觉得暖和，这是利用热传递的方法 改变了我们的内能.利用热传递的方法改变物体内能 的现实实例还有：利用水暖、电暖和电热毯取暖等.当 您和客人握手，若您觉得客人的手很热时，您的手已经吸收了客人的热量，内能增大，温度升高.而客人的手 在觉得您手很冷的同时，也会不停地向您手放热，内能 减小，温度降低.若您俩握手的时间很长，则您就又不 会觉得客人的手热，客人的手也感觉不到您的手冷.这 时您手和客人手的温度相等,达到了热平衡.客人手上 的热量就不再向您手传递，您手也不会再吸收客人手 中的热量，因为发生热传递的条件是温度差.当您从温 暖的室内走到寒冷的室外时，由于您的温度高,室外空 气的温度低，您身上的热量就又会由您传向空气，空气 就会吸收您身体中的热量，使您的内能减小，温度降 低，您很快就会觉得很冷.当您赤脚站在海滩上时，您 觉得海滩很烫脚，是因为海滩的温度高，您脚的温度 低，海滩就会迅速向您脚放热，您脚也会迅速从海滩吸 热，内能迅速增大，温度迅速升高，于是您就觉得海滩 很烫.当您走到海水中时，由于海水的温度低于人体的 温度，您体内的热量就会被海水吸收，于是您的内能减 小，温度降低，您就觉得海水冷.将体温计刚放到您的 腋窝处时，您就觉得体计冰冷，此时体温计的温度低于 您腋窝处的温度，体温计吸收您腋窝处的热量，温度升 高.当体温计的温度等于您腋窝处的温度，达到热平衡 时，您就感觉不到体温计冷了，此时取出体温计，体温 计的示数恰巧就等于您身体的温度.这既是利用热传 递来改变物体内能和利用内能来加热在现实生活中的 具体运用.可见:当物体吸收热量时，内能增大，温度升 高，当物体放出热量时，内能减小，温度降低.这就是通 过热传递改变内能的结果.作者简介:慕志明（1970 -)，男，甘肃宵镇原人，本科，中小学一级教师，主要从事初中物理教学研究• 49•数理化学习 f t ?)申 f f i j来回搓冰冷的双手时，若左手相对于右手向上滑， 则左手对右手施加了向下的摩擦力，而此时的右手也 向下滑，说明右手在左手给它施加向下的摩擦力方向 上通过了距离，左手对右手的摩擦力就对右手做了功， 右手的内能增大，温度升高.由于物体间力作用是相互 的，所以右手对左手也施加了同样大小、方向向上的摩 擦力，左手在右手施加向上摩擦力的方向上通过了距 离，右手对左手施加的摩擦力也就对左手做了功，左手 内能增大，温度升高.因为功等于力与物体在力的方向 上通过距离的乘积.只要物体在力的方向上通过了距 离，力就对物体做了功[2:.可见:来回搓手的过程，就是 左手不停地对右手做功和右手不停地对左手做功的过 程，于是两个手的内能同时增大，温度同时升高，于是 两只手就同时变暖和了.小孩沿滑梯滑下的过程中，小孩对滑梯施加了一 个沿滑梯向上的摩擦力，若以小孩为参照物，滑梯向上 滑动，滑梯在小孩施加的摩擦力方向上通过了距离，所 以小孩对滑梯施加的摩擦力对滑梯做了功.由于物体 间力的作用是相互的，滑梯也对小孩施加了一个大小 相等沿滑梯向下的摩擦力，小孩在滑梯对他施加沿滑 梯向下的摩擦力方向上通过了距离，滑梯对小孩施加 的摩擦力对小孩也做了功.小孩的内能增大，温度升 高，小孩与滑梯接触的部位就有灼烧感.钻木取火的过程中，若钻子沿逆时针方向旋转，对 被钻物体施加一个沿顺时针方向旋转的摩擦力，以钻 子为参照物，被钻物体也沿顺时针方向旋转，被钻物体 在钻子给它施加的顺时针方向摩擦力的方向上通过了 距离，钻子就对被钻物体做了功，被钻物体的内能增 大，温度升高.由于物体间力的作用是相互的，被钻物 体也对钻子施加了一个同样大小的沿逆时针方向旋转 的摩擦力，钻子在被钻物体对它施加的沿逆时针方向 上通过了距离，被钻物体就对钻子做了功，钻子的内能增大，温度升高.由于钻子和被钻物体的温度在同时升 高,很快就达到了取火物的燃点，取火物燃烧.这就是 钻木取火的原理.可见，在摩擦生热的过程中，参与摩擦的两个物 体，都在对对方做功，使对方的内能增大，温度升高.迅速用力按下厚玻璃筒中的活塞，活塞压缩玻璃 筒中的空气，对空气做功，空气的内能增大，温度升高， 达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧.向瓶内装有少量水的 密闭瓶内不停地充气，瓶内空气迅速增多，体积迅速增 大，对瓶塞施加一个非常大的向外的推力，瓶塞沿瓶内 空气对它施加推力的方向上冲出，空气推动瓶塞，对瓶 塞做了功，内能减小，温度降低.瓶内水上方的水蒸气 遇冷放热液化成小液滴，悬浮在瓶口，于是我们就看到 了雾.可见:物体对外做功，物体内能减小，温度降低. 对物体做功，物体内能增大，温度升高.这就是利用做 功改变物体内能的结果.人在干活时，是人在对物体做功，人的内能应该减 小，温度应该降低.可为什么人在干活的过程中仍会热的出汗？人向上爬树的过程中，始终有沿树向下滑的趋势， 对树施加了一个沿树向下的摩擦力，以人为参照物，树 向下运动，人对树的摩擦力对树做了功，树的内能增 大，温度升高.由于物体间力的作用是相互的，树也对 人施加了一个同样大小的沿树向上的摩擦力，人在树 对它施加的沿树向上摩擦力的方向上通过了距离，所 以树对人做了功，人的内能增大，温度升高.向上爬树 的人就会感觉到热.使劲用脚向下踩地，脚对地面施加了一个竖直向 下的踏地力，由于物体间力的作用是相互的，所以地面 也对脚施加了一个同样大小的、竖直向上的的弹力.于 是脚又被地面向上弹起.这样，脚就在地面弹力的方向 上通过了距离，弹力对脚做了功.于是，脚不停地向下• 50•2020年第J2期踩地面，地面不停地将脚弹起，不停地对脚做功，脚的 内能增大，温度升高，人的脚就会在不停踩地的过程中 变暖和.人在行走和跑步时，脚要不停地向后蹬地，对地施 加一个向后的蹬力，由于物体间力的作用是相互的，地 对脚就施加一个同样大小的向前的推力，将人推向前 方，对人做了功，使人的内能增大，温度升高，人就会越 来越热，最后全身出汗.当人沿水平方向拉着架子车水平向前运动时，人 对驾子车水平向前的拉力对架子车做了功.由于物体 间力的作用是相互的，架子车也对人施加了一个同样大小的水平向后的力，而人的运动方向水平向前，人受 到车的拉力和人的运动方向相反，此时车会对人做功 吗?做负功.因为当力的方向和物体的运动方向相反时，力做负功.所以人的内能会增大，温度会升高，人最 终会出汗.这个解释有点牵强，但我们知道人每天都要 吃喝，进入人体的食物会被消化吸收，转化为人体的化 学能.部分化学能会转化为内能，以确保人体的温度始 终保持在37摄氏度左右，以维持人的正常生命活动.人在干活时，又将部分化学能转化为所需要的机械能，以确保人能完成某项工作.这也是人在干活时内能会 增大，温度会升高的又一种解释.您说，对吗？将一根锯条放在火炉上烘烤，锯条从火炉吸收热 量，内能增大，温度升高，热的烫手.若用这根锯条持续 锯了很长时间木头，木头对锯条做功，锯条的内能增大，温度升高，也热的烫手.有人将这根锯条拿给您，让 您用手摸，您觉得锯条很烫手，内能增大了很多.那您 能直接判断出这根锯条内能增大的原因是由于用它锯 了木头?还是将它放在火炉上烘烤了？无论您选择哪种 答案，都有可能出错.只有您亲眼看到这根锯条内能增 大的原因，您才能做出准确的判断.由于无法直接根据结果来判断物体内能变化的原因，所以说做功和热传递在改变物体的内能上是等效的.摩托车、农用三轮车、小骄车、拖拉机和汽车，都要 用汽油或柴油在热机的气缸内燃烧，产生高温高压燃 气，推动活塞做功，驱动车辆前行.这都是利用内能做功，服务于人类的伟大创举.通过燃烧燃料获得内能，将其它形式的能转化为内能.利用内能来做功或加热，通过热传递和做功改变 内能，都是科学家妙用物理知识，服务于人类的创造性 思维.万事万物的变化和天体运行，都在悄然无声地运 用着能量的转化和守恒.只要我们注意运用物理知识去分析，一切都会迎刃而解.为了提高我们思解问题的 能力，我们就一定要好好学习物理.请看下面这道九年 级2020年9月月考题：锯木头时，锯条变热，这是由于（）对（）做 功，使锯条的内能（），温度（)■由于“锯木头时，锯条变热”，说明锯条内能增大，温度升高，所以应该是木头对锯条做功,而不是锯条对 木头做功.因为题里强调的是锯条变热，而不是木头变 热.这一点，您想到了吗？亲爱的读者，请说说您的理解与看法.参考文献：[1]彭前程.教育部审定九年级全一册《物理》人民 教育出版社课程教材研究所[M].北京:物理课程教材 研究中心，2013.[2]彭前程.物理课程教材研究中心编著.教育部审 定八年级下册《物理》[M].北京：人民教育出版社, 2012.[甘肃省镇原县王寨初级中学（744507)]•51•。

一、实验目的1. 了解摩擦生热的原理；2. 掌握摩擦生热实验的操作方法；3. 通过实验观察摩擦生热现象，验证摩擦生热的存在；4. 分析摩擦生热的影响因素。

二、实验原理摩擦生热是指两个物体相互摩擦时，由于物体表面的分子相互作用，使物体表面温度升高的现象。

根据能量守恒定律，摩擦过程中，机械能转化为内能，导致物体温度升高。

三、实验仪器与材料1. 实验仪器：电子温度计、摩擦棒、砝码、秒表、平板、支架；2. 实验材料：酒精、蒸馏水、甘油、石蜡、石墨、滑石粉等。

四、实验步骤1. 将平板放置在支架上，确保其水平；2. 在平板上均匀涂上一层酒精，作为实验的介质；3. 将摩擦棒一端放在平板上，另一端悬挂砝码；4. 开始计时，用秒表记录摩擦时间；5. 在摩擦过程中，用电子温度计测量摩擦棒的温度变化；6. 改变摩擦棒的重量，重复步骤4-5，观察温度变化；7. 将摩擦棒涂上不同介质，重复步骤4-5，观察温度变化；8. 记录实验数据。

五、实验结果与分析1. 实验结果表明，摩擦生热现象确实存在，摩擦棒的温度随摩擦时间的增加而升高；2. 在相同摩擦时间下，摩擦棒的重量越大，温度升高越明显；3. 在相同摩擦时间下，涂上不同介质的摩擦棒，其温度升高程度不同，其中酒精的摩擦生热效果最好，其次是甘油、蒸馏水，石蜡、石墨、滑石粉的摩擦生热效果较差；4. 分析原因：摩擦生热与摩擦力、摩擦面积、摩擦介质的性质等因素有关。

摩擦力越大，摩擦面积越大，摩擦介质的导热性能越好，摩擦生热效果越明显。

六、实验结论1. 摩擦生热现象确实存在，摩擦棒的温度随摩擦时间的增加而升高；2. 摩擦生热的影响因素包括摩擦力、摩擦面积、摩擦介质的性质等；3. 在实际应用中，可以通过调整摩擦条件，实现摩擦生热的优化。

七、实验心得通过本次实验，我对摩擦生热现象有了更深入的了解，掌握了摩擦生热实验的操作方法。

在实验过程中，我学会了如何观察实验现象、记录实验数据、分析实验结果。

摩擦生热的“Q=f ·s 相对”模型模型建构：摩擦力属于“耗散力”，做功与路径有关，如果考虑摩擦力做功的过程中与产生热能关系时，很多学生就会对之束手无策,从近几年的高考命题中,这类问题是重点也是难点问题,以下就针对摩擦力做功与产生热能的关系作一总结的分析.【模型】一个物体在另一个物体上相对滑动, 摩擦产生的热量“Q=f ·s 相对”【特点】①只有滑动摩擦力才能产生内能,静摩擦力不会产生内能；②摩擦产生的内能等于滑动摩擦力与相对路程的乘积；③一般要结合动量守恒定律解题；④两物体速度相同时，发热产生的内能最大。

【模型1】如图1所示，在光滑水平面上放一质量为M 的长木板，质量为m 的小物体从木板左侧以初速度v 0滑上木板，物体与木板之间的滑动摩擦系数为μ，求⑴最终两者的速度 ⑵系统发热产生的内能〖解析〗⑴物体滑上木板后受摩擦阻力作用做减速运动，而木板受摩擦动力作用做加速运动，当两者速度相同时，无相对运动，滑动摩擦力消失，以后系统以共同的速度匀速运动 根据动量定理：m v 0=（m+M ）v 解得：0v mM mv +=⑵如图9所示，设物体对地的位移为s 1，木板对地的位移为s 2 根据动能定理：对m ：20212121mv mv mgs -=-μ对M ： 2221Mv mgs =μ 解得：)2121(21)(222021Mv mv mv s s mg +-=-μ=mM M mv 2120+•可见：系统机械能的减少量全部转变成了内能。

发热损失的能量Q=μmgs 相对 模型典案：【典案1】如图11所示，质量为M=1kg 的平板车左端放一质量为m=2kg 的物体与车的摩擦系数μ=0.5。

开始车与物体同以v 0=6m/s 的速度向右在光滑水平面上运动，并使车与墙发生正碰。

设车与墙碰撞时间极短，且碰后车的速率与碰前相等，车身足够长。

求：⑴物体相对车的位移⑵小车第一次与墙碰撞以后，小车运动的位移。

摩擦生热现象属于因果联系的范畴摩擦生热现象属于因果联系的范畴1. 引言摩擦生热现象是我们经常接触到的一种现象，无论是日常生活中的摩擦产生的热量，还是工业生产中的机械摩擦带来的热能损耗，都与因果联系密不可分。

在本文中，我们将探讨摩擦生热现象属于因果联系的范畴，并通过深度和广度的分析，全面评估这一现象。

2. 因果联系的基本概念因果联系是指一种事物或事件发生的原因与结果之间的关联关系。

在自然科学领域，因果联系是科学研究的基础，能够帮助我们理解事物之间的相互作用。

摩擦生热现象作为一种自然现象，也存在着明确的因果联系。

3. 摩擦生热现象的产生机理摩擦生热现象的产生机理较为复杂，主要包括以下几个因素：3.1 表面粗糙度在两个物体的接触面上，存在着微小的凹凸不平。

当两个物体相对运动时，凹凸不平的接触面会发生相互摩擦，导致能量的转换。

这种能量转换的过程就是摩擦生热现象的基本机理之一。

3.2 分子间作用力物体表面的分子间作用力也是摩擦生热的重要因素。

当两个物体接触并产生摩擦时，物体表面分子之间的相互吸引力会受到破坏，从而释放出能量。

这种能量的释放形成了摩擦生热现象。

4. 摩擦生热现象与能量转化摩擦生热现象的本质是能量的转化过程。

当两个物体发生摩擦时，原本具有机械能的物体会逐渐转化为热能，使温度升高。

这种能量转化的过程符合能量守恒定律，表明摩擦生热现象是计算机应用了能量转化的基本原理。

5. 摩擦生热现象的应用摩擦生热现象在生活和工业生产中有广泛的应用。

在生活中，我们可以利用摩擦生热来点燃火柴、打火机等，提供热量。

在工业生产中，摩擦生热现象也被广泛应用于轴承润滑和切削加工等领域，以实现能量的转化和利用。

6. 个人观点与理解对于摩擦生热现象，我认为它是因果联系的一个典型例子。

摩擦的发生导致能量的转化，能量的转化又进一步影响物体的性质和状态，形成一个连续的因果链条。

通过学习和理解摩擦生热现象，我们可以更好地洞察事物之间的相互关系，认识到因果联系的普遍性和重要性。

系统一部分 摩擦力做功
机械能
Wf=fs相对
系统内能
功和能是两个不同旳物理量.功是过程量,能是状态量.一
种能量转化成另一种能量必须经过做功才干实现.在转
化旳过程中相应旳做功像一把尺子衡量着能量转化旳多
少.所以功是能量转化旳过程和量度.
能旳转化和守恒定律
能量既不能凭空产生，也不能凭空消失，它只能从一 种形式转化为另一种形式，或从一种物体转移到另一 种物体，在转化或转移过程中总能量守恒。其中功是 能量转化旳过程和量度。
例6.对于功和能旳关系,下列说法中正确旳是( CD )
A.功就是能,能就是功. B.功能够变为能,能能够变为功. C.一种能量转化成另一种能量必须经过做功才干实现. D.功是能量旳量度.
例7.如图所示,物体沿足够长旳固定斜面对上运动,第一 次经过Ａ点时,具有动能100Ｊ;从Ａ点继续沿斜面对上 运动,第一次到达Ｂ点时,物体动能降低了80Ｊ,机械能 损失了20Ｊ.物体到达最高点C后沿斜面下滑,当物体滑 回Ａ点时动能等于 ．
向上提起1m,并使物体取得1m/s旳速度,取
g=10m/s2,则这个A过B程C中D(
)
A.人对物体做功21J B.合外力对物体做功1J C.物体旳重力势能增长20J D.物体旳机械能增长21J
例2.用脚将毽子踢起来,使之竖直上升,它在上 升过程中,假如动能降低为A,重力势能增长为 B,物体克服重力做功为C,物体克服空气阻力 做功为D.则下列关系正确旳是( A) C
50J
C B
A
例8：如图所示,水平放置旳传送带与一光滑曲面相接 (间隙很小),一小滑块质量为m=0.1kg,从离传送带 h=0.2m高处由静止滑下,传送带水平部分长s=1.8m, 滑块与传送带间动摩擦因数μ=0.1(g=10m/s2)

摩擦生热的原理摩擦生热是我们日常生活中常见的现象，它是指在物体相互摩擦的过程中产生的热量。

这一现象在工业生产、机械运动、能源利用等方面都有着重要的应用。

摩擦生热的原理涉及到物体表面的微观结构、分子间的相互作用等多个方面，下面我们将对摩擦生热的原理进行详细的探讨。

首先，我们需要了解摩擦生热的基本原理。

当两个物体相互摩擦时，它们的表面会产生摩擦力，这种摩擦力会使物体表面的分子发生位移和相互作用，从而产生热量。

这种热量的产生是由于分子的运动和相互作用所带来的能量转化而来的。

其次，摩擦生热的大小与摩擦表面的粗糙程度和压力有关。

一般来说，表面越粗糙，摩擦力越大，产生的热量也就越多。

而增加摩擦表面的压力也会增加摩擦力，从而增加摩擦生热的量。

另外，摩擦生热还与物体的材质有关。

不同的材质之间，由于分子结构和相互作用的差异，会产生不同程度的摩擦生热。

一般来说，硬度大、表面光滑的材质，摩擦生热的量会相对较小。

除此之外，温度也会对摩擦生热产生影响。

在较高的温度下，物体表面的分子会更加活跃，摩擦力也会增大，因此在高温环境下，摩擦生热的量会相对较大。

总的来说，摩擦生热是由于物体表面摩擦产生的热量。

其大小与摩擦表面的粗糙程度、压力、材质和温度等因素有关。

在工程实践中，我们可以根据摩擦生热的原理，合理设计和选用材料，减少能量损耗，提高能源利用效率。

综上所述，摩擦生热是一种重要的能量转化方式，它在我们的日常生活和工业生产中都有着重要的应用价值。

通过深入理解摩擦生热的原理，我们可以更好地利用这一现象，为社会发展和能源利用做出更大的贡献。

为什么摩擦会生热摘要：本文旨在通过研究物体的辐射现象与粒子的碰撞机制，利用“粒子群”、“群粒子”、“群粒子被作用率”等概念并结合“热子”理论从微观层面揭示摩擦生热和引力的本质。

关键词：群粒子被作用率、摩擦生热、引力有史以来，人类对“热”这一现象的认识先后经历了两个阶段，分别是：热质说和热动说。

“热质说”认为热是一种无质量的气体，物体吸收热质后温度会升高，热质会由温度高的物体流到温度低的物体，也可以穿过固体或液体的孔隙中。

“热质说”可以成功解释很多现象，例如：热传导、受热膨胀、热辐射、物体的相变、甚至大部分的气体定律。

总之，在相当长的时间里，“热质说”一直是备受人们认可的理论。

直到1798年，事情突然出现转折，英国科学家伦福德在论文《探讨摩擦生热之来源》中指出：加农炮在镗孔时，只要持续加工，加农炮就会持续的产生热，这些热量甚至可以使水沸腾。

人们开始认为是由于加农炮的热质减少导致的，但后来通过观察和测量，发现加农炮中的热质并没有减少。

由于无法解释“摩擦生热”现象，对“热质说”开始产生质疑，同年，提出“热动说”。

1799年，英国化学家汉弗里·戴维在论文《论热、光和光的复合》中描述：在一个和周围环境隔绝的0℃的真空容器中，使两块冰互相摩擦，最后变成水，以当时热质说的理论来看，只可能是冰的热容降低，释放出热质。

但事实上，水的热容比冰大，冰变为水不可能放出热量。

至此，摩擦生热现象成为“热质说”一道迈不过的门槛，“热质说”无法解释“摩擦生热”现象。

由此，人们开始对“热质说”产生怀疑。

1840年，英国物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳经过多次导体发热实验，发现导体发热量与电流的平方成正比。

1843年又提出热是一种能量及“热功当量”的概念。

1851年，德国数学家鲁道夫·克劳修斯在论文《论热的动力学理论》中指出：“热并非是一种物质，而是一种运动现象。

“热质说”与“分子运动理论”并不等价，热可以等效为物质中粒子（如原子或分子）的动能，“热质说”被机械能守恒取代。