课题：自行车的物理知识

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。