初中物理摩擦生熱實(shí)驗(yàn)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(fā)生什么現(xiàn)象?塞子從銅管口沖出來，說明了什么?
2.這個實(shí)驗(yàn)為什么選用乙醚?如果選用水行嗎?
3.如果不斷地來回拉動皮帶，但是塞子還是沒有沖出來，本實(shí)驗(yàn)還能否證明摩擦生熱現(xiàn)象?
4.如果把銅管改成塑料管，實(shí)驗(yàn)效果將更加明顯還是不太明顯?為什么?
實(shí)驗(yàn)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(nèi)能增大的過程
實(shí)驗(yàn)結(jié)論
摩擦?xí)r外界對物體做功，物體的溫度升高內(nèi)能增加，物體對外做功時，物體的內(nèi)能減少。
實(shí)驗(yàn)考點(diǎn)
這個實(shí)驗(yàn)的主要考查要求是在實(shí)驗(yàn)的結(jié)論的應(yīng)用，實(shí)驗(yàn)相似內(nèi)容的判斷上，多以填空、選擇題為主。
經(jīng)典考題
1. 隕石進(jìn)入大氣層后速度越來越快，這是由于 _____能轉(zhuǎn)化成了動能；同時它與空氣摩擦導(dǎo)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，里面放一些酒精，用塞子塞緊，此時設(shè)酒精的內(nèi)能為E1，拿一根繩子在管外繞幾圈并迅速地來回拉繩子，塞子會飛出去，設(shè)塞子飛出時動能為E，塞子飛出前瞬間酒精內(nèi)能為E2，在人拉繩子的過程中，人對繩做功為W，則 （ ）
A. E=E2B. W=E C. W> E2- E1D. E=E1
3. 如圖所示，是用于鍛煉身體的體育器材——跑步機(jī)。人在跑步機(jī)上可以實(shí)現(xiàn)快走或跑步動作，達(dá)到鍛煉身體的目的。下面關(guān)于人在跑步過程中的敘述，錯誤的是（ ）
A. 人對跑步機(jī)做了功
B. 人對跑步機(jī)沒有做功
C. 人體消耗的能量一部分轉(zhuǎn)化為跑步機(jī)的內(nèi)能
D. 腳底與跑步機(jī)間有摩擦作用
舉一反三
1．制作航空模型飛機(jī)時，用砂紙打磨航模材料，會感覺砂紙和航模材料都發(fā)燙了，這是否屬于摩擦生熱?
2．用泡沫塑料制作建筑模型，常需用美工刀切割泡沫塑料，如果切割后美工刀變得很燙，而泡沫塑料卻沒有燙的感覺，這是否屬于摩擦生熱?泡沫塑料的內(nèi)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，稱為"拖印"，交通警察可將"拖印"的長度作為處理事故的依據(jù)之一。"拖印"是怎樣形成的?"拖印"的長度不同，說明了什么?
觀察與思考答案
1．管內(nèi)氣體壓強(qiáng)增大。
2．乙醚沸點(diǎn)低，吸收不太多的熱量即可達(dá)到沸點(diǎn)并大量汽化。水的比熱容很大，溫度不易升高，實(shí)驗(yàn)效果不明顯。
3．能。用手摸銅管，可以感覺到銅管溫度明顯高于室溫。
4．不明顯。塑料是熱的不良導(dǎo)體，管內(nèi)液體溫度不易升高。
經(jīng)典考題答案
1. 隕石進(jìn)入大氣層后，其重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，因此動能增加，但是，由于其和空氣摩擦做功，使自身的內(nèi)能增加，溫度升高。
答案：重力勢 內(nèi)
2. 對金屬管做功，其內(nèi)能增加，并對酒精進(jìn)行熱傳遞，使其內(nèi)能增加。對外（塞子）做功后，塞子機(jī)械能增加，酒精的.內(nèi)能減少。
答案：C
3. 在跑步機(jī)上跑步時，人的腳與機(jī)器上的皮帶之間有靜摩擦，這個摩擦力對皮帶做功，使其機(jī)械能增加，最終這個能量轉(zhuǎn)化為內(nèi)能。
答案：B
舉一反三答案
1．是。
2．是。刀是鐵制的，鐵是熱的良導(dǎo)體，使手感到燙。而泡沫塑料是熱的不良導(dǎo)體，不易使手感到燙。兩者的溫度都升高，泡沫塑料的內(nèi)能也增加。
3．緊急剎車時，汽車由于慣性繼續(xù)向前運(yùn)動，而車輪被剎住不會轉(zhuǎn)動，造成輪胎與地面發(fā)生滑動摩擦。摩擦產(chǎn)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。
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