关于自行车的物理知识的小论文
1.关于“自行车上的物理知识”的论文800字左右
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。
常见的自行车,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,下面就自行车上的知识来全面介绍一下 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. (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. (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.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. 8.齿轮传动方面 (1)线速度和角速度的关系,如图5所示,设齿轮边缘的线速度为v ,齿轮的半径为R,齿轮转动的角速度为ω,则有v = ωR. 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. 四、电学方面 在有些自行车上装有小型的发电装置,它利用摩擦转动,就像我们在实验室中看到的手摇发电机一样,发出的电能供给车灯工作,起到一定的照明作用.。
2.自行车中的物理原理论文
给你介绍一些相关原理知识内容吧: 自行车上的物理学知识 自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。
其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统: 1、导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。
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。 2、驱动(传动或行走)系统:由脚蹬、中轴、链轮、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。
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。 3、制动系统:它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停使、确保行车安全。
此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架等部件。 下面来具体介绍一些与力学知识有关的自行车部件: 1、车架部件是构成自行车的基本结构体,也是自行车的骨架和主体,其他部件也都是直接或间接安装在车架上的。
车架部件的结构形式有很多,但总体可以分为两大类:即男式车架和女式车架。 车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。
为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力,有的自行车还采用流线型的钢管。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。一般辐条是等径的,为了减轻重力,也有制成两端大、中间小的变径辐条,还有为了减少空气阻力将辐条制成扁流线型 2、外胎:分软边胎和硬边胎两种。
软边胎断面较宽,能全部裹住内胎,着地面积比较大,能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻,着地面积小适宜在平坦的道路上行驶,具有阻力小,行驶轻快等优点。
外胎上的花纹是为了增加与地面的摩擦力。山地自行车的外胎宽度特别宽,花纹较深也是适应越野山地用。
3、脚蹬部件:脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上,是一个将平动力转化为转动力的装置,自行车骑行时,脚踏力首先传递给脚蹬部件,,然后由脚蹬轴转动曲柄,中轴,链条飞轮,使后轮转动,从而使自行车前进。因此脚蹬部件的结构和规格是否合适,将直接影响骑车人的放脚位置是否合适,自行车的驱动能否顺利进行。
脚踏:可分为整体式脚踏和组合式脚踏。无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面,必须安全可靠,具有一定的防滑性能,可以选用橡胶、塑料或金属材料制造。
脚踏必须转动灵活。 4、前叉部件:前叉部件在自行车结构中处于前方部位,它的上端与车把部件相连,车架部件与前管配合,下端与前轴部件配合,组成自行车的导向系统。
转动车把和前叉,可以使前轮改变方向,起到了自行车的导向作用。此外,还可以起到控制自行车行驶的作用。
前叉部件的受力情况属悬臂梁性质,故前叉部件必须具有足够的强度等性质。 5、链条:链条又称车链、滚子链,安装在连轮和飞轮上。
其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上,带动自行车前进。 链轮:用高强度钢材制成,保证其达到需要的拉力。
6、飞轮:飞轮以内螺纹旋拧固定在后轴的右端,与链轮保持同一平面,并通过链条与链轮相连接,构成自行车的驱动系统。从结构上可分为单级飞轮和多级飞轮两大类。
单级飞轮又称为单链轮片飞轮,主要由外套、平挡和芯子、千斤、千斤簧、垫圈、丝挡几钢球等零件组成。 其单级飞轮工作原理:当向前踏动脚踏是,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含,飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,自行车就前进了。
当停止踏动脚踏板时,链条和外套都不旋转,但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动,这时飞轮内齿产生相对滑动,由此将芯子压缩到芯子的槽口内,千斤又压缩了千斤簧。当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时,千斤簧被压缩得最多,再稍微向前滑一点,千斤被千斤簧弹到齿根上,发出“嗒嗒”的声响。
芯子转动加快,千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动,发出“嗒嗒”的声音。当反向踏动脚踏时,外套反向转动,会加速千斤的滑动,使“嗒嗒”声响得更急促。
多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。 多级飞轮是在单级飞轮的基础上,增加几片飞轮片,与中轴上的链轮结合,组成各种不同的传递比,从而改变了自行车的速度。
3.自行车上的物理 论文
1、运动原理自行车的车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25个部件中,其基本部件缺一不可。
其中,车架是自行车的骨架,它所承受的人和货物的重量最大。按照各部件的工作特点,大致可将其分为导向系统、驱动系统、制动系统。
1.1 导向系统:由车把、前叉、前轴、前轮等部件组成。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。
1.2 驱动(传动或行走)系统:由脚蹬、中轴、牙盘、曲柄、链条、飞轮、后轴、后轮等部件组成。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。
1.3 制动系统:它由车闸部件组成、乘骑者可以随时操纵车闸,使行驶的自行车减速、停驶、确保行车安全。 此外,为了安全和美观,以及从实用出发,还装配了车灯,支架等部件。
脚蹬部件:脚蹬部件装配在中轴部件的左右曲柄上,是一个将平动力转化为转动力的装置。自行车骑行时,脚踏力首先传递给脚蹬部件,然后由脚蹬轴转动曲柄、中轴、链条飞轮,使后轮转动,从而使自行车前进。
因此脚蹬部件的结构和规格是否合适,将直接影响骑车人的放脚位置是否合适,自行车的驱动能否顺利进行。脚踏:可分为整体式脚踏和组合式脚踏。
无论什么款式的脚踏都必须有脚踏面,必须安全可靠,具有一定的防滑性能。车架一般采用普通碳素铜管经过焊接、组合而成。
为了减轻管重量,提高强度,较高档的自行车采用低合金钢管制造。为了减少快速行驶的阻力,自行车应该采用流线型的钢管。
由于自行车是依靠人体自身的驱动力和骑车技能而行驶的,车架便成为承受自行车在行驶中所产生的冲击载荷以及能否舒适、安全地运载人体的重要结构体,车架部件制造精度的优劣,将直接影响乘骑的安全、平稳、和轻快。外胎:分软边胎和硬边胎两种。
软边胎断面较宽,能全部裹住内胎,着地面积比较大,能适宜多种道路行驶。硬边胎自重轻,着地面积小适宜在平坦的道路上行驶,具有阻力小,行驶轻快等优点。
前叉部件:前叉部件在自行车结构中处于前方部位,它的上端与车把部件相连,车架部件与前管配合,下端与前轴部件配合,组成自行车的导向系统。转动车把和前叉,可以使前轮改变方向,起到了自行车的导向作用。
此外,还可以起到控制自行车行驶的作用。 前叉部件的受力情况属悬臂梁性质,故前叉部件应该具有足够的强度等性质。
链轮:应该用高强度钢材制成,保证其达到需要的拉力。 飞轮工作原理:当向前踏动脚踏是,链条带动飞轮向前转动,这时飞轮内齿和千斤相含。
飞轮的转动力通过千斤传到芯子,芯子带动后轴和后轮转动,自行车就前进了。当停止踏动脚踏板时,链条和外套都不旋转,但后轮在惯性作用下仍然带动芯子和千斤向前转动,这时飞轮内齿产生相对滑动,由此将芯子压缩到芯子的槽口内,千斤又压缩了千斤簧。
当千斤齿顶滑到飞轮内齿顶端时,千斤簧被压缩得最多,再稍微向前滑一点,千斤被千斤簧弹到齿根上,发出“嗒嗒”的声响。芯子转动加快,千斤也很快在各个飞轮内齿上滑动,发出“嗒嗒”的声音。
当反向踏动脚踏时,外套反向转动,会加速千斤的滑动,使“嗒嗒”声响得更急促。多级飞轮是自行车变速装置中的一个重要部件。
多级飞轮是在单级飞轮的基础上,增加几片飞轮片,与中轴上的链轮结合,组成各种不同的传递比,从而改变了自行车的速度。链条:链条又称车链、滚子链,安装在连轮和飞轮上。
其作用是将脚踏力由曲柄、链轮传递到飞轮和后轮上,带动自行车前进,应该减少链条的宽度,使它与齿轮紧密接触,减少掉链的几率。2、自行车的力学知识2.1 运动和力的应用2.1.1 增大和减小摩擦自行车在行驶的过程中,各个相互接触的部件间产生相对运动,这些地方就存在摩擦。
手与车把间摩擦、车轮与地面间摩擦、闸皮与车轮间的摩擦等都是有益摩擦。用摩擦系数较大的橡胶制作车把上的胶套,在胶套上刻上花纹来增大手与车把间摩擦;在轮胎外壳上刻上花纹来增大车轮与地面间摩擦;,采用增大压力的方法来增大闸皮与车轮间的摩擦。
前轴、中轴、后轴、脚蹬、车把与车架间等各个转动部位的摩擦都属于有害摩擦。减小这些有害摩擦的方法是在转动部位安装轴承,利用滚动摩擦代替了滑动摩擦;通过向这些部位加上黄油(钙基润滑脂)或机油进行润滑。
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。自行车的外胎,车把手塑料套、踏板套、闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦,刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的,刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动。
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。刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可以迅。
4.关于"自行车上的力学知识"的"论文
自行车在我国是很普及的代步和运载工具。
在它的“身上”运用了许多力学知识, 1.测量中的应用 在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。
那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,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n*2.23米或n*2.07米。 2.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.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。
4.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。
5.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。 6.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! (一)运动和力的应用 自行车的外胎,车把手塑料套,踏板套,闸把套等处均有凹凸不平的花纹以增大摩擦.刹车时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对车轮钢圈的压力,以达到制止车轮滚动的目的.刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,变滚动为滑动后,摩擦大大增加,所以车能够迅速制动. 车的前轴,中轴及后轴均采用滚动轴承以减小摩擦,在这些部件上,人们常常加润滑油进一步减小摩擦. 1.增大和减小摩擦 自行车上的力学知识 车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动. 2.弹簧的减震作用 自行车上的力学知识 (二)压强知识的应用 自行车的车胎上刻有载重量,明确告诉人们:不能超载,如车载过量,车胎受力面积不变,则车胎受到太大的压强将被压破. 1.自行车负重 2.车座上的物理 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,使人骑车时感到较舒适. 自行车上的力学知识 (三)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,可增大刹车皮的拉力.另外,链轮牙盘与脚蹬,后轮与飞轮,车龙头与转轴等都是轮轴,利用它们可以省力. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 1,人们在骑自行车上较陡的坡时,往往走"S"形路线,这是根据功的原理.如图,坡长相当于斜面长,坡高相当于斜面高,根据功的原理:W1=W2,即FL=Gh,亦可写作:,可看出,斜面长L是斜面高h的几倍,所用的力F就是重力G的几分之一,所以,在高度h不变的情况下,斜面越长越省力,走"S"形路线是为了增大斜面长,从而能顺利上坡. 自行车上的力学知识 (四)功和能的知识运用 2,动能和势能的相互转化 骑自行车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,使车的速度(动能)增大,"动能冲坡",以较大的动能转化为较大势能,能够较容易到达坡顶.而骑车下坡时,不用脚蹬,车速也越来越快,这是势能转化为动能,动能不断增大,所以车速也不断增大 自行车上的力学知识 (五)刹车和惯性 自行车高速行驶特别是下坡时,不能单独用前闸刹车,否则会出现翻车事故,其原因是:前闸刹车,前轮被迫静止,而作为驱动轮的后轮车架和骑车人由于惯性还要保持原有的高速运动的趋势,这时就会以前轮与地面接触处为支点,向前翻转,造成翻车事故. 自行车上的力学知识 (六)测量中的应用 在测量道路的长度时,可运用自行车.如24型车轮直径为0.62米,26型车轮直径为0.66米,车轮转过一圈长度为直径乘以圆周率π,得1.95米或2.07米,然后,让车沿跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长n*1.95米或n*2.07米. 自行车上的力学知识 (七)热膨胀知识的运用 在炎热的夏天,车胎内的气不能充得太足,更不能放在烈日下曝晒,因为车胎内的空气受热急剧膨胀,压强猛增会将车胎胀破. 自行车上的力学知识 (八)机械能与内能的转化 用打气筒给车胎打气,过一会儿,筒壁会热起来,这是因为压缩筒内气体和克服活塞与筒壁的摩擦做功,使筒壁内能增加,温度升高,所以筒壁会发热. ——此帖子于 。
5.神啊 救救我吧 谁能帮写篇关于《自行车上的物理学》3000字的论文啊
以下给你参考 一.力学知识 1.摩擦方面 (1)自行车轮胎、车把套、脚踏板以及刹车块处均刻有一些花纹,并且使用摩擦大的材料,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。
(4)刹车时,用力捏紧车闸,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.简单机械 (1)自行车刹车手闸是一个省力杠杆,车后坐的载物夹也是杠杆。脚踏和中轴大齿轮组成一个省力轮轴,后轮上小齿轮和后轮组成一个费力轮轴。
车把和前叉也构成省力轮轴。 (2)自行车上坡走S形路线,相当于增加了斜面的长,可以省力,使上坡更容易。
3.运动方面 (1)自行车的速度约为(3-5)m/s。 (2)以树木为参照物,自行车是运动的;以树木为参照物,自行车是向后退的。
4.压强方面 (1)一般情况下,充足气的自行车前、后轮胎着地总面积大约为S=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=(600N+250N)=850N,可以计算出自行车对地面的压强约为8.5*104Pa。 (2)自行车的车座较宽大,可以增大人与车座的接触面积,减小对人的压强,人骑座时感到舒服。
(3) 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。 (4)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。
(5)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.惯性方面 (1)当人骑自行车前进时,停止蹬自行车后,自行车仍然前进,是由于它具有惯性。
(2)当人骑自行车前进时,若紧急刹车,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。 (3)自行车的车支架上挂有一个弹簧,在它弹起时,弹簧的弹性势能转化为动能,车支架自动弹起。
(4)自行车在不平的路面骑行时,车坐下被压缩的弹簧产生弹力,弹簧的弹性势能转化为动能,弹簧起到减震作用。 二、声学知识 (1)自行车的金属车铃发声是由于铃盖在不停的振动。
(2)自行车有些部位零件松动时,骑行时引起振动发生。 三、热学知识 (1)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。
(2)用打气筒给自行车车胎打气时,不一会儿气筒壁就会热起来,是因为打气筒的活塞压缩气体做功,气体内能增加,气体内能传给筒壁,使筒壁温度升高。同时打气过程也是克服活塞和筒壁摩擦力做功过程,也使筒壁内能增加,温度升高。
四、光学知识 (1)自行车的后面都装有一个反光镜,它是由许多角反射器组成的。当有光线从任意角度射向尾灯时,它都能把光“反向射回”。
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,能引起汽车司机的注意。 (2)自行车铃的金属盖是凸面镜,能成正立、缩小的虚象。
6.自行车上的物理知识研究报告
自行车上的物理知识结题报告一、课题背景我国是一个人口大国,自行车作为一种交通工具,既轻便、环保,又可以健身,深受人们的青睐,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。这人人皆知的自行车上,却有许多等着我们去探究,我们几个同学组成研究小组,经过我们五人和物理老师的一番讨论之后,确立本次研究性学习的主题:自行车上的物理知识。
二、课题准备 大家共同商量后,将本次的“自行车上的物理知识”主题分成五个小课题:1. 自行车上的物理知识(范凯达)2. 自行车的相关历史(阮世超)3. 自行车的结构和功能,杠杆知识(许玉宇)4. 自行车上的摩擦知识(李家琪)5. 自行车的设计和改造,并分析自行车前后轮静摩擦力问题(阮方荣)以上课题涉及八年级和九年级《物理》中的知识,我们巩固了初二的内容,也同时对初三《物理》中杠杆这一章节进行复习,也对高一的知识进行了巩固。三、课题目标 为了培养我们自主学习的能力与创新思维,得到独立锻炼的机会,增强社会合作能力,激发了我拉的科学探究精神,学到课本没有的知识,也能通过此次课题更好地从物理这一角度了解自行车。
四、课题目的(!)提高在日常生活中发现科学原理的能力(2)自已用科学知识改进日用品性能的能力(3)提高自己观察、收集信息的能力(4)培养创新能力,设计改装自行车(5)培养同学的合作精神,共同探究(6)通过学生亲自调查与访谈,了解自行车上的物理知识,培养学生严谨求实和勇于探索的科学精神、科学方法。(7)让我们初步掌握社会调查研究方法,了解学术研究的基本程序和规范,培养对于学术研究和初步兴趣,体验学术研究的成就感,初步养成良好的学术品质。
(8)通过成果展示提高学生进行科学研究的积极性,还能让学生体验到成功的快乐。五、活动步骤与过程阶段一:确定要调查的课题,制定计划及主要任务;分析课题的可行性及研究范围;明确将要调查的对象老题确定完课题,同学讨论分为五个子课题,并分配给了同学,我们小组共同制定了一系列有序可行的计划,期待着能完美完成此次任务。
阶段二:研究实物,外出采访自行车摊的师傅,并作记录,调查自行车流行现状,全面搜索第一手资料。 利用周末,我作为组长,将任务交给每一个同学,有的人把自己的自行车搬出来,供大家观察,有的人走进了自行车专卖店,研究自行车结构,并询问有关人员,有的人去了修自行车的摊铺一趟,询问了修车铺的师傅,了解到自行车的内部结构,问了他和脱链的原因。
还有的人专门做了问卷调查,并进行整理,概括。周末的实地考察让我们收获了很多,也让人家对自行车的兴趣愈发变浓,感觉才这是真正的了解自行车的开始。
阶段三:查找相关的资料,进一步的试验探究,整理资料及数据。 这几个假期,大家通过各种途径上阶段的资料进行深一步的探究和讨论。
<中国百科全书 >《十万个为什么》《辞海》等一些书籍成了我们小组的常客了。大家一有空就上网搜索,下载照片。
我们终于了解到了“世界上最原始的自行车”,看到了“世界上最先进的自行车”,感受到了这小小的自行车竟然存在着如此多的奥秘。大家都十分好奇。
阶段四:小组成员互相交流,成果汇总。得出调查报告,想出合理建议。
小组同学把这几个星期以来的资料给大家分享,向物理老师和其他人提出自己解决不了的问题,共同交流,找出需要改进的地方,并共同对其进行了筛选、修改。每个人将资料整理成几张小报告,对课题研究进行总结。
片段五:活动感想与体会。 这次综合实践活动让我们离开课堂,来到最普通的生活中去实践。
在那几周里,我们走访了自行车市场、去图书馆寻找相关书籍,上网查阅资料、还请教了物理老师。当然,在这过程中我们也遇到了许多“拦路虎”,但我们并没有因为害怕而退缩,如那次去自行车店铺的师傅,因他十分忙碌,所以我们就在烈日下足足晒了一个下午,但最终还是顺利进行了采访。
在这次十分有意义的研究性学习活动中,我们小组的所以成员都亲自参与,仔细观察,认真思考,敢于提问,并且努力总结,同时也培养了我们与他人合作的精神,丰富了我们的知识,让我们深刻感受到了通过自己的研究得到研究结果的乐趣。同时,锻炼了我们搜集、整理、分析信息和资料的能力,发现了我们的潜能和价值,增强了自信。
对这次通过自己努力取得的结果,我们感到十分的满意,也乐在其中。我们都期待以后还有更多的利用集体的力量解决和研究更多有趣问题的机会。
最后通过研学,我们认识到物理在生活中的重要意义。 当然,在这次综合实践中还有很多不够完善的地方,但是我们想:至少,我们用心,用汗水,用自己的智慧去经历了,感受了,体验了,结果就显得不太重要,过程才是我们所享受的瞬间。
我们应经常在生活在实践,在实践中去学习。
7.关于自行车的物理知识
首先,我们从车型说起:按照车轮的直径,可以将自行车分为28型、26型等若干车型。
也许有人要问,26、28是什么意思。其实这个问题开始也困扰过我们。
但是,后来我在修自行车的过程中,偶然发现车胎上写着71cm,我找来卷尺,量出直径,恰好为71cm,后来,通过查阅字典的单际单位。同理,24、26也如此!下面是我的研究成果:(一)前后轮摩擦力方面的问题 前后轮所受摩擦力方向是否一致?你可能会说 “不同”,但具体是什么方向,也说不清楚。
正好,有些同学研究黑板擦问题。他们用黑板擦在黑板上滑动时,可以清楚地看到毛毡面变形,而变形方向与相对滑动方向恰恰相反,我从中大受启发。
最后我们确定实验研究法。前轮:将一条厚海绵裹在车轮上,固定好,让前轮自由转动,保持前进状态,然后刹车,这时车轮下的海绵都挤在车轮着地点的后方,由此推知地面给前轮一个向后的摩擦力与车前进方向相反,是阻力;对于后轮,我们先把它架空,驱动脚蹬,使车轮转起来,然后让它着地,在着地的一瞬间,发现海绵挤在车轮着地点的前面,实验表明地面给车后轮一个向前的磨擦力,导致车前进,这也就是自行车能前进的原因。
结论:前轮受的磨擦力向后,后轮受的磨擦力向前。后轮提供车前进的动力。
(二)自行车轮胎中的物理知识 自行车的轮胎在自行车整个结构中占有重要的地位,缺少了它,自行车就会失去生命,不能前进。同时,轮胎中也包含了许多的物理知识。
我让几个人骑不同型号的自行车,在较光滑的路面上(地面上的阻碍物,如小石子等已被除去),同时同地开始行进,行进途中保持相同的速度,行驶到规定的距离时,同时捏闸后,车轮与地面保持滑动磨擦,车轮与地面滑动磨擦测得的轨迹长短不同,经过多次实验作出图表。第一次我们发现普通车停的较快,经过多次实验发现,在同样的情况下,最先停下来的车型不大相同,没有一定的规律性。
这与理想状态有一定差距(我们想像中的情景:在相同情况下,四辆自行车应同时停下来)。我们经过思考和研究认为,造成我们这一实验失败的主要因素有:闸皮与车轮的接触程度不同,轮胎中充气的质量有一定的差异,路面的状况以及车速的把握上还有一定的欠缺,其他因素还有待我们去研究,经过多次研究讨论我们决定调试配重并且调整好闸皮与钢圈之间距离又经过实验,我们发现粗糙的自行车轮胎与地面磨擦的轨迹较短。
图表如下:捷安特 飞鸽 凤凰(老式) 第一次 2.85m 3.08m 3.12m 第二次 2.30m 2.47m 2.59m 第三次 3.15m 3.23m 3.41m 第四次 2.66m 2.78m 2.99m 为什么轮胎粗糙的自行车滑动距离较短呢?我们根据所学的物理知识做了解释。当三种自行车的质量m一定时,自行车的加速度a为负值,a=μg,粗糙的轮胎与地面的动磨擦因数μ较大,磨擦力F也越大,加速度值越大,根据V0=at,s= 得 ,由此得出结论,轮胎越粗糙的自行车,在其他因素相同的情况下磨擦的轨迹越短。
(三)辐丝部分 一个车轮上共有36根辐丝,构成一个网状结构,最初人们把自行车的轮胎设计成一个木制的圆盘,而现在设计成了辐丝,仅用36根很细的辐丝便起到了支撑作用,我们小组刘佳同学提出,当给轮胎施加竖直向下的压力时,车轮水平方向的几根辐丝是否受力,对此,我们组在指导老师的带领下请教了一位修车的师傅,修车的师傅告诉我们,当给车施加向下的压力时,车竖直方向上的上下各六根辐丝受到压力,而水平方向上的辐丝也受力。我们为了讨论水平方向辐丝是否受力,做了以下实验,找一辆废旧的童车的轮胎,两人一起用力压轮胎,观察到轮胎几乎没有变形,而抽去轮胎水平方向两侧的辐丝,再用力压轮胎,发现轮胎在竖直方向上压扁了。
所以水平方向也受力。因此自行车的轮胎选用了辐丝交叉的方法。
(四)自行车的传动部分 自行车的运动主要是将人脚交替对脚踏板的压力转化为车轮与地面的磨擦力,转化的重要部分是自行车的传动部分。自行车的传动部分主要是由脚蹬“飞轮”、链条及后轮四部分组成。
下面浅谈一下自行车传动部分的工作过程。人在骑车时,两脚交替把脚蹬踩下“牙盘”转动,由于“牙盘”和“飞轮”的小齿和链条相互咬合,带动了后面飞轮的转动,自行车后轮向前运动,使自行车向前行驶。
这个过程虽然简单,却包含了不少的物理知识。脚蹬和牙盘之间是省力的轮轴。
因为脚蹬转动半径大于牙盘,所以蹬车时不必费太大的力。使用带齿的轮盘与链条相互咬合代替了皮带传动,增大了磨擦,更有力地带动了“飞轮”的转动。
自行车运动时“牙盘”与“飞轮”以相同速度转动,根据我们所学的线速度公式V1=rw因v一定,所以 ,即r飞/r牙1。即在相同的时间内,飞轮的转动圈数大于牙盘的转动圈数。
而飞轮与后轮共轴,所以二者角速度相等,因此当牙盘转一周时,后轮会转几周以此来提高速度。得到牙盘与飞轮角速度比,由此可得出,踏板所做圆周运动的角速度与车后轮(或前轮)的角速度比也为r2:r1。
当知道车轮直径时也可根据数单脚蹬踏板所做圆周运动的次数n估测自行车行驶距离,表达式为:变速自行车有多种“牙盘”与“飞轮”的比,比例的个数。