自行車就是一本有趣的物理“教材”

劉保平

自行車是大家生活中常見的交通工具，其中有許多物理知識，可以作為教師教學(xué)中的“教材”。

一、摩擦知識

摩擦力的存在，既是自行車前進(jìn)的動力，也是后退的阻力。所以車上既有增大摩擦的地方，又有減小摩擦的地方。比如：在自行車外胎上的花紋，就是用來增大摩擦的；自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處，腳蹬轉(zhuǎn)動處等地方，都安有鋼珠，是用來減小摩擦的。

二、杠桿、輪軸知識

如，車把是省力杠桿，人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動自行車前輪，來控制自行車的運(yùn)動方向和自行車的平衡；車把上的車閘也是省力杠桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上；中軸上的腳蹬和花盤齒輪組成省力輪軸（腳蹬半徑大于花盤齒輪半徑）；自行車手把與前叉軸組成省力輪軸（手把轉(zhuǎn)動的半徑大于前叉軸的半徑）；后軸上的齒輪和后輪組成費(fèi)力輪軸（齒輪半徑小于后輪半徑）。

三、氣壓知識

自行車使用充氣內(nèi)胎主要是使胎內(nèi)的壓強(qiáng)增大，可以起到緩沖的作用，同時可以減小自行車前進(jìn)的阻力；氣門芯的作用：充氣內(nèi)胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進(jìn)入，不讓氣體外漏，方便進(jìn)氣，保證充氣內(nèi)胎的密封。

四、光學(xué)知識

自行車上的紅色尾燈，不能自行發(fā)光，但是到了晚上卻可以提醒司機(jī)注意，因?yàn)樽孕熊嚨奈矡羰怯珊芏喾涓C狀的“小室”構(gòu)成的，而每一個“小室”是由三個約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時，當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上，就會產(chǎn)生反射光，由于紅色醒目，就可以引起司機(jī)的注意。

五、力學(xué)知識

自行車車胎上刻有載重量。如車載過重，則車胎受到的壓強(qiáng)太大而被壓破；坐墊呈馬鞍型，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強(qiáng)，使人騎車不易感到疲勞。人們在上坡時，常騎“S形”路線就是為了省力。如騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，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；快速行駛的自行車不能突然把前輪剎住，根據(jù)慣性定律，這樣后輪會跳起來，使人、車摔倒。

上述內(nèi)容已涉及物理四大知識中的三大塊：力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué)，三十二個知識點(diǎn)，如果給它改裝一個照明，就涉及電學(xué)，再對各知識進(jìn)行拓展延伸，能覆蓋物理課本知識的三分之二。

運(yùn)用好這本“教材”，學(xué)生既能在實(shí)踐中學(xué)習(xí)物理知識，又能在實(shí)踐中驗(yàn)證物理結(jié)論，還能在實(shí)踐中探究物理知識，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如學(xué)生騎自行車時希望輕松、靈活、省力、舒服、享受，那么他們就會想辦法，找原因，進(jìn)行實(shí)踐，從而激發(fā)學(xué)生的求知欲、創(chuàng)造力，真正實(shí)現(xiàn)素質(zhì)教育。

編輯 趙飛飛