物理探究走向生活，學(xué)生真知寓于實踐

張剛

【活動背景】

《電動自行車的探究》是為初三學(xué)生設(shè)計的一節(jié)綜合性學(xué)習(xí)活動課。本課的主要內(nèi)容來自社會調(diào)查，包括電動自行車（以下簡稱電動車）的原理、組成、日常維護與保養(yǎng)。本課的隱性學(xué)習(xí)資源是學(xué)生已經(jīng)掌握的初中物理知識。我把教材知識點、網(wǎng)上資料與社會調(diào)查結(jié)合在一起設(shè)計。

【目標定位】

1.知識與技能：初步探究物理知識在電動車中的應(yīng)用，加深學(xué)生對電動車有關(guān)知識的拓展與了解，豐富電動車知識。

2.過程與方法：幫助學(xué)生科學(xué)地使用和保養(yǎng)電動車，初步體驗和了解研究科學(xué)問題的一般方法與程序，培養(yǎng)學(xué)生自主學(xué)習(xí)、獨立思考、合作探究和調(diào)查研究的能力。

3.情感、態(tài)度與價值觀：在和諧、融洽的氛圍中，學(xué)生輕輕松松學(xué)習(xí)物理，通過活動展示自己并體會成功的喜悅。

【教學(xué)流程】

環(huán)節(jié)一：關(guān)于電動車的原理、組成、類型、日常維護保養(yǎng)的調(diào)查

1.原理：電動車是以蓄電池、鋰電池等電能作為能源，具有兩個車輪，能實現(xiàn)電動、人力騎行或電動人助的特種自行車。它是在普通自行車的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的輕便交通工具。

2.類型：多數(shù)電動車是采用輪轂式電機直接驅(qū)動前輪或后輪旋轉(zhuǎn)的。特殊構(gòu)造的電動自行車采用非輪轂式電機驅(qū)動，在同樣耗能的情況下，后者的續(xù)行里程縮短5%～10%。

3.組成

（1）車體部分：包括車架、前叉、車把、鞍座、前叉合件、支架等，是電動車的主體。

（2）傳動部分：包括電池、電動機、控制器、鏈條、前后齒輪等，由人力或者電機通過以上傳動裝置帶動車輪旋轉(zhuǎn)。

（3）轉(zhuǎn)動部分：即前后車輪，包括車圈、輪胎等。

（4）安全裝置：包括制動器、車燈、鈴、后視鏡等。

4.電動車的日常維護保養(yǎng)

（1）電動車在使用前應(yīng)注意檢查車況是否良好。

（2）車輛剛啟動或爬坡時，應(yīng)緩慢加速，避免電流過大縮短部件的使用壽命。

（3）在保證安全的前提下，行駛中應(yīng)盡量減少頻繁剎車、啟動，以節(jié)省電能。行駛中剎車時應(yīng)松開調(diào)速器，以免損壞電機及其他元件。下車推行時，應(yīng)關(guān)閉電源，以免車子突然啟動發(fā)生意外。

（4）充電器內(nèi)含高壓線路，不要擅自拆卸。注意防止液體和金屬顆粒進入充電器。防止跌落與撞擊，以免造成損壞。

環(huán)節(jié)二：電動自行車中的電學(xué)知識探究

1.電動車的主要電器部件：充電器、電池、電機、控制器、燈具、儀表。

2.能量的轉(zhuǎn)化：充電器是給電池補充電能的裝置，工作時把電能轉(zhuǎn)化成化學(xué)能儲存在蓄電池中。蓄電池是電動車的隨車能源，工作時把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。電機將電池的電能轉(zhuǎn)化為機械能，驅(qū)動電動車輪旋轉(zhuǎn)。

3.電路知識：電池是電源，電機、燈具是用電器，電壓表、電流表分別并聯(lián)和串聯(lián)在電路中，電源的開關(guān)起著控制電路的作用。

環(huán)節(jié)三：電動自行車上力學(xué)知識的探究

1.減少與增大摩擦力的知識

（1）減小摩擦力。車的前軸、中軸及后軸均采用滾動代替滑動以減小摩擦。在傳動和轉(zhuǎn)動的部件之間，人們常加潤滑劑來減少摩擦。

（2）增大摩擦力。多處刻有凹凸不平的花紋以增大摩擦，如車的外胎、車把手的塑料套、腳踏板、閘把套等。剎車時握緊閘把，增大剎車皮對鋼圈的滑動摩擦力的同時，車輪在地面上變滾動為滑動，故車可以迅速停止。

2.壓強知識的運用

（1）車胎上刻有載重量。如果載重過量，則車胎受到壓強太大而被壓破。

（2）坐墊呈馬鞍形，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受到的壓強，騎車人不易疲勞。

3.簡單機械知識的運用

（1）杠桿。電動車制動系統(tǒng)中的車閘把與連桿是一個省力杠桿，可增大對剎車皮的拉力。

（2）輪軸。自行車為了省力或省距離，還使用了輪軸、腳踏板與鏈輪牙盤、后輪與飛輪及龍頭與旋轉(zhuǎn)等。

（3）機械能的轉(zhuǎn)化。車的坐墊下按有許多根彈簧，利用它的緩沖作用以減小震動；充氣輪胎增加了車的彈性，減緩了因路面不平的震動。

（4）整體上自行車是費力機械。

環(huán)節(jié)四：科學(xué)使用電動車的物理學(xué)原理

1.功和機械能的知識的運用。

（1）根據(jù)功的原理：省力必定費距離。人們在上坡時，常騎“S”型路線就是這個道理。

（2）動能和重力勢能的互相轉(zhuǎn)化。如騎車上坡前，人們要加緊蹬幾下，就容易上去，這里是動能轉(zhuǎn)化為勢能。而騎車下坡不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉(zhuǎn)化為動能。

2.慣性定律的運用?？焖傩旭偟碾妱榆?，如果突然把前輪剎住，后輪會跳起來，這是因為前輪受到阻力而突然停止運動，但車和車上的人由于慣性，仍然要繼續(xù)向前，所以切記下坡或高速行駛時，不能單獨使用前閘剎車。

3.熱學(xué)知識的運用。充電器充電時，充電器不要覆蓋任何物品，應(yīng)放置于通風(fēng)處，便于散熱。