自行車上學(xué)物理

郭嘉民

摘要：自行車涉及許多物理知識，例如包括力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)各方面知識，本文對此進行了討論。

關(guān)鍵詞：物理；自行車；力學(xué)，熱學(xué)；電學(xué)

中圖分類號：G633.7 文獻標識碼：A 文章編號：1003—6148（2012）8（S）—0063—1

自行車結(jié)構(gòu)簡單，方便實用。仔細思考一下它涉及很多物理知識，下面具體分析。

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摩擦方面

（1）自行車輪胎、車把等處刻有一些花紋，增大接觸面粗糙程度，增大摩擦力。車軸處上一些潤滑油，以減小接觸面粗糙程度，車軸處均有滾珠軸承，變滑動摩擦為滾動摩擦，來減小摩擦，轉(zhuǎn)動方便。

（2）剎車時，纂緊剎車把，以增大剎車體與車圈之間的壓力，從而增大摩擦力。

（3）蹬車前進時，后輪受到的摩擦力向前，是動力，前輪受到的摩擦力向后，是阻力；車靠慣性前進時，前后輪受到的摩擦力均向后，均是阻力。

2 壓強方面

（1）一般充足氣的輪胎著地面積大約為100em2，騎車前進時，車對地面的壓力約為650N，對地面的壓強為6.5x104Pa。

（2）在車軸擰螺母處加一個墊圈，來增大受力面積，減小壓強。腳踏板、車座做得扁而平，來增大受力面積，以減小它對身體的壓強。

（3）車的內(nèi)胎要充足量的氣體，在氣體的體積、溫度一定時，質(zhì)量越大，壓強越大。

3 輪軸方面

（1）自行車的車把相當(dāng)于一個輪軸，車把相當(dāng)于輪，前軸為軸，是一個省力杠桿。

（2）自行車的腳踏板與中軸也相當(dāng)于一個輪軸，實質(zhì)為一個省力杠桿。

（3）自行車的飛輪也相當(dāng)于一個省力的輪軸。

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慣性方面

（1）當(dāng)車前進時，停止蹬車后，車仍然向前走，是由于它有慣性。

（2）當(dāng)騎車前進時，若遇到緊急情況，一般情況下要先捏緊后剎車，然后再捏緊前剎車，或者前后一起捏緊，這樣做是為了防止人由于慣性而向前飛出去。

5 能量轉(zhuǎn)化方面

（1）當(dāng)人騎車下坡時，速度越來越快，是由于重力勢能轉(zhuǎn)化為動能。

（2）人騎車上坡之前要緊蹬幾下，以增大速度，來增大動能，這樣上坡時動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，上得更高。

（3）車輪的車梯上掛有一個彈簧，在它彈起時，彈性勢能轉(zhuǎn)化為動能，車梯自動彈起。

另外，夏天車胎內(nèi)的氣體不能太足，是為了防止爆胎，因為對于質(zhì)量、體積一定的氣體溫度越高，壓強越大，當(dāng)壓強達到一定程度時，就會發(fā)生爆胎。車后面裝有反光鏡，是由三個相互垂直的平面鏡組成的立體直角，用其內(nèi)表面作為反射面。當(dāng)光線射向尾燈時，它能把光“反向射回”，使后面的人容易看到。在夜間，當(dāng)汽車燈光照到車尾燈上，反射光反射回汽車上，就如紅燈讓汽車司機看到。有些自行車上裝有小型的發(fā)電裝置，利用摩擦轉(zhuǎn)動，發(fā)出的電能供給車燈工作，起到照明作用。

這些都說明，我們的日常生活中處處有物理，充分利用這些資源，可以使我們的物理教學(xué)更加地豐富多采，生動活潑。

參考文獻：

[1]陳燕，真實的切身體驗快樂的物理課堂[J]，物理教學(xué)探討，2011，（10）：60.

（欄目編輯 王柏廬）