第五單元

簡單機械21自行車自行車是人類發明的最成功的人力機械之一。自行車以人力為動力，是綠色環保的交通工具。現在越來越多的人將自行車作為健身器材用來騎行鍛煉和出游。同時，自行車也是一種機器，它是由多種簡單機械組成的。你知道自行車上有哪些簡單機械嗎？1尋找自行車上的簡單機械觀察自行車，找一找有哪些簡單機械車把----省力杠桿車把上的前、后閘----省力杠桿車把與前叉軸-----省力輪軸腳蹬子和花盤齒輪-----省力輪軸后軸上的齒輪和后輪-----費力輪軸大齒輪與小齒輪----輪軸，能提高轉速鏈條與飛輪-----定滑輪，能改變用力方向大車輪與小車軸----輪軸，能加快速度螺絲與螺帽----斜面，省力2研究自行車各部分的作用人們根據需要對簡單機械進行了組合，發明了各種機器。大部分機器都是由動力部分、傳動部分、工作部分和控制部分組成的。下面以電動玩具車為例進行觀察，研究機器的組成部分。玩具車的開關是控制部分，起到控制電源的作用；電動機是動力部分，起到給玩具車提供動力的作用；齒輪箱是傳動部分，起到傳輸動力的作用；輪子是工作部分，起到讓玩具車運動的作用。自行車是一種設計合理、廣泛應用的機器，它的工作原理和玩具車十分相似，請大家找出自行車的四個組成部分。自行車的控制部分是車把和車閘，動力部分是腳踏板，傳動部分是齒輪和鏈條，工作部分是車輪。你知道自行車的各部分有什么作用嗎？下面我們選擇自行車其中的一個部分進行研究研究計劃問題：在自行車的鏈條傳動裝置中，齒輪起到了什么作用？假設：齒輪起到___________作用方法：轉動自行車大齒輪一圈，觀察后輪小齒輪轉動多少圈？記錄：轉動大齒輪_____圈，小齒輪轉動______圈。結論：在鏈條傳動中，齒輪有_________________的作用如果直接讓兩個齒輪咬合在一起，它們將會如何工作？在傳動過程中，齒輪有_____________________的作用提示：根據大齒輪齒數:小齒輪齒數＝小齒輪轉動圈數:大齒輪轉動圈數來確定大齒輪轉一圈，小齒輪轉多少圈。不同的自行車，傳動比不同。可以通過數一數大小齒輪的齒數來判定。實驗結論：在鏈條傳動中，齒輪有傳遞動力的作用。主動鏈輪的運動和動力通過鏈條傳給從動鏈輪，兩輪的運動方向相同。如果直接讓兩個齒輪咬合在一起，則一個齒輪直接帶動另一個齒輪轉動，在齒輪傳動中，齒輪有傳遞動力以及改變運動方向的作用。即一個齒輪朝一個方向轉動時，另一個齒輪就會朝相反的方向轉動，這就改變了運動的方向我們也可以研究控制部分，在車把控制部分中，車把和車閘起到了控制方向和控制運動狀態的作用應用與拓展研究新型自行車大家一定使用過共享單車，它極大地方便了我們的生活。你知道共享單車有哪些特點嗎？隨著時代的發展，尤其是大規模城市化以及私人小汽車的普及，自行車已經不再是主要的代步工具，而更多地用來比賽、鍛煉、健身。而現在，在中國的一二線城市，路上隨處可見橙、黃、藍、綠等各色單車。2016年4月，第一代經典版摩拜單車出現在人們生活中。標志著這一新生事物橫空出世。仔細觀察共享單車，分析它的車輪、輪盤和車鎖等部分是怎樣的？與傳統的自行車有什么區別？這樣設計有什么優點？這種單車看起來與我們印象中的自行車很不一樣——輪子沒有常見的輻條、也沒有氣門芯；沒有多余的剎車線；車鎖沒有鑰匙孔而是代之以二維碼；還有，沒有車鏈子。這種自行車叫無鏈條自行車。使用一種新的傳動機構---無鏈條軸傳動，這種傳動裝置的原理，簡單來講就是：單擺臂，軸傳動。踩腳踏板時，會帶動安裝軸系轉動，在軸系上的錐齒輪傳動后，會帶動軸轉動，軸再通過錐齒輪帶動連接后車輪的安裝軸系轉動，后車輪就往前行走了。在設計時，研發者選用了實心胎，目的是免維修，降低了傳統充氣輪胎被扎、爆胎的麻煩。單車的輪轂采用五幅輪轂設計，避免了不同的輻條松緊不一，導致輪胎變形。單車的車輪使用汽車車輪的結