关于自行车上的力学知识的调查研究报告

关于自行车上的力学知识的调查研究报告课题组：万丽云（组长）、辛勇鹏、尹冰冰、张麒麟、贺龙、薛跃指导老师：周伟老师摘要：通过研究性学习，我们自己发现问题自己解决问题，大大丰富了我们的思维方法。通过研究开拓自己的见识，增强团结互助的意识。我们为了了解自行车上的力学知识，以及解决方法，采用了上网查询，实验观察等诸多方法来了解自行车上的力学知识。关键词：自行车力学知识、减小和增大摩擦、弹簧的减震作用等前言1课题背景：自行车是我们日常生活中极其常见的一种交通工具。它的出现距今已有百余年的历史。据统计目前中国有大约五亿辆自行车。自行车运动是一种半机械化运动。人们应掌握一定的机械原理和力学知识，有效地利用传动速比，合理掌握运动强度，巧妙节省体能消耗，从而以充沛的体力，达到高效的运动我们这个研究性小组想要通过对“自行车上力学知识的调查”，从而可以更深刻地了解自行车存在哪些力学知识，方便对物理学的研究。2研究分工：万丽云（组长）制作ppt、尹冰冰写调查研究报告、张麒麟和辛永鹏拍照记录、贺龙和薛跃搜集资料3研究方法：上网搜集资料、小组实践讨论4研究地点及范围：校园停车场的各式自行车5研究过称及阶段：（1）上网查询该课题相关资料，对其有所了解。（2）对相关知识的讨论与研究。（3）针对课题对自行车上的力学知识展开研究。（4）针对课题写研究报告（5）制作本次课题ppt演示文稿（6）小组总结正文（一）自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识，1．测量中的应用在测量跑道的长度时，可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π，即约2.23米或2.07米，然后，让车沿着跑道滚动，记下滚过的圈数n，则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。2．力和运动的应用(1)减小与增大摩擦。车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦，人们常在这些部位加润滑剂。多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎，车把手塑料套，蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时，车轮不再滚动，而在地面上滑动，摩擦大大增加了，故车可迅速停驶。而在刹车的同时，手用力握紧车闸把，增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。(2)弹簧的减震作用。车的座垫下安有许多根弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。3．压强知识的应用(1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重，则车胎受到压强太大而被压破。(2)座垫呈马鞍型，它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强，使人骑车不易感到疲劳。4．简单机械知识的应用自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆，可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离，还使用了轮轴：脚蹬板与链轮牙盘；后轮与飞轮及龙头与转轴等。5．功、机械能的知识运用(1)根据功的原理：省力必定费距离。因此人们在上坡时，常骑“S形”路线就是这个道理。(2)动能和重力势能的相互转化。如骑车上坡前，人们往往要加紧蹬几下，就容易上去些，这里是动能转化为势能。而骑车下坡，不用蹬，车速也越来越快，此为势能转化为动能。6．惯性定律的运用快速行驶的自行车，如果突然把前轮刹住，后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动，但车上的人和后轮没有受到阻力，根据惯性定律，人和后轮要保持继续向前的运动状态，所以后轮会跳起来。切记下坡或高速行驶时，不能单独用自行车的前闸刹车，否则会出现翻车事故！7．传动力的认识自行车是传动式机械，它的传动装置包括：主动齿轮（通称轮盘）、被动齿轮（通称飞轮）、链条及变速器等。齿轮比与传动比关系着自行车的使用效率。传动行程，每踏蹬牙盘一周，车子向前运动的距离则为传动行程，也叫速比行程。其计算方法是传动比乘以圆周率。以M代表传动行程，π代表圆周率（此为常数，π≈3．14），它们之间关系用公式来表示。即：M=Dπ=C÷F×B×π。结论：通过本次研究，我们认识了自行车上的许多力学知识，认识各个零件的原理，而且还发现自行车上许多常见问题，而且我们尝试着利用所研究的知识，改进自行车上的构造，解决问题这次研究不仅加强了组员之间的协作能力，体现了团结就是力量。更有效的提高了组员们的动手，动脑能力。为以后的学习道路上做成长铺垫。（二）研究材料分析以上材料从7个方面解释了自行车上存在了哪些力学知识，很具体和详细。结尾研究反思：在研究性学习过程中，我们遇到了很多困难，比如组员积极性不强，方案设计不合理，社会调查遇到重重阻碍等等。但最终我们还是完成了我们的研究，这里少不了老师的指导和我们之间的相互支持。一开始，我们之间就研究课题的选定产生了很大的分歧，每个组员都坚持认为自己的最好，僵持不下，于是我们通过筛选的方式来选定，每个组员提出自己认为可以研究的两个课题，集中起来，通过讨论对每个问题的价值性、普遍性、深刻程度进行定位。最终选出最好的课题。在调查中，我们又遇到了许多意料不到的问题，由于事先没有准备好，临场时就不知所措。比如未准备好应对天气的措施、自行车选取、实践研究地点。导致我们只能在活动中被动地应付这些问题。我们总结了教训，在调查前必须事先预料可能发生的特殊情况（如下雨），并准备好应急措施，写好实践方案。于是第二次研究，我们进行得很顺利。另外，组内研究气氛也是很关键的问题，往往是一开始积极性很高，调查几天后，积极性就下去了。甚至有组员拒绝参加组内活动。于是我们通过互相鼓励，明确提升自己能力的目标，使积极性一直延续下去，最终以饱满的精力完成了所有的学习项目。在提出我们对问题的解决方案时，我们采取的是让每个组员提出自己的方案，汇总之后进行修改。在研究性学习中，我们不仅培养了发现问题、分析问题、解决问题的能力，培养了与人交流、演讲与表达、分工合作、讨论问题、结合理论与实践的能力，实践过程中，我们还建立了深厚的友谊发现彼此身上的闪光点并互相学习，营造了积极向上、团结友爱、谦让、富有创造性的讨论和学习气氛，积累了宝贵的经验，发现了自身的不足，也培养了吃苦耐劳、虚心学习的精神。参考文献：匿名自行车上的力学知识http：//