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自行车就是一本有趣的物理“教材”

2015-10-21刘保平

新课程·下旬 2015年12期
关键词:内胎车把省力

刘保平

自行车是大家生活中常见的交通工具,其中有许多物理知识,可以作为教师教学中的“教材”。

一、摩擦知识

摩擦力的存在,既是自行车前进的动力,也是后退的阻力。所以车上既有增大摩擦的地方,又有减小摩擦的地方。比如:在自行车外胎上的花纹,就是用来增大摩擦的;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,是用来减小摩擦的。

二、杠杆、轮轴知识

如,车把是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡;车把上的车闸也是省力杠杆,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;中轴上的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);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);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、气压知识

自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力;气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。

四、光学知识

自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上,就会产生反射光,由于红色醒目,就可以引起司机的注意。

五、力学知识

自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到的压强太大而被压破;坐垫呈马鞍型,它能够增大坐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。人们在上坡时,常骑“S形”路线就是为了省力。如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去,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;快速行驶的自行车不能突然把前轮刹住,根据惯性定律,这样后轮会跳起来,使人、车摔倒。

上述内容已涉及物理四大知识中的三大块:力学、热学和光学,三十二个知识点,如果给它改装一个照明,就涉及电学,再对各知识进行拓展延伸,能覆盖物理课本知识的三分之二。

运用好这本“教材”,學生既能在实践中学习物理知识,又能在实践中验证物理结论,还能在实践中探究物理知识,激发学习兴趣。如学生骑自行车时希望轻松、灵活、省力、舒服、享受,那么他们就会想办法,找原因,进行实践,从而激发学生的求知欲、创造力,真正实现素质教育。

编辑 赵飞飞

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