资源简介

(共23张PPT)
第12章 机械能
跨学科实践：
自行车
4
01
通过观察，了解自行车的基本结构和各部件名称。
02
认识自行车中的简单机械及工作原理。
03
经历自行车拆解、保养、组装与调试的实践过程，培养动手操作能力。
一、自行车的结构
1.常见的自行车分类。
一、自行车的结构
2.自行车主要由 系统、 系统、_____系统、刹车系统、避震系统等组成。
支撑
轮组
变速
前叉
辐条
轮胎
轮圈
刹车把手
变速把手
车把
大梁
车座
座杆
后上叉
变速器
飞轮
导轮
后下叉
链条
齿盘
曲中柄
脚蹬
活动1　观察自行车，思考以下问题：
1.观察一辆自行车，看一看自行车上有哪些简单机械。想一想，这些机械有什么作用？
二、自行车与物理
刹车把手
省力
轮轴（脚蹬、曲中柄与齿盘）
斜面
省力
轮轴
省距离
F1
F2
l2
l1
省力
轮轴
F1
F2
l1
l2
F1
l2
F2
l1
省力杠杆
2.观察自行车的轮胎，看一看轮胎是由什么材料做成的。想一想，这种材料有什么优点？为什么自行车轮胎有花纹？
轮胎采用高弹性橡胶做成，高弹性橡胶不仅能增强轮胎的耐用性，还能有效减少震动，提升骑行的舒适度。此外，轮胎、车把手和脚踏板上的花纹设计，是在压力一定时，通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力。
3.观察自行车的各种部件，想一想，哪些设计增强了骑行的舒适性？
马鞍型坐垫：自行车的坐垫设计成马鞍型，能够增大与人体的接触面积，从而有效减小臀部承受的压强。
马鞍型坐垫
3.观察自行车的各种部件，想一想，哪些设计增强了骑行的舒适性？
前叉减震器、后叉避震器：减震器是自行车的重要组件，能够减小在崎岖的路面上骑行时的颠簸程度，并有效限制震动传递到骑行者的身体。
车座下的弹簧：在崎岖的路面上骑行时，车座下的弹簧发生弹性形变，起到减震作用，从而提高骑行的舒适度。
3.观察自行车的各种部件，想一想，哪些设计增强了骑行的舒适性？
橡胶轮胎、较低的胎压也能够有效过滤掉部分路面的颠簸，从而减少自行车传递到身体的震动。
脚蹬设计得较宽，是为了增大与脚的接触面积，
从而减小脚部承受的压强，提高骑行的舒适度。
4.观察自行车是如何传动的，想一想，为什么自行车比人运动得快？
自行车能前进依靠的是人对脚蹬施加的力，通过链条传递到后轮，当我们用力蹬脚蹬时，传动装置将力传递到后轮，使后轮能够克服地面的摩擦力和其他阻力前进，当中轴上的大齿轮转动一圈时，它能带动后轮的小齿轮转动多圈，因此人每蹬一圈，车轮带动自行车移动的距离远大于人脚蹬一圈的距离。
学以致用
1.(2024·日照期末) 机械以各种不同的形式展现在生活中，成为生活中不可或缺的部分，如图是自行车结构图，关于自行车机械的应用，正确的是(　　)
A.螺丝和螺帽：斜面类螺旋简单机械，费距离
B.脚踏板：属于等臂杠杆
C.刹车控制器：属于杠杆，能省距离
D.车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离
A
2.如图所示，某同学骑自行车在水平路面上匀速运动。下列说法正确的是(　　)
A.自行车前后的两个用链条连接的齿轮，前面的大是为了省力
B.自行车车座较宽是通过增大接触面积来减小压强，使人更舒适
C.自行车受到的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力
D.自行车轮胎有许多花纹，是为了减小摩擦
B
三、围绕自行车来探索
活动2　拆装自行车
活动3　自行车主题征文与展示
请你根据教材上的提示，查阅资料，在家长或老师的指导下完成活动。
(2024·西安模拟)小明每天骑自行车上学。在骑车上坡时，小明发现即使不踩踏板，自行车也能冲上斜坡一段距离。多次尝试，他发现在坡底时的速度越大，自行车自行冲上斜坡的距离就越远。自行车冲上斜坡的最大距离与哪些因素有关呢？小明提出了下列猜想：
A.与其运动到坡底时速度的大小有关；
B.与其在斜坡上受到摩擦力的大小有关；
C.与其质量的大小有关。
学以致用
(1)为了验证猜想，小明将一左侧光滑、右侧粗糙的弧形轨道固定在水平桌面上，并用小球模拟自行车，如图所示。将小球从左侧轨道某位置自由释放，小球沿轨道向下运动，继而冲上右侧轨道，测出小球在右侧轨道运动的最大距离s(不计空气阻力)。
①小明将同一小球从左侧轨道的不同高度自由释放，分别记下小球冲上右侧轨道的最大距离s，这是为了探究猜想　 　(选填“A”“B”或“C”)。
A
②在探究猜想C时，小明将质量不同的小球由左侧轨道相同高度自由释放，分别测出它们在右侧轨道运动的最大距离s，数据如表所示：
根据表中的数据可得出的结论是：小球冲上轨道的最大距离与小球的质量　　 (选填“有关”或“无关”)。
无关
实验次数 1 2 3 4 5
小球质量m/g 20 30 40 50 60
小球冲上轨道的 最大距离s/cm 30.1 30.2 30.0 30.1 30.0
③将小球由左侧光滑轨道某一高度自由释放，小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升的最大高度　 　(选填“大于”“小于”或“等于”)小球在左侧轨道释放时的高度，原因是_____________________________________
　　　　　　　　　　　　　 。
小于
小球在右侧粗糙的弧形轨道上上升时，
克服摩擦力做功，机械能减小
(2)小明骑自行车上一个陡坡时，沿“S”形路线骑行，他这样做是为了
　　 (选填“省力”或“省功”)。
省力
1.(2024·平凉庄浪县三模)自行车是一种低碳环保的交通工具，它的结构及使用与物理知识密切相关。下列对应关系正确的是(　　)
A.自行车轮胎表面的花纹——减小摩擦力
B.自行车车座宽大——增大压强
C.骑自行车上坡时加速——增大惯性
D.自行车车把上的刹车闸——省力杠杆
D
2.(2024·辽宁模拟)自行车中蕴含着大量的物理知识，自行车及其“尾灯”内部的结构图如图所示。关于该自行车，下列说法中正确的是(　　)
A.自行车的车座是马鞍形的，
这是为了减小压力
B.自行车轮胎与地面之间的
摩擦属于有害摩擦
C.夜晚自行车尾灯在后方汽车车灯的照射下会很亮，但它不是光源
D.如果增大自行车车轮的直径，骑车时会更省力
C
3.变速自行车的变速系统是通过改变链条和不同的前、后大小的齿轮盘的配合来改变车速挡位的。如图所示是变速自行车的驱动结构简图，它与普通自行车的区别在于，它的后齿轮由多个半径不同的齿轮共同组成。
(1)自行车驱动结构中，后齿轮和后车轮组成一个　　 (选填“省力”
“费力”或“等臂”)杠杆。
费力
(2)爬坡时，应将链条调整至半径较　　(选填“大”或“小”)的后齿轮上，从而达到相对省力的目的。
(3)前齿轮和后齿轮在共同工作时，其特征是　　。
A.相同时间转过的圈数相同
B.相同时间链条转动的长度相同
C.相同时间转过的圈数和链条转动的长度均相同
D.相同时间转过的圈数和链条转动的长度均不相同
大
B

展开更多......

收起↑