自行车身上力学知识的应用

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,自行车中 的 力学知识,1:,自行车发展史,自世界上第一辆自行车问世至今已有,200,多年的历史了。,18,世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车。这辆最早的自行车是木制的，其结构比较简单，既没有驱动装置，也没有转向装置，骑车人靠双脚用力蹬地前行，改变方面时也只能下车搬动车子。即使这样，当西夫拉克骑着这辆自行车到公园兜风时，在场的人也都颇为惊异和赞叹。,自行车中 的 力学知识,世界上第一批真正实用型的自行车出现于,19,世纪初。,1817,年，德国人德莱斯在法国巴黎发明了带车把的木制两轮自行车。这种自行车虽然仍旧用脚蹬才能前行，但是可以一边前行一边改变方向，它一问世便引起了人们的极大兴趣。法国人大量进行仿制，一时间，巴黎街头涌现出成百上千的自行车。,1830,年，法国政府还为邮差配备了自行车作为交通工具。,1:,自行车发展史,自行车中 的 力学知识,在,20,世纪,亚洲的中国获得了前所未有的普及和发展。现在中国的自行车产量、消费量、出口量均居世界第一。中国老百姓拥有,5,亿多辆自行车。年出口达到,2000,万辆。从某种意义上来说，中国是一个自行车的王国。每天清晨和落日时分，滚滚车流在中国的城市中碾动，这是最为壮观的一道风景，这是一条现代中国流动的长城。然而随着社会的发展，城市的主角已由两个轮子让位于四个轮子。,1:,自行车发展史,自行车中 的 力学知识,50,年代，自行车还是较为稀少的工具,60,、,70,年代，自行车已经在人们的生活中占有重要位置，与缝纫机、手表、并称为三大件，成为一个家庭富裕的象征。人们谈飞鸽、永久,，不啻于今天人们谈论,捷达、富康,，谁家的自行车丢失了，公安局、派出所会立案侦破。在以轿车为高官专属的年代，自行车是百姓的自豪。,80,、,90,年代，自行车的生产发生了很大变化，千篇一律的老样式被五光十色的新式样刷新。,飞鸽,、,永久,也不再独享殊荣。山地车、变速车、高档赛车、电力自行车等遍地开花。自行车单一的实用功能衍变出娱乐功能，健身功能渗透了审美、健康和环保的观念,1:,自行车发展史,同学们通过了解和观察自行车发展史，能否找到它们有什么 共同之处？,1:,自行车发展史,2:,自行车结构,车把,前叉,前轴,前轮,车把、前叉、前轴、前轮等部件组成,了,-,导向系统,.,乘骑者可以通过操纵车把来改变行驶方向并保持车身平衡。,自行车中 的 力学知识,1:,导向系统,2:,自行车结构,脚蹬,中轴,链条,曲柄,链轮,飞轮,后轴,后轮,脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成,-,驱动（传动或行走）系统,人的脚的蹬力是靠脚蹬通过曲柄，链轮、链条、飞轮、后轴等部件传动的，从而使自行车不断前进。,2:,自行车结构,1:,导向系统,2:,驱动（传动或行走）系统,闸把,钢丝绳,闸皮,闸把,钢丝绳,闸等皮部件组成,-,制动系统,3,、制动系统,3:,知识应用,a,测量中的应用,普通车轮的直径,0.71,米或,0.66,米,运用自行车可测量跑道的长度，那么转过一圈长度为直径乘圆周率,，即约,2.23,米或,2.07,米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数,n,，则跑道长为,n2.23,米或,n2.07,米,3:,知识应用,b,力和运动的应用,(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。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。,(2),弹簧的减震作用,车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。,3:,知识应用,c,压强知识的应用,(1),自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。,(2),座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。,3:,知识应用,d,简单机械知识的应用,自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。,3:,知识应用,e,功、机械能的知识运用,(1),根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“,S,形”路线就是这个道理。,(2),动能和重力势能的相互转化,如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。,3:,知识应用,f,惯性定律的运用,快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。,切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！,