摩擦力做功问题的探讨.pptx

摩擦力做功问题的探讨 姓名：杨水云 指导老师：付喜锦 班级：2012级物理（2）班 学号：2012021238 答辩日期：2016年5月3号写作背景 摩擦力是由静摩擦力和滑动摩擦力组成，在摩擦力做功这个过程中，有的时候是单个静摩擦力做功和单个滑动摩擦力做功；有的时候却是一对静摩擦力做功和一对滑动摩擦力做功，那么单个静摩擦力和单个滑动摩擦力在做功的过程中是做正功、负功还是不做功，以及一对静摩擦力和一对滑动摩擦力在做功过程中是做正功、负功还是不做功。还有摩擦力做功的过程中能量是如何转化的，有没有机械能发生变化。就以上的问题我们将进行分析和探讨并且做出总结，主要参考文献[1] 张大昌.普通高中课程标准实验教课书.物理.必修1（M）.人民教育出版社，2006 57-60；[2] 张大昌.普通高中课程标准实验教课书.物理.必修2（M）.人民教育出版社，2006 19-23；[3] 吴耀东.摩擦力教学设计（J）.首都师范大学，2009 1-10；[4] 课程教材研究所.九年级物理教科书（M）；人民教育出版社，2015 7-10； [5] 课程教材研究所.普通高中物理教科书（M）；人民教育出版社，2010 54-79；[6] 焦艳芳.物理学同步辅导及习题全解（J）；中国水利水电出版社，2009 110-118；论文结构一、引言二、摩擦力的概念 及摩擦力是如何做功的 三、总结引言 两个相互接触的物体，当它们发生相对运动或具有相对运动趋势时，就会在接触面上产生阻碍相对运动或相对运动趋势的力，我们把这个力叫做摩擦力。我们知道摩擦力又有静摩擦力和滑动摩擦力之分；如果相互接触的物体发生了相对运动，而阻碍这个相对运动的力叫做滑动摩擦力；如果相互接触的物体没有发生相对运动，而具有相对运动趋势，而阻碍相对运动趋势的力我们叫做静摩擦力。那么，就让我们来逐一探讨一下两种摩擦力是如何做功的。我们又知道，讨论一个力是否做功，则要看看物体是否在这个作用力的作用下是否发生了位移，根据公式，是与位移S的夹角。一、一个静摩擦力做功的情况 1 静摩擦力做负功 2 静摩擦力做正功 3 静摩擦力不做功二、 一对静摩擦力做功的情况三、 一个滑动摩擦力做功的情况 1 滑动摩擦力做正功 2 滑动摩擦力做负功 3 滑动摩擦力不做功四、 一对滑动摩擦力做功的情况五、 静摩擦力和滑动摩擦力做功的差异正文摘要静摩擦力做功 静摩擦力是如何做功的。我们在前面分析一个静摩擦力做负功的实例中，我们知道木棍由于重力的原因受到竖直向上的静摩擦力，但手也受到木棍给的竖直向下的静摩擦力，由于作用力和反作用力的原因，这两个力的大小相等，方向相反，在木棍向上或者向下匀速运动的过程中，木棍发生的位移大小、方向都相等。所以，假设木棍匀速向上运动时，木棍受到的静摩擦力做正功，手受到的静摩擦力做负功，但其两者在数值上相等，方向却相反。所以，这一对摩擦力所做的总功为零。这就是大家在以前所理解到的静摩擦力做功为零的原因，或者静摩擦力不做功，但是一定要分清楚不是静摩擦力不做功，而是由于作用力与反作用力的原因，它们所做的总功为零。单个的静摩擦力是可以做正功、负功和不做功。滑动摩擦力做功 木板向右发生的位移是L，则木块a发生的位移为L，木块a相对木板向左运动，则木块a受到向右的滑动摩擦力。木块a相对与地面发生的位移为L-L，木块a受到的滑动摩擦力对木块a所做的正功为 则， 木板受到的滑动摩擦力对木板所做的负功为， 则这对滑动摩擦力所做的总功为，所以， 则，由上式可以知道所做的总功为负值。滑动摩擦力做功 通过分析我们得到一对滑动摩擦力所做的功是负功，也就是说，一对滑动摩擦力对两个物体所做的功一定为一个负值。这也就是我们有的时候看到的滑动摩擦力一定做负功的原因了，但这句话说的是一对滑动摩擦力。所以，一对滑动摩擦力做功要么一个做正功，一个做负功，但两者的总功却是负值；要么一对滑动摩擦力都做负功，比如，在寒冷的冬天，我们感到寒冷时，我们都喜欢用双手相互搓，从而通过摩擦来产生热量，从而达到取暖的作用。这就是两个滑动摩擦力都做负功的情况；要么一个做负功，一个不做功。总而言之，两个物体相对滑动时，所产生的滑动摩擦力所做的总功一定为负值，这也就说明了两个物体相对滑动时为什么机械能转化内能的原因。总结 通过上述所有的探讨，我们对单个以及一对静摩擦力和滑动摩擦力做功的情况逐一的做了分析，使我们认识到了不同的情况下，摩擦力可以做正功、负功以及不做功。所以学生在以后学到摩擦力做功的问题时，一定要根据具体的情况判断物体所受的摩擦力在此摩擦力的作用下发生的位移关系；如果摩擦力与位移的夹角，则摩擦力做正功；如果摩擦力与位移的夹角，则摩擦力做负功；如果摩擦力与位移的夹角，则摩擦力不做功；还有，如果物体在