课题：自行车的物理知识
自行车的物理知识
2．压强方面 Biblioteka (1)一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10Cm×5cm=100×cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强为6.5×104Pa．
二、热学知识
在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足，是为了防止自行车爆胎，因为对于质量、体积一定的气体，当温度越高，压强越大，当压强达到一定程度时，若超过了轮胎的承受能力，就会发生爆胎的情况．
三、光学知识
在日常生活中，自行车的后面都装有一个反光镜，它的设计很巧妙，组成如图6所示，它是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角，用其内表面作为反射面，这叫角反射器．当有光线从任意角度射向尾灯时，它都能把光“反向射回”，当光线射向反光镜时，会使后面的人很容易看到．在夜间，当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上，无论入射方向如何，反射光都能反射到汽车上，其光强远大于一般的漫反射光，就如发光的红灯，足以让汽车的司机观察到．
(2)当人骑自行车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去．
6．能量转化方面
(1)当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能．
(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些．
四、电学方面
自行车上的物理知识
自行车上的物理知识自行车是一种简便的交通工具，从它的构造和使用过程中，可发现许多与物理有关的知识。
1、自行车的车座为何设计成马鞍型？答：这样可以增大人与车座的接触面积，减小车座对人的压强，人骑车时感到舒服，骑车不易感到疲劳。
2、车坐下的弹簧有什么作用？答：起到减震作用。
3、自行车的那些部件是杠杆？答：刹车手闸是一个省力杠杆，车把和前叉也构成省力杠杆。
4、自行车的哪些装置是轮轴？答：脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴，自行车把也是省力轮轴，后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。
5、自行车的手把、脚踏板、轮胎等处，为什么会做有凹凸不平的花纹？答：通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。
6、自行车的哪些部位要减小摩擦，用什么方法来减小？答：自行车上的所有转轴，如中轴、前后轴、飞轮、脚踏板、转轴等部件都要减小摩擦，它们是利用滚珠轴承或润滑剂来减少摩擦的。
7、刹车是为什么手要用力？紧急刹车，车为什么能很快停下来？答：刹车皮对钢圈的压力越大，则刹车皮对钢圈的滑动摩擦力越大，用力刹车可以使轮子不再转动，使车轮与路面的滚动摩擦变为滑动摩擦，在相同情况下，滑动摩擦比滚动摩擦大得多，所以车能很快停下来。
8、紧急刹车时，新的轮胎为什么会在地面上留下一道黑色的痕迹？答：刹车时，车轮基本不转动，但由于惯性，车子仍向前滑动，此时轮胎要克服地面摩擦做功，机械能转化为内能，轮胎因温度升高而焦化，所以会在地面上留下黑色的痕迹。
9、自行车的车龄为什么会发出声音？答：车铃中小锤敲打铃盖，铃盖振动产生声音。
10、人面对车铃，会看到自己的像，这是怎么回事？答：车铃盖形状相当于一个凸面镜，人看到的是因反射而成的正立缩小的虚像。
11、自行车的前后轮受到的摩擦有什么不同？答：前轮是从动轮，受到的摩擦力方向和运动方向相反，起阻力作用；后轮是驱动轮，他和地面的静摩擦是车前进的动力，方向和运动方向相同。
12、脚踏板和后车轮的转动快慢是否相同？答：不相同，后车轮转动较快，这是因为中轴上大齿轮的齿数比后轴上小齿轮的齿数多。
自行车上的物理知识
自行车上的物理你知道自行车上有哪些物理知识吗？下面我们来看一看。
1、自行车上的摩擦知识。
①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小、接触面的粗糙程度。
压力越大，摩擦力越大；接触面越粗糙，摩擦力越大。
自行车外胎有凸凹不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力的，其目的是为了防止自行车打滑。
②自行车为什么能前进？当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。
那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。
正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。
不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。
那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向前！③刹车以后，自行车为何能停止？刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力，会阻碍后轮的转动。
手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动的越慢。
如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。
④自行车哪些地方安有钢珠？为什么安钢珠？在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处等地方，都安有钢珠。
人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。
而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，我们可以经常加润滑油，使接触面彼此离开，这样就可以使摩擦力变得更小。
2、自行车上的杠杆、轮轴知识。
①自行车上的杠杆(1)减小与增大摩擦。
车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。
为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。
多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。
如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。
变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。
中考物理自行车上的物理知识
自行车上的物理知识一.自行车上的摩擦知识1.自行车外胎有花纹摩擦力的大小跟两个因素有关：压力的大小和接触面的粗糙程度。
压力越大，接触面越粗糙，摩擦力越大。
自行车外胎有凹凸不平的花纹，这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度来增大摩擦力，其目的是为了防止自行车打滑。
2.自行车为何能前进力是改变物体运动状态的原因。
自行车向前是依靠后轮与地面之间的摩擦产生的，这个摩擦力的方向是向前的。
前轮的摩擦力是阻碍自行车运动的，其方向与自行车前进方向相反。
正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。
另外，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都是向后的。
3.刹车后，自行车停止刹车时，刹车片与钢圈间的摩擦力，会阻碍后轮的转动。
手捏刹车把手的压力越大，刹车片对钢圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动得越慢。
如果完全刹死，这时后轮与地面之间的滚动摩擦就变为滑动摩擦（原来为滚动摩擦，方向向前），方向向后，阻碍自行车的运动，因此自行车就会停下来了。
4.自行车装钢珠的作用在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处和脚蹬转动处等地方，都装有钢珠。
用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力，因此要在自行车转动的地方安装钢珠，并加上润滑油，使接触面彼此分离，这样就可以使摩擦力变得更小，骑车时就更轻松省力。
二.自行车上的杠杆、轮轴知识1.自行车上的杠杆a. 控制前轮转向的杠杆：自行车的车把，是省力杠杆，人们用很小的力就能转动自行车龙头，从而控制自行车的运动方向和自行车的平衡。
b. 控制刹车闸的杠杆：车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
2.自行车上的轮轴a. 脚蹬和花盘齿轮：组成省力轮轴（脚蹬半径大于花盘齿轮半径）。
b. 自行车手把与前叉轴：组成省力轮轴（手把转动的半径大于前叉轴的半径）。
c. 后轴上的齿轮和后轮：组成费力轮轴（齿轮半径小于后轮半径）。
三.自行车上的气压知识1.自行车内胎充气早期的各种轮子都是木轮、铁轮，颠簸不已。
自行车中的物理知识
自行车中的物理知识自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，常见的有普通载重自行车、轻便自行车、山地自行车、童车、赛车、电动自行车等。
它结构简单，方便实用，在其中涉及到很多物理知识，包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识，下面具体来分析一下。
一、力学知识1、摩擦方面(1)自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。
(2)车轴处经常上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力。
(3)所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。
(4)刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力，(5)紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。
2、压强方面(1)一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10Cm×5cm=100×cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强为6。
5×104Pa。
(2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强。
(3)自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强，(4)自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大。
(5)自行车的车座做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对身体的压强。
3轮轴方面(1)自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，如图3所示。
(2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴，实质为一个省力杠杆。
(3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。
4、杠杆方面自行车的刹车把相当于一个省力杠杆。
5、惯性方面(1)当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性。
自行车的物理知识
讨论：
紧急刹车时，新的轮胎为什么会在地 面上留下一道黑色的痕迹？
自行车在不平的路面骑行时，车座下弹
簧起到减震作用，弹簧的弹性势能和人的 机械能相互转化。
八、密度
车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、 组合而成。为了减轻重量，提高强度， 专业的自行车采用一体式碳纤维车架。
碳纤维和传统钢材比较，其性能具有压 倒性的优势，密度要比钢材低4倍左右， 而强度和硬度都是钢材的两倍。
1、控制前轮转向的杠杆：
B
F1 Ao
2、控制刹车闸的杠杆：
车把上的闸把是省力杠杆，人们用很小的力 就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。
3
.
省
力
轮
F2
轴
L2 L1
F1
杠杆原理：F1·L1=F2·L2
与踏板一起转动的“牙盘”用的齿轮越大费越
力 （选填“省”或“费”）
.
4
费
F1
力
L1
轮
轴
L2
F2
6、小明骑在自行车上，关于自行车对水泥地
面的压力、压强说法正确的是 （ AC ）
A、轮胎足气时比瘪时对地面的压力大 B、轮胎足气时比瘪时对地面的压力小 C、轮胎足气时比瘪时对地面的压强大 D、轮胎足气时比瘪时对地面的压强小
8、自行车车架密度为1.6×10³kg/m³，体积为 2.5×10-³m³，若运动员质量为60kg，车架重 是整车重的2/3，车胎与水平赛道接触总面 积为30cm2，，若运动员骑自行车在平直公 路上匀速运动500m，所用时间为80s。假设 自行车在行驶过程中受到的阻力为其总重 力的1/12。（g＝10N/kg）求：
c 骑车时两手握车把两端容 易控制
自行车中的物理知识
自行车是我们日常生活中一种普遍的交通工具，常见的有普通载重自行车、轻便自行车、山地自行车、童车、赛车、电动自行车等．它结构简单，方便实用。
今天，就让我们来研究一下自行车中所蕴含的物理知识。
这是一种普通的自行车，在其中涉及到很多物理知识，包括杠杆、轮轴、摩擦、压强、能量的转化等力学、热学及光学知识，下面具体来分析一下．一、力学知识家用自行车1．摩擦方面(1)自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度．增大摩擦力．(2)车轴处经常上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，来减小摩擦力．(3)所有车轴处均有滚珠，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便．滚珠(4)刹车时，需要纂紧刹车把，以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力，(5)紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力；自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力．2．压强方面(1)一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10cm×5cm=100cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强约为6.5×106Pa．(2)在车轴拧螺母处要加一个垫圈，来增大受力面积，以减小压强．(3)自行车的脚踏板做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对脚的压强，(4)自行车的内胎要充够足量的气体，在气体的体积、温度一定时，气体的质量越大，压强越大．(5)自行车的车座做得扁而平（如图），来增大受力面积，以减小它对身体的压强．车座3．轮轴方面(1)自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，如图示．车把(2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴，实质也为一个省力杠杆．脚踏(3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴．飞轮4．杠杆方面自行车的刹车把相当于一个省力杠杆．5．惯性方面(1)当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性．(2)当人骑自行车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去．6．能量转化方面(1)当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能．(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些．二、声学方面(1)自行车的金属车钤发声是由于铃盖在不停的振动，而汽笛发声是由于汽笛内的气体不断的振动而引起的．金属车铃汽笛三、热学知识在夏天自行车轮胎内的气体不能充得太足，是为了防止自行车爆胎，因为对于质量、体积一定的气体，当温度越高，压强越大，当压强达到一定程度时，若超过了轮胎的承受能力，就会发生爆胎的情况．四、光学知识在日常生活中，自行车的后面都装有一个反光镜，它的设计很巧妙，是由三个相互垂直的平面镜组成一个立体直角，用其内表面作为反射面，这叫角反射器．当有光线从任意角度射向尾灯时，它都能把光“反向射回”，当光线射向反光镜时，会使后面的人很容易看到．在夜间，当汽车灯光照到它前方的自行车尾灯上，无论入射方向如何，反射光都能反射到汽车上，其光强远大于一般的漫反射光，就如发光的红灯，足以让汽车的司机观察到．五、电学方面电动自行车的基本原理是：由蓄电池提供电能，电动机驱动自行车。
自行车上的物理知识
自行车上的物理知识一、力学知识1、摩擦方面(1)自行车车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹。
增大接触面粗糙程度，增大摩擦力；(2)车轴处经常上一些润滑油。
减小接触面粗糙程度，减小摩擦力。
(3)所有车轴处均有滚珠。
变滑动摩擦为滚动摩擦，减小摩擦，转动方便。
(4)刹车时，需要纂紧刹车把。
以增大刹车块与车圈之间的压力，从而增大摩擦力，(5)紧蹬自行车前进时，后轮受到的摩擦力方向向前，是自行车前进的动力，前轮受到的摩擦力方向向后，是自行车前进的阻力。
自行车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力方向均向后，这两个力均是自行车前进的阻力。
2、轮轴方面(1)自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆，(2)自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴，实质为一个省力杠杆。
(3)自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。
3、杠杆方面自行车的刹车把相当于一个省力杠杆。
4、惯性方面(1)当人骑自行车前进时，停止蹬自行车后，自行车仍然向前走，是由于它有惯性．当人骑自行车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。
5、声学方面自行车的金属车钤发声。
由于铃盖在不停的振动，6、能量转化方面(1)当人骑自行车下坡时，速度越来越快，是由于下坡时人和自行车的重力势能转化为人和自行车的动能。
(2)当人骑自行车上坡之前要紧蹬几下，目的是增大速度，来增大人和自行车的动能，这样上坡时动能转化为重力势能，能上得更高一些。
(3)自行车的车梯上挂有一个弹簧，在它弹起时，弹簧的弹性势能转化为动能，车梯自动弹起。
7、压强方面(1)一般情况下，充足气的自行车轮胎着地面积大约为S=2×10Cm×5cm=100×cm2，当一普通的成年人骑自行车前进时，自行车对地面的压力大约为F=(500N+150N)=650N，可以计算出自行车对地面的压强为6。
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课题：自行车的物理知识
教学目标:
1、“物理学就在你身边”的主题探究活动
2、让学生对自行车进行观察，描述其构造。
说明应用了哪些物理知识，要求能运用所学知识，比较系统地写出调查报告。
3、培养学生的观察能力，表达能力，以及辨别分析能力。
4、提高学生的合作、协调能力。
5．通过成果展示提高学生进行科学研究的积极性，并让学生体验到成功的快乐。
教具准备：自行车一辆
教学过程：
一、组织教学
二、出示一辆自行车，交代本节课的任务：“物理学就在你身边”的主题探究——探究自行车的物理知识成果展示。
三、自行车各部件名称的认识。
（由学生完成，对照自行车上讲台说明。
）
四.、研究自行车的物理知识：
每一子课题研究组派出一位同学，，代表本组公布探究结果。
结果公布之后，请全体同学评议，并提出质疑，让其答辩，也可作适当补充，
老师作适当指导、点评。
附参考资料：
一、增大摩擦和减小摩擦方法的应用:
1、增大摩擦的方法的运用：
许多部件刻有凹凸不平的花纹：如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套，闸把套等。
增大压力以增大摩擦：用力刹车，刹车橡皮紧压钢圈，用以增大刹车橡皮对钢圈的压力，以产生较大的摩擦力，刹车过程开始与钢圈间的摩擦是滑动摩擦,最后是静摩擦.
变滚动为滑动增大摩擦:刹车过程中,车轮从纯滚动变为滑滚结合的运动,车轮与地面摩擦力增大
2、减小摩擦的方法的运用:
变滑动为滚动:自行车的各轮轴均采用滚珠轴承,把滑动摩擦变为滚动摩擦,从而减小有害摩擦.
加润滑油:在自行车滚动轴承处以及其他运动部分,定时加润滑油减小有害摩擦,防止这些部件磨损过快.
车胎注入一定气体:其目的一方面能使自行车有一定弹性,减少往径向颠簸对车圈的冲击,另一方面,能在自行车负载情况下,减小路面同车胎的摩擦力.
3、压强知识的运用:
座垫、按钮扳手、蹬板等处,适当增大受力面积,以减小压强,使骑车人行驶时操作舒适，给自行车胎打气应适量,以防压强过大或热膨胀引起内胎爆裂.
4、力的知识的运用:
骑自行车时,地面给后轮(驱动轮)静摩擦力向前,前轮(从动轮)受到地面摩擦力向后.
拐弯时,人和车身一起倾斜一个角度，这时轮胎受带一个沿半径指向圆心的静摩擦力,它作为向心力,因为地面对车的作用力与重力不在一条直线上,所以人和车一起倾斜，快速骑车时,用躬身以减小阻力,要减速时特意挺直身体以增大阻力.
5、惯性知识的运用:
在平路上骑车,使劲蹬几下以后不再蹬脚踏板,自行车还能行驶一段距离.下坡或高速行驶时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故.
6、简单机械知识的运用:
自行车制动系统中的车把、连杆和刹车皮由一系列省力杠杆组成，为了省力或省距离,自行车还使用了轮轴,如链轮压盘与脚蹬、后轮与飞轮、车把与转向龙头。
其中自行车的传动装置包括:主动齿轮(轮盘),被动齿轮(又称飞轮),链条及变速器等,齿轮比与传动比关系看自行车的使用效率.
7、功能知识的运用:
功的原理:人们在骑车上陡坡时,常行"S"形路线,可以省力,但却费距离.
机械能相互转化:骑车上坡时,人们往往要用力蹬车,这里是动能转化为势能;而骑车下坡,不用蹬车,车速也越来越快,这里为势能转化为动能.
能量转换:人们骑车通过"V"形地时,从其中一顶点出发,利用惯性顺坡滑行,自行车并不能爬上另一坡同样高的顶点.这一过程不仅有势能变动能又变为势能的
过程,还有部分能量转化为轮胎和路面的热能或克服空气阻力的热能。
自行车刹车时,动能转换成另一形式的能量(刹车装置的热能)。
打气筒外壁发热是由于压缩气体所做功转变成热并通过筒壁热传递的结果.
8、声学知识的运用:
车铃利用了震动发声的机制
9、光学知识的运用:
尾灯壁有许多互成直角的反射面,夜间汽车灯光射来,能被它沿原方向反射回去,这些反射回去的红光会引起司机的注意,以防交通事故.
10、电磁学知识的运用
速度计
人力电动两用车
不仅自行车本身有许多物理知识，而且在自行车比赛时，还要用到力学知识。
人们骑着自行车向前进时，即使无风的天气也会感到有风从耳边飞过,速度越快人感觉到的风力也越大,阻碍前进的效果也越明显.
五、课外练习：
一）、课外查阅: 1、自行车发展的历史
2、新式自行车
3、赛车
二）、每个同学整理研究的内容写一篇科技小论文。
三）、请对自行车或自行车的某一部件进行改进，并提出创新设计方案。