宏觀與微觀的摩擦力問(wèn)題

——探究電磁力的保守與摩擦力的非保守宏觀與微觀的摩擦力問(wèn)題電磁力的保守與摩擦力的非保守那么，既然電磁力是四大基本力之一，摩擦力本質(zhì)上又是電磁力，為何電磁力是保守力而摩擦力卻是非保守力呢？由于能量守恒定律，宇宙間的四種基本力（萬(wàn)有引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力）都是保守力。電磁力的保守與摩擦力的非保守那么，既然電磁力是四大基本力之一基本力是保守力，由基本力組成的就一定是保守力？

例：安培力與洛倫茲力導(dǎo)線中每個(gè)粒子受到的洛倫茲力為f，f=qvB取L長(zhǎng)的導(dǎo)線，其中的電荷個(gè)數(shù)為N=nV=nSL，那么洛倫茲的的合力為F=Nf=nSLqvB電流的微觀表達(dá)式I=nqsv，所以安培力F=BIL。做功公式：W=Fscosθ。由于洛倫茲力中，θ始終等于90°，所以W=0，即洛倫茲力不做功而安培力中，θ是任意值，所以W≠0。同樣的，摩擦力也是如此?；玖κ潜Ｊ亓?，由基本力組成的就一定是保守力？

例：安培力與我們認(rèn)為，要從微觀和宏觀的角度來(lái)看。之所以說(shuō)摩擦力屬于電磁相互作用，是從分子尺度（即微觀角度）理解的。我們認(rèn)為，要從微觀和宏觀的角度來(lái)看。之所以說(shuō)摩擦力屬于電磁相摩擦力的本質(zhì)——電磁力1、凹凸嚙合說(shuō)是從15世紀(jì)至18世紀(jì)，科學(xué)家們提出的一種關(guān)于摩擦力本質(zhì)的理論。嚙合說(shuō)認(rèn)為摩擦是由相互接觸的物體表面粗糙不平產(chǎn)生的。兩個(gè)物體接觸擠壓時(shí)，接觸面上很多凹凸部分就相互嚙合。如果一個(gè)物體沿接觸面滑動(dòng)，兩個(gè)接觸面的凸起部分相互碰撞，產(chǎn)生斷裂、磨損，就形成了對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻礙。2、粘附說(shuō)這是繼凹凸嚙合說(shuō)之后的一種關(guān)于摩擦力本質(zhì)的理論。最早由英國(guó)學(xué)者德薩左利厄斯于1734年提出。他認(rèn)為兩個(gè)表面拋得很光的金屬，摩擦力會(huì)增大，可以用兩個(gè)物體的表面充分接觸時(shí)，它們的分子引力將增大來(lái)解釋。摩擦力的本質(zhì)——電磁力1、凹凸嚙合說(shuō)3、新粘附說(shuō)上世紀(jì)以來(lái)，隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)摩擦理論的研究進(jìn)一步深入，到上世紀(jì)中期，誕生了新的摩擦粘附論。新的摩擦粘附論認(rèn)為，兩個(gè)相互接觸的表面，無(wú)論做得多么光滑，從原子尺度看，還是粗糙的，有許多微小的凸起，把這樣的兩個(gè)表面放在一起，微凸起的頂部發(fā)生接觸，微凸起之外的部分接觸面間有或更大的間隙。這樣，接觸的微凸起的頂部承受了接觸面上的法向壓力。如果這個(gè)壓力很小，微凸起的頂部發(fā)生彈性形變；如果法向壓力較大，超過(guò)某一數(shù)值（每個(gè)凸起上約千分之幾牛頓），超過(guò)材料的彈性限度，微凸起的頂部便發(fā)生塑性形變，被壓成平頂，這時(shí)互相接觸的兩個(gè)接觸物體之間距離變小到分子（原子）引力發(fā)生作用的范圍，于是，兩個(gè)緊壓著的接觸面上產(chǎn)生了原子性黏合。這時(shí)，要使兩個(gè)彼此的表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，必須對(duì)其中的一個(gè)表面施加一個(gè)切向力，來(lái)克服分子（原子）間的引力，剪斷實(shí)際接觸區(qū)生成的接點(diǎn)，這就產(chǎn)生了摩擦。4、靜電作用說(shuō)在現(xiàn)代摩擦理論中，還加進(jìn)了靜電作用。光滑表面摩擦過(guò)程中可能帶上異號(hào)電荷，它們之間的靜電作用，也是摩擦力的一個(gè)原因。綜上所述，摩擦現(xiàn)象的機(jī)理是復(fù)雜的，是必須在分子尺度內(nèi)才能加以說(shuō)明的。由于分子力的電磁本性，摩擦力說(shuō)到底也是由于電磁相互作用引起的。3、新粘附說(shuō)綜上所述，摩擦現(xiàn)象的機(jī)理是復(fù)雜的，摩擦力——非保守力保守力和非保守力的概念是從宏觀的角度定義的。摩擦力做功是因?yàn)樗请S著運(yùn)動(dòng)方向變化而變化，總是和運(yùn)動(dòng)相反的，回到原地必須會(huì)有運(yùn)動(dòng)方向的變化，那么摩擦力也一定會(huì)有方向的變化。摩擦力——非保守力保守力和非保守力的概念是從宏觀的角度定義的r2r1質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)2d（r1）d（r2）f12f21這一對(duì)摩擦力的元功和：式中dr12是質(zhì)點(diǎn)1相對(duì)于質(zhì)點(diǎn)2的元位移因?yàn)槟Σ亮κ浅蓪?duì)存在的，即是一對(duì)相互作用力，因此，在考慮保守與否時(shí)應(yīng)分析這一對(duì)力的做功情況。r2r1質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)2d（r1）d（r2）f12f21這一對(duì)摩1、對(duì)于靜摩擦力，相對(duì)元位移dr12=0，即元功dw=0。所以，靜摩擦力不是非保守力。2、對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，dw=f12·dr12。即一對(duì)滑動(dòng)摩擦力總是阻礙相對(duì)滑動(dòng)的發(fā)生，總是做負(fù)功。注意：應(yīng)理解為一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和總是負(fù)功，而不是指每一個(gè)滑動(dòng)摩擦力一定做負(fù)功。1、對(duì)于靜摩擦力，相對(duì)元位移dr12=0，即元功dw=0。聯(lián)系：摩擦力是一種嚴(yán)格的宏觀現(xiàn)象，而宏觀現(xiàn)象是不考慮微觀上原子或分子的內(nèi)能變化；摩擦力是由于動(dòng)量被遷移給原子或分子而產(chǎn)生的，宏觀上的動(dòng)能變成了微觀上分子、原子的內(nèi)能。

Ff·S=Q熱Ff·S-Q熱=0聯(lián)系：摩擦力是一種嚴(yán)格的宏觀現(xiàn)象，而宏觀現(xiàn)象是不考慮微觀上原謝謝觀看謝謝觀看宏觀與微觀的摩擦力問(wèn)題

——探究電磁力的保守與摩擦力的非保守宏觀與微觀的摩擦力問(wèn)題電磁力的保守與摩擦力的非保守那么，既然電磁力是四大基本力之一，摩擦力本質(zhì)上又是電磁力，為何電磁力是保守力而摩擦力卻是非保守力呢？由于能量守恒定律，宇宙間的四種基本力（萬(wàn)有引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強(qiáng)相互作用力）都是保守力。電磁力的保守與摩擦力的非保守那么，既然電磁力是四大基本力之一基本力是保守力，由基本力組成的就一定是保守力？

例：安培力與洛倫茲力導(dǎo)線中每個(gè)粒子受到的洛倫茲力為f，f=qvB取L長(zhǎng)的導(dǎo)線，其中的電荷個(gè)數(shù)為N=nV=nSL，那么洛倫茲的的合力為F=Nf=nSLqvB電流的微觀表達(dá)式I=nqsv，所以安培力F=BIL。做功公式：W=Fscosθ。由于洛倫茲力中，θ始終等于90°，所以W=0，即洛倫茲力不做功而安培力中，θ是任意值，所以W≠0。同樣的，摩擦力也是如此?；玖κ潜Ｊ亓Γ苫玖M成的就一定是保守力？

例：安培力與我們認(rèn)為，要從微觀和宏觀的角度來(lái)看。之所以說(shuō)摩擦力屬于電磁相互作用，是從分子尺度（即微觀角度）理解的。我們認(rèn)為，要從微觀和宏觀的角度來(lái)看。之所以說(shuō)摩擦力屬于電磁相摩擦力的本質(zhì)——電磁力1、凹凸嚙合說(shuō)是從15世紀(jì)至18世紀(jì)，科學(xué)家們提出的一種關(guān)于摩擦力本質(zhì)的理論。嚙合說(shuō)認(rèn)為摩擦是由相互接觸的物體表面粗糙不平產(chǎn)生的。兩個(gè)物體接觸擠壓時(shí)，接觸面上很多凹凸部分就相互嚙合。如果一個(gè)物體沿接觸面滑動(dòng)，兩個(gè)接觸面的凸起部分相互碰撞，產(chǎn)生斷裂、磨損，就形成了對(duì)運(yùn)動(dòng)的阻礙。2、粘附說(shuō)這是繼凹凸嚙合說(shuō)之后的一種關(guān)于摩擦力本質(zhì)的理論。最早由英國(guó)學(xué)者德薩左利厄斯于1734年提出。他認(rèn)為兩個(gè)表面拋得很光的金屬，摩擦力會(huì)增大，可以用兩個(gè)物體的表面充分接觸時(shí)，它們的分子引力將增大來(lái)解釋。摩擦力的本質(zhì)——電磁力1、凹凸嚙合說(shuō)3、新粘附說(shuō)上世紀(jì)以來(lái)，隨著工業(yè)和技術(shù)的發(fā)展，對(duì)摩擦理論的研究進(jìn)一步深入，到上世紀(jì)中期，誕生了新的摩擦粘附論。新的摩擦粘附論認(rèn)為，兩個(gè)相互接觸的表面，無(wú)論做得多么光滑，從原子尺度看，還是粗糙的，有許多微小的凸起，把這樣的兩個(gè)表面放在一起，微凸起的頂部發(fā)生接觸，微凸起之外的部分接觸面間有或更大的間隙。這樣，接觸的微凸起的頂部承受了接觸面上的法向壓力。如果這個(gè)壓力很小，微凸起的頂部發(fā)生彈性形變；如果法向壓力較大，超過(guò)某一數(shù)值（每個(gè)凸起上約千分之幾牛頓），超過(guò)材料的彈性限度，微凸起的頂部便發(fā)生塑性形變，被壓成平頂，這時(shí)互相接觸的兩個(gè)接觸物體之間距離變小到分子（原子）引力發(fā)生作用的范圍，于是，兩個(gè)緊壓著的接觸面上產(chǎn)生了原子性黏合。這時(shí)，要使兩個(gè)彼此的表面發(fā)生相對(duì)滑動(dòng)，必須對(duì)其中的一個(gè)表面施加一個(gè)切向力，來(lái)克服分子（原子）間的引力，剪斷實(shí)際接觸區(qū)生成的接點(diǎn)，這就產(chǎn)生了摩擦。4、靜電作用說(shuō)在現(xiàn)代摩擦理論中，還加進(jìn)了靜電作用。光滑表面摩擦過(guò)程中可能帶上異號(hào)電荷，它們之間的靜電作用，也是摩擦力的一個(gè)原因。綜上所述，摩擦現(xiàn)象的機(jī)理是復(fù)雜的，是必須在分子尺度內(nèi)才能加以說(shuō)明的。由于分子力的電磁本性，摩擦力說(shuō)到底也是由于電磁相互作用引起的。3、新粘附說(shuō)綜上所述，摩擦現(xiàn)象的機(jī)理是復(fù)雜的，摩擦力——非保守力保守力和非保守力的概念是從宏觀的角度定義的。摩擦力做功是因?yàn)樗请S著運(yùn)動(dòng)方向變化而變化，總是和運(yùn)動(dòng)相反的，回到原地必須會(huì)有運(yùn)動(dòng)方向的變化，那么摩擦力也一定會(huì)有方向的變化。摩擦力——非保守力保守力和非保守力的概念是從宏觀的角度定義的r2r1質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)2d（r1）d（r2）f12f21這一對(duì)摩擦力的元功和：式中dr12是質(zhì)點(diǎn)1相對(duì)于質(zhì)點(diǎn)2的元位移因?yàn)槟Σ亮κ浅蓪?duì)存在的，即是一對(duì)相互作用力，因此，在考慮保守與否時(shí)應(yīng)分析這一對(duì)力的做功情況。r2r1質(zhì)點(diǎn)1質(zhì)點(diǎn)2d（r1）d（r2）f12f21這一對(duì)摩1、對(duì)于靜摩擦力，相對(duì)元位移dr12=0，即元功dw=0。所以，靜摩擦力不是非保守力。2、對(duì)于滑動(dòng)摩擦力，dw=f12·dr12。即一對(duì)滑動(dòng)摩擦力總是阻礙相對(duì)滑動(dòng)的發(fā)生，總是做負(fù)功。注意：應(yīng)理解為一對(duì)滑動(dòng)摩擦力做功之和總是負(fù)功，而