刘清华科学小讲堂实验摩擦生热

●摩擦生热

●讲解老师：刘清华

实验一：

1提供几种材料（线、铁丝、刀、肥皂、冰块）等，请挑选其中一种辅助材料将肥皂块按要求切成一半，又快又好。

2，线，铁丝没有锯齿，为什么能切进肥皂呢？原因：线丝和肥皂的摩擦在这里其重要的作用。摩擦产生的热量是被切割的地方融化，而使线来回移动，达到预想的结果。实验二：用细铁丝切冰块的实验。

3，常见的摩擦生热现象在人类历史上立过大功。五十万年前的北京猿人已经学会了用火。（雷电击中树干树枝，引起大火。

人们守着火堆，不停加柴，保存火种。后来又发明了钻木取火，敲石取火的方法。

取火方法---火柴-----打火机-----钻木取火

讲解：摩擦生热的原理不仅能切开肥皂，还能切开各种坚硬的东西。原理（摩擦产生的高温能使被摩擦的部分融化或变软，直至切断。）

片段二：在哪些地方使用此原理（工程，军事上）

1工厂里的切割钢材的无锯齿圆锯片，没有牙齿而是用比较柔软的钢制造的片，（在锯片的一侧安上一个喷水管自动向锯

片喷水，切割钢材锯片高速旋转，几分钟就锯开了

原理：1,锯片与工件摩擦，发生热，两者接触的部分发生折断或扭曲产生磨损，锯片磨损慢。它是旋转着的，接触点分散在整个圆周上边，而工件接触点是固定的，受损的会比锯片大，锯片是比较柔和的钢片，不容易折断，扭曲变形，还能恢复原状。这就是我们平常说的“以柔克刚”的秘密。

2，提问：“锯片和工件剧烈摩擦，锯片也会因受热而变软,怎么办？有办法！用水来冷却锯片。流动的水随时把锯片上的热带走，是巨片的温度不会太高，因而不会变软，而钢材却没有冷却条件，所以没有次的锯片能“削泥如铁”了。

3，工件不动，锯片旋转，是无锯齿的一个重要特点。在锯片和工件发生摩擦的时

候，除了发热以外，两者接触的部分照理应该发生扭曲或折断，产生磨损，但是实际上巨片磨损的很慢，这是因为，锯片是旋转着的，它和工件的接触点分散在整个圆周上边，而工件和锯片的接触点则是固定的，因此工件损的机会就比锯片多得多。

４，利用摩擦不但能锯断金属还能焊接金属。铜和铝的焊接曾今是个难题，人们就用摩擦生热的原理来解决的：让电机带动铜件快速旋转，再让不旋转的铝件在强大的压力下顶住铜件，铜铝的摩擦面便产生高温，在高温下，两种金属的接触面都变软了，金属分子互相渗透，重新结合起来，等到冷却下来以后，这两种金属就会变成难解难分的整体了。

５，让大家再次讨论身边的一些利用摩擦生热的原理的进行一系列活动的事情。如：滑冰的冰刀在冰场里因为冰刀与冰面摩擦生热接触点融化，而使滑冰鞋快速滑行，而滑冰鞋在水泥地面上摩擦力加大，没有将干摩擦变成湿摩擦，所以不能行走。又如：孩子们玩得擦炮、甩炮等。

６，摩擦生热不仅能给人带来好处，但是在很多场合也会给人带来麻烦。如：摩擦会使机器发热，白白消耗动力，还会使机件磨损，变形。汽车轮胎在天气较热的情况下，如果轮胎内充气过足，汽车行驶时间过长，轮胎与地面摩擦产生的热量较高，导致轮胎内空气受热膨胀而爆胎。

小结：在我们的生活中处处都会发生各种科学现象，我们要多动脑筋，充分利用科学原理来解决生活中的难题。

２０１３年３月２０日刘清华