自行车上学物理

郭嘉民

摘要：自行车涉及许多物理知识，例如包括力学、电学、热学各方面知识，本文对此进行了讨论。

关键词：物理；自行车；力学，热学；电学

中图分类号：G633.7 文献标识码：A 文章编号：1003—6148（2012）8（S）—0063—1

自行车结构简单，方便实用。仔细思考一下它涉及很多物理知识，下面具体分析。

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摩擦方面

（1）自行车轮胎、车把等处刻有一些花纹，增大接触面粗糙程度，增大摩擦力。车轴处上一些润滑油，以减小接触面粗糙程度，车轴处均有滚珠轴承，变滑动摩擦为滚动摩擦，来减小摩擦，转动方便。

（2）刹车时，纂紧刹车把，以增大刹车体与车圈之间的压力，从而增大摩擦力。

（3）蹬车前进时，后轮受到的摩擦力向前，是动力，前轮受到的摩擦力向后，是阻力；车靠惯性前进时，前后轮受到的摩擦力均向后，均是阻力。

2 压强方面

（1）一般充足气的轮胎着地面积大约为100em2，骑车前进时，车对地面的压力约为650N，对地面的压强为6.5x104Pa。

（2）在车轴拧螺母处加一个垫圈，来增大受力面积，减小压强。脚踏板、车座做得扁而平，来增大受力面积，以减小它对身体的压强。

（3）车的内胎要充足量的气体，在气体的体积、温度一定时，质量越大，压强越大。

3 轮轴方面

（1）自行车的车把相当于一个轮轴，车把相当于轮，前轴为轴，是一个省力杠杆。

（2）自行车的脚踏板与中轴也相当于一个轮轴，实质为一个省力杠杆。

（3）自行车的飞轮也相当于一个省力的轮轴。

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惯性方面

（1）当车前进时，停止蹬车后，车仍然向前走，是由于它有惯性。

（2）当骑车前进时，若遇到紧急情况，一般情况下要先捏紧后刹车，然后再捏紧前刹车，或者前后一起捏紧，这样做是为了防止人由于惯性而向前飞出去。

5 能量转化方面

（1）当人骑车下坡时，速度越来越快，是由于重力势能转化为动能。

（2）人骑车上坡之前要紧蹬几下，以增大速度，来增大动能，这样上坡时动能转化为重力势能，上得更高。

（3）车轮的车梯上挂有一个弹簧，在它弹起时，弹性势能转化为动能，车梯自动弹起。

另外，夏天车胎内的气体不能太足，是为了防止爆胎，因为对于质量、体积一定的气体温度越高，压强越大，当压强达到一定程度时，就会发生爆胎。车后面装有反光镜，是由三个相互垂直的平面镜组成的立体直角，用其内表面作为反射面。当光线射向尾灯时，它能把光“反向射回”，使后面的人容易看到。在夜间，当汽车灯光照到车尾灯上，反射光反射回汽车上，就如红灯让汽车司机看到。有些自行车上装有小型的发电装置，利用摩擦转动，发出的电能供给车灯工作，起到照明作用。

这些都说明，我们的日常生活中处处有物理，充分利用这些资源，可以使我们的物理教学更加地丰富多采，生动活泼。

参考文献：

[1]陈燕，真实的切身体验快乐的物理课堂[J]，物理教学探讨，2011，（10）：60.

（栏目编辑 王柏庐）