5.4课外探究变速自行车讲义（原卷版+解析版）2023-2024学年京改版物理八年级全一册

5.4 课外探究 变速自行车 知识梳理 （一）提出问题：变速自行车是如何变速的？在不同的链轮与飞轮的组合方式下，车速大小如何变化？ （二）实验设计：观察变速自行车的“慢速”装置，分析它有哪些不同的变速组合方式。探究在链轮转速一定的情况下，链轮与飞轮的组合方式不同时，车速大小会有怎样的变化？ （三）材料和用具： _____。 （四）实验步骤： 1．准备一辆变速自行车，置于相对空旷的地方。 2．分别观察自行车的中轴与后轴上各组链轮与飞轮的大小情况，并进行记录。 3．选择最大的链轮与最小的链轮组合，踩踏脚蹬使链轮以一定的转速旋转一定的圈数。测出自行车运动的距离与所用的时间，记录实验结果。 4．改变链轮与飞轮的组合方式（先固定飞轮不变，依次改变链轮的大小，再固定链轮不变，依次改变飞轮的大小），踩踏脚蹬使链轮以相同的转速旋转一定的圈数，测量并记录自行车运动的距离与所用的时间。 根据测量的结果，计算不同的链轮与飞轮组合方式下的车速。 （五）分析讨论： 1．你研究的变速自行车中，链轮与飞轮移动有多少种组合方式？ 2．链轮与飞轮的不同组合方式对车速有何影响？在链轮转速一定的情况下，什么样的组合方式车速最大？什么样的组合方式车速最小？按照车速从大到小排列链轮与飞轮的组合方式。 （六）延伸探索： 1．当链轮转速一定时，链轮与飞轮以什么样的方式组合时，骑车会感到相对省力？ 2．以什么样的方式组合时，会感到相对费力？此时对应的车速如何？ 3．平坦的公路上适合使用什么样的组合方式？骑车上坡时适合使用什么样的组合方式？为什么？ 基础训练 1．我国古代记录传统手工技术的著作《天工开物》里记载了一种捣谷用的舂。如图所示，是小华在劳动教育实践活动中体验中国传统农耕“舂稻谷”的示意图，小华感觉力量不够，用起来比较困难，则她可以采取的措施是（　　） A．小华将脚向前移动 B．将支点向靠近小华的方向移动 C．将放稻谷的容器向远离支点方向移动 D．小华适当负重再操作舂捣谷 2．如图所示的各种工具，正常使用时省力的是（　　） A． 定滑轮 B．动滑轮 C． 筷子 D． 船桨 3．下图是生活中几种常见的杠杆，其中属于省力杠杆的是（　　） A． 钓鱼竿 B．道钉撬 C．筷子 D． 理发剪刀 4．如图所示，用剪刀将一张纸片缓慢地一刀剪断的过程中，阻力臂l阻和动力F动的变化情况是（　　） A．l阻不变，F动变大 B．l阻不变，F动不变 C．l阻变大，F动变大 D．l阻变大，F动不变 5．如图所示，轻质杠杆可绕支点O自由转动，作用在A点处的各个拉力中，不可能使杠杆水平平衡的是（　　） A．F1和F2 B．F1和F4 C．F2和F3 D．F3和F4 6．A中的杠杆和物体处于静止状态，B、C、D中的物体被匀速吊起，所有物体重力均为G，不计动滑轮重力、绳重和一切摩擦，则所用拉力F最小的是（　　） A． B． C． D． 7．如图所示是“天和”核心舱机械臂，机械臂的功能类似于人的手臂，它有7个关节，长度可达10多米，具有抓住、拉回、锁死等功能。下列用具使用时与机械臂属于同一类杠杆的是（　　） A．筷子 B．羊角锤 C．核桃夹 D．瓶盖起子 8．如图所示，在轻质杠杆的中点处吊一重物G，左端能绕固定点O转动，右端施加一个始终竖直向上的动力F，使杠杆缓慢地从OA转至OB，则在转动过程中（　　） A．F与它的力臂乘积不变 B．F的力臂不变，F的大小变大 C．F的力臂变大，F的大小变大 D．F的力臂变大，F的大小不变 9．如图工人师傅正在使用一根硬棒撬动石头，使用此硬棒（　　） A．省力且省距离 B．省力但费距离 C．费力且费距离 D．费力但省距离 10．分别使用图中四种装置匀速提升同一重物，不计滑轮重、绳重和摩擦，最省力的是（　　） A． B． C． D． 11．工人用一均匀杠杆将重为1000N的货物匀速提高1m， ... ...