1、自行車身上的物理學(xué)生：新鄉(xiāng)市第三十中學(xué) 楊浩然輔導(dǎo)教師：新鄉(xiāng)市第三十中學(xué) 李武軍一、自行車前進(jìn)的動(dòng)力自行車是很普及的代步和運(yùn)載工具。不少同學(xué)每天都與它結(jié)伴而行的。也許同學(xué)們會(huì)認(rèn)為是人的蹬力使車向前進(jìn)。找一輛自行車，支起它的后撐腳，讓前輪懸空，讓一個(gè)身強(qiáng)力壯的同學(xué)坐到座墊上，拼命地蹬車的踏腳板。厚輪飛速地轉(zhuǎn)動(dòng)，自行車絲毫沒(méi)有前進(jìn)。當(dāng)用力蹬自行車的腳踏時(shí)，通過(guò)鏈條的傳動(dòng)，會(huì)使后輪轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，后輪在轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，與地面摩擦的部位會(huì)產(chǎn)生向后推地面的力。地面會(huì)對(duì)后輪底部與地面接觸的部位產(chǎn)生向前的推力。正是在這個(gè)推力的作用下，自行車才會(huì)在路面上不斷前進(jìn)。也就是說(shuō)，后輪是自行車前進(jìn)的主動(dòng)輪，地面對(duì)后輪的摩擦力才是自

2、行車前進(jìn)的動(dòng)力。二、自行車在測(cè)量中的應(yīng)用在測(cè)量跑道的長(zhǎng)度時(shí)，可運(yùn)用自行車。如普通車輪的直徑為0.71米或0.66米。那么轉(zhuǎn)過(guò)一圈長(zhǎng)度為直徑乘圓周率，即約2.23米或2.07米，然后，讓車沿著跑道滾動(dòng)，記下滾過(guò)的圈數(shù)n，則跑道長(zhǎng)為n×2.23米或n×2.07米。三、自行車在力和運(yùn)動(dòng)中的應(yīng)用自行車外胎有凸凹不平的花紋，這是通過(guò)增大自行車與地面間的粗糙程度，來(lái)增大摩擦力的，其目的是為了防止自行車打滑。多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦：如車的外胎，車把手塑料套，蹬板套、閘把套等。變滾動(dòng)摩擦為滑動(dòng)摩擦以增大摩擦：如在剎車時(shí)，車輪不再滾動(dòng)，而在地面上滑動(dòng)，摩擦大大增加了，故車可迅速停駛

3、。而在剎車的同時(shí)，手用力握緊車閘把，增大剎車皮對(duì)鋼圈的壓力以達(dá)到制止車輪滾動(dòng)的目的。而車的前軸、中軸及后軸均都安有鋼珠采用滾動(dòng)以減小摩擦。為更進(jìn)一步減小摩擦，人們常在這些部位加潤(rùn)滑劑。彈簧的減震作用：車的座墊下安有許多根彈簧，利用它的緩沖作用以減小震動(dòng)。四、自行車在壓強(qiáng)中的應(yīng)用自行車車胎上刻有載重量。如車載過(guò)重，則車胎受到壓強(qiáng)太大而被壓破；座墊呈馬鞍型，它能夠增大座墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強(qiáng)，使人騎車不易感到疲勞。五、自行車在簡(jiǎn)單機(jī)械中的應(yīng)用自行車制動(dòng)系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個(gè)省力杠桿，可增大對(duì)剎車皮的拉力。控制前輪轉(zhuǎn)向的杠桿：自行車的車把，是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動(dòng)自行車前

4、輪，來(lái)控制自行車的運(yùn)動(dòng)方向和自行車的平衡；控制剎車閘的杠桿：車把上的閘把是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。自行車為了省力或省距離，還使用了輪軸：中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）；自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑大于前叉軸的半徑）；后軸上的齒輪和后輪組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。六、自行車在功和機(jī)械能中的應(yīng)用根據(jù)功的原理：省力必定費(fèi)距離。因此人們?cè)谏掀聲r(shí)，常騎“S形”路線就是這個(gè)道理；動(dòng)能和重力勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化：如騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，就容易上去些，這里是動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越

5、來(lái)越快，此為勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。七、自行車在慣性定律中的應(yīng)用自行車剎車以后能停止。剎車時(shí)，剎皮與車圈間的摩擦力，會(huì)阻礙后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。手的壓力越大，剎皮對(duì)車圈的壓力就越大，產(chǎn)生的摩擦力也就越大，后輪就轉(zhuǎn)動(dòng)得越慢。如果完全剎死，這時(shí)后輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒?dòng)摩擦力，方向向后，阻礙了自行車的運(yùn)動(dòng)，因此就停下來(lái)了。快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，后輪會(huì)跳起來(lái)。這是因?yàn)榍拜喪艿阶枇Χ蝗煌Ｖ惯\(yùn)動(dòng)，但車上的人和后輪沒(méi)有受到阻力，根據(jù)慣性定律，人和后輪要保持繼續(xù)向前的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，所以后輪會(huì)跳起來(lái)。切記下坡或高速行駛時(shí)，不能單獨(dú)用自行車的前閘剎車，否則會(huì)出現(xiàn)翻車事故！八、自行車在氣壓中的應(yīng)用自行車使用充氣內(nèi)

6、胎主要是使胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大，可以起到緩沖的作用，同時(shí)可以減小自行車前進(jìn)的阻力。氣門芯的作用：充氣內(nèi)胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)氣，保證充氣內(nèi)胎的密封。“氣門芯”的主體是一小段上端中空，下端實(shí)心的柱體，在下端的側(cè)面開一個(gè)小孔與中空部分相聯(lián)通。下面套上一段有彈性的細(xì)緣膠管就構(gòu)成氣門芯的總體。其實(shí)它就是一個(gè)單向閥門，當(dāng)你給自行車胎打氣時(shí)，氣筒中的壓縮空氣由中空部分進(jìn)入氣門芯，把有彈性的橡膠管“頂”起，空氣進(jìn)入車胎；當(dāng)不打氣時(shí)，彈性橡膠管收緊，蓋住側(cè)面的小孔，使空氣不能從車胎中回流。九、自行車在光學(xué)中的應(yīng)用自行車上的紅色尾燈，不能自行發(fā)光，但是到了晚上卻可以提醒司機(jī)注意。因?yàn)樽孕熊嚨奈矡羰怯珊芏喾涓C狀的“小室”構(gòu)成的，而每一個(gè)“