12.4跨学科实践：自行车 课件 (共40张PPT)2024-2025学年教科版物理八年级下册

(课件网) 第4节 跨学科实践：自行车 第十二章 机械能 感悟新知 自行车是由人力脚踏驱动、有两个车轮的陆地交通车辆，俗称自由车、脚踏车或单车，又因中国最早的自行车是从国外过来，所以中国人又曾叫自行车为“洋马儿”。 自行车的优点有很多，如无污染、重量轻、结构简 单、物美价廉、使用和维修方便，既能代步和运载货物，还能用于体育锻炼等。 感悟新知 追溯起源 世界上第一批真正实用型的自行车出现于19 世纪初。1817 年，德国人德莱斯在法国巴黎发明了带车把的木制两轮自行车。如图2 所示，它只有两个轮子而没有传动装置，人骑在上面，需用两脚蹬地驱车向前滚动，在前轮上加了一个控制方向的车把，可以改变前进的 方向。但是骑车依然要用两只脚，一下 一下地蹬踩地面，才能推动车子向前滚动。 感悟新知 任务一 自行车的结构 1. 类型 普通自行车、公路自行车、健身自行车、场地自行车、山地车、速降自行车、儿童自行车、旅行自行车、死飞自行车、多人自行车、折叠自行车、BMX 自行车等。 感悟新知 2. 结构 自行车通常由车架、轮胎、脚踏、刹车、链条等25 个部件组成(如图1 所示)。它的工作系统一般分为支撑系统、轮组系统、变速系统、刹车系统、避震系统等。 感悟新知 深度思考(1)支撑系统：自行车的支撑系统是自行车的 “骨架”，起到整合各种零配件及支撑骑行者的作用。它是由哪些部分组成的？ 深度理解： 支撑系统：车架、车把、车座和座杆。 感悟新知 (2)轮组系统(滚动系统)：轮组系统是连接车轮和车架的部分，自行车的动力传输都必须要经过轮组传动给轮胎。它是由哪些部件组成的？ 深度理解： 轮组系统(滚动系统)：轮圈、辐条等。 感悟新知 (3)变速系统：变速系统是更改齿盘和飞轮的齿轮比来改变速度。 (4)刹车系统：骑行者可以操纵车闸，使行驶的自行车减速、停驶，确保行车安全。它是由哪些部件组成的？ 深度理解： 刹车系统：刹车把手等。 感悟新知 (5)避震系统：骑行过程 中，通过悬挂、减震等方式，减少车身与地面碰撞时所产生的冲击和振动，提高骑行舒适性和稳定性的装置。 感悟新知 任务二 自行车与物理 自行车的工作原理 骑行者通过脚蹬施加力，经过齿盘、链条等传递到飞轮，从而驱动后轮转动。车轮的转动带动自行车前进，同时骑行者可以通过车把控制行驶方向。当需要减速或停车时，骑行者可以操作刹车把手，通过刹车线拉动刹车片与车轮摩擦，从而降低车速或停车。 感悟新知 2. 自行车中的物理 观察1：自行车上的机械 (1)自行车上的杠杆 例如：自行车的车闸是省力杠杆； 分析：如图4 所示，刹车把手的动力臂大于阻力臂，因此动力F1 小于阻力F2，故自行车的车闸是省力杠杆。 感悟新知 (2)自行车上的轮轴 例如：如图5 所示，中轴上的脚蹬和齿盘组成省力轮轴； 分析：由于脚蹬 半径大于齿盘半径， 所以作用在脚蹬上的 动力F 就小于齿盘上 的阻力，因此骑行比走路更省力。 感悟新知 观察2：自行车的轮胎 (1)分析：轮胎是由橡胶做成的。 (2)优点：首先，橡胶具有出色的耐磨性，这意味着轮胎的使用寿命会更长。其次，橡胶的弹性极佳，作为轮胎材料可以吸收大量振动能量，有助于自行车在行驶过程中保持平稳，减轻震动和颠簸感。 感悟新知 观察3：自行车部件的舒适性 (1)自行车座设计成马鞍形 原因：自行车的车座较宽大，可以增大人与车座的接触面积，减小对人的压强，使人骑坐时感到舒服。 感悟新知 观察思考4：自行车的传动 (1)自行车传动的原因：如图6 所示，人在自行车上借助车上设置的省力杠杆，利用大齿轮带小齿轮的快速转动的原理，使自行车的轮胎轻快地运转。 感悟新知 (2)人骑自行车比走路运动快的原因 ①自行车和走路都是靠摩擦力驱动的。但是骑 ... ...