自行車構(gòu)造原理論文不少于1000字該怎么寫

發(fā)布時間：2025-11-19 | 來源：互聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)載和整理

自行車中的物理原理

自行車物理原理結(jié)構(gòu)剎車摩擦力

日常生活中有許多事物看似非常簡單,但卻涉及了許多深刻的物理問題,需要運用物理學(xué)原理去解釋。通過對這些事物的分析研究,能夠?qū)⑽锢韺W(xué)融入到實際生活中,拉近學(xué)生與物理的距離,提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,并有助于培養(yǎng)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力,促進學(xué)生形成科學(xué)的思維方法。自行車是學(xué)生非常熟悉的一種交通工具,其中卻蘊含了很多物理問題。下面通過探討自行車中的幾個物理問題,說明如何將物理知識與生活實際相結(jié)合,用物理知識解釋生活中的現(xiàn)象。自行車主要由支撐架構(gòu)、車輪、傳動裝置、轉(zhuǎn)動裝置和制動裝置五個部分組成。它的每一個部分都包含著許多不同的物理問題。

一、自行車的基本結(jié)構(gòu)

自行車結(jié)構(gòu)雖不復(fù)雜，但是每一部分的設(shè)計都有著豐富的物理原理。要研究自行車，首先要研究的便是自行車的基本結(jié)構(gòu)。下面我們通過圖文結(jié)合的方式來了解下自行車的基本結(jié)構(gòu)。

自行車的整體結(jié)構(gòu)

自行車的前端

自行車的坐墊

自行車的前輪

自行車的牙盤

自行車中部的三角支架

1、自行車的車座為何設(shè)計成馬鞍型？

答：因為這樣可以增大人與車座的接觸面積，減小車座對人的壓強，人騎車時感到舒服，騎車不易感到疲勞。

2、車坐下的彈簧有什么作用？

答：彈簧可以起到減震作用。

3、自行車的手把、腳踏板、輪胎等處，為什么會做有凹凸不平的花紋？

答：這些凹凸不平的花紋可以通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦。

二、自行車車輪的物理問題

(1)自行車的輪胎是圓形

圓形有一個其他幾何圖形所不具備的特點,就是無論它進行怎樣的旋轉(zhuǎn),通過圓心及圓上任一點的距離永遠相等。這樣就可以保證車輪在運轉(zhuǎn)的過程中,車輪的重心時刻保持不變,且其動力臂和阻力臂也時刻保持不變,這樣自行車才能運行平穩(wěn)。

(2)自行車輪胎用橡膠制成,并充滿氣體自行車的車輪是橡膠制作的,并且橡膠內(nèi)充滿了空氣。橡膠具有彈性,橡膠內(nèi)的空氣可以形成一個氣墊,這樣做可以減少自行車運行過程中所受到的沖力,達到緩沖減震的目的。即使人在非常不平坦的路面上行進,也不會有特別顛簸的感覺。并且橡膠與地面的摩擦力也較大。

(3)自行車在運轉(zhuǎn)過程中的受力分析當(dāng)騎自行車或推自行車行走時,人和自行車對地面會有壓力作用。輪胎和地面之間不光滑,因此自行車車輪與路面之間會有摩擦力存在。下面對自行車所受的摩擦力進行分析。

①推自行車時前后輪的受力情況分析圖2為向前推自行車時自行車所受摩擦力的受力分析圖。在向前推自行車時,自行車的前后輪都按逆時針方向滾動,自行車的齒輪這時是***動的,兩個輪子同時都受到了向后的滾動摩擦力的作用。

②騎自行車時前后輪的受力情況分析自行車在向前平穩(wěn)行駛的過程中,人的雙腳用力蹬腳蹬,使后輪轉(zhuǎn)動。這時輪胎和地面之間沒有相對運動,這時的摩擦力可以看成是靜摩擦力。當(dāng)后輪轉(zhuǎn)動時,后輪和地面接觸的地方,就相對于地面有向后運動的趨勢,所以后輪所受摩擦力的方向向前,為自行車提供向前運動的動力。前輪原來的狀態(tài)是靜止的,由于車身的推動,使前輪相對于地面運動方向也向前,所以受到地面對它向后的滾動摩擦力。因此前輪是阻力輪,它受到向后的滾動摩擦力,阻礙車的運動;后輪是動力輪,它受到向前的靜摩擦力,是自行車前進的動力。如圖3當(dāng)自行車加速運動時,自行車后輪為自行車的行駛提供動力,它所受的摩擦力向前。同時前輪阻礙自行車的行駛,它所受的摩擦力向后。因此在自行車加速的過程中,自行車后輪的摩擦力大于前輪的摩擦力和其他阻力之和。自行車自然進行減速時,人的腳停止蹬踏車輪,前輪和后輪同時受到向后的摩擦力,這時沒有動力提供給自行車。自行車由于只受到摩擦力的作用,根據(jù)牛頓第二定律,速度逐漸減小。當(dāng)自行車緊急剎車時,由于慣性人會感覺到身體有向前傾斜的趨勢。剎車時應(yīng)盡量使用后剎車或前后同時剎車。如果只使用前剎車,自行車的前輪停止運動,保持靜止狀態(tài),而此時自行車的后輪,還在保持轉(zhuǎn)動狀態(tài),由于慣性的存在,自行車的后半部分還存在向前的運動趨勢,就可能導(dǎo)致人和車由于有向前傾斜的趨勢而翻車。

三、變速齒輪中的物理原理

自行車的運動主要是將人***替對腳踏板的壓力轉(zhuǎn)化為車輪與地面的磨擦力，轉(zhuǎn)化的重要部分是自行車的傳動部分。

自行車的傳動部分主要是由腳蹬“飛輪”、鏈條及后輪四部分組成。下面淺談一下自行車傳動部分的工作過程。

人在騎車時兩***替把腳蹬踩下“牙盤”轉(zhuǎn)動，由于“牙盤”和“飛輪”的小齒和鏈條相互咬合，帶動了后面飛輪的轉(zhuǎn)動，自行車后輪向前運動，使自行車向前行駛。在新型變速自行車中，中軸鏈輪上有幾個直徑不同、齒數(shù)不同的齒盤，后軸飛輪有幾個直徑、齒數(shù)不同的齒盤，選擇不同齒數(shù)的齒輪，通過鏈條相連帶動，后輪轉(zhuǎn)動的快慢就改變了。

四、總結(jié)

自行車雖然簡單，其中蘊涵著豐富的物理原理。本次研究性學(xué)習(xí)活動中，我們在查閱了與自行車相關(guān)資料和已有物理知識的基礎(chǔ)上，通過一系列的對比實驗研究了剎車以及變速中的物理原理。有關(guān)自行車的物理問題還不止這些,它們有待于我們進一步的發(fā)現(xiàn)和探索。同樣,生活中還有許多其他的物理問題有待大家去發(fā)現(xiàn),去解決。在發(fā)現(xiàn)和解決這些問題的過程中,我們意識到物理就存在于他們的日常生活中，讓我們真正地做到“從生活走向物理”。