自行车上的摩擦力研究报告.docx

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自行车上的摩擦力讨论报告
上学期我们在物理上学****了摩擦力的有关学问。熟悉了摩擦力,探究了影响滑动摩擦力大小有两个因素,并知道增加有益摩擦和减小有害摩擦的方法。
摩擦力通常分为滑动摩擦、滚动摩擦和静摩擦几种。滑动摩擦力是一个物体在另一个物体外表滑动时,所受到的阻碍物体相对运动的力。影响滑动摩擦力大小有两个因素:
1.
摩擦力的大小与接触面间的压力大小有关,接触面粗糙程度肯定时,压力越大摩擦力越大。2.
摩擦力的大小与接触面的粗糙程度有关,压力肯定时,接触面越粗糙,摩擦力越大。
在日常生活中和生产活动中,有些摩擦是有利的,有些摩擦是有害的。我们总是要增大有益的摩擦,减小有害摩擦。增大有益摩擦的方法有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。减小有害摩擦的方法有多种:1、减小接触面的粗糙程度来减小摩擦;2、用减小压力的方法来减小摩擦;3、利用滚动摩擦来削减摩擦;4、给某些部件加润滑剂;5使两个接触面彼此分开,如:气垫船、磁悬浮列车都是利用这种方法减小摩擦的。
生活中处处都有摩擦力,为了进一步了解摩擦力,熬炼自己理论联系实际力量,了解物理与实际生活的联系,我们对构造比拟简洁,应用比拟广泛的自行车进展了讨论。
讨论方式:
1、
查阅教材进一部熟识有关摩擦力的学问。
2、
拆卸、观看自行车的构造。找出与摩擦力有关的局部。
3、
询问教师、家长和修车师傅有关自行车的一些问题。
4、亲自去骑不同类型的自行车,详细体会它的不同之处。
5、利用网络资源收集有关自行车的资料。
6、分组分析争论,大家合作,形成试验报告。
讨论内容:
一、自行车上增大有益摩擦,减小有害摩擦的方法
自行车的种类许多,不管是哪种自行车,增大和减小摩擦的方法都差不多。自行车上增大有益摩擦的方法大抵有两种:1增加接触面的粗糙程度来增大摩擦;2、用增大压力的方法来增大摩擦。自行车许多地方都采纳了第一种方法来增大摩擦-----:
图1:自行车的把手做成有花纹的
图2:自行车的踏脚有花纹
图3:轮胎做有花纹
自行车也有一些地方是采纳其次种方法---增大压力的方法来增大摩擦,如:自行车上用来固定零件的螺丝和螺帽必需要悬紧,以增大压力,增大摩擦力,防止螺帽脱落(如图4)。自行车刹车时要用力,以增大闸皮和车圈之间的压力,增大摩擦力,尽快使车停顿(如图5)。
图4:用来固定各零件的螺丝与螺帽旋得紧紧的
图5:自行车上的刹车装置
自行车上削减有害摩擦的方法大抵也有两种:1、利用滚动摩擦来削减摩擦;2、给某些部件加润滑剂来削减摩擦。采纳第1种方法来削减摩擦的有:有车轮处装有钢铁制的滚动轴承,内有许多小钢珠。(如图六);采纳第2种方法来削减摩擦的有:在转轴中常常上涂润滑油(如图七)。后来经过询问和讨论,发觉不止是车轮的轮轴处有钢珠,但凡能转动地方大局部都有。如:车头、脚蹬、中轴、后轮的飞轮等内部都有钢珠。
图六
图七
摩擦力是特别重要的。假如没有了摩擦力,人骑车时手脚常常从把手和脚踏上滑下来,自行车刹车失灵,一旦行驶就停不下来。就算你要把自行车的零件拼装一辆完整的自行车也很难:由于自行车各部件的组合,都需要用螺丝、螺帽来固定,而没有了摩擦力,螺丝、螺帽就无法去固定那些零件了,因而也就无法用那些零件来拼装成完整的自行车了。另外,自行车的运动也是靠的摩擦力。假如没有摩擦力,自行车就会在原地打滑。
二、自行车是怎样利用摩擦运动和停顿的
自行车是怎样利用摩擦运动的呢?通过查阅资料和询问教师,我们明白了:当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车的车轮与路面之间有摩擦,后轮受到的摩擦力向前,前轮受到的摩擦力向后。当后轮受到摩擦力大于前轮受到的摩擦力时自行车就能启动起来。
那在行驶过程中两轮不都向前转吗?摩擦力方向怎么会不一样呢?这是由于,后轮是动力轮,骑车时脚用力蹬脚蹬,使后轮转动,但是轮子的接触面和地面之间没有相对运动,所以始终都是静摩擦力,不是滑动摩擦。当后轮转动时,后轮和地面的接触的地方,就相对于地面有向后运动的趋势,
所以后轮就会受到地面对它向前的摩擦力。(这里的原理跟人走路时脚受到的摩擦力方向一样);前轮原来的状态是静止的,由于车身的推动,使前轮相对于地面运动方向也向前,所以受到地面对它向后的摩擦力。因此,前轮是阻力轮,他受到的摩擦力阻碍车的运动。当后轮受到的向前的摩擦力大于前轮受到的向后的摩擦力时,自行车就能由静止变为运动,或加速运动。这两个力大小相等时,自行车作匀速运动。
当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮受到的摩擦力方向由是怎样的呢?此时前轮和后轮都是阻力轮。都要受到地面对它向后的摩擦力。那谁和这两个力平衡呢?是地面对脚的向前的摩擦力!
刹车以后,自行车为何能停顿运动?
刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。假如骑车太快,紧急刹车时,后轮受到闸皮的摩擦力停顿了运动,由于惯性,自行车还会连续向前运动。这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。
三、自行车的使用与保养
1、自行车忌用缝纫油
自行车的转动局部要常常涂润滑油,减小摩擦力。有人认为缝纫机油也可以用于自行车。这是不对的。缝纫机油属于薄质润滑油,若用于自行车,会使车内原有的黄油稀释而流失,从而降低油脂的润滑性能和防锈性能。因此,给自行车的车轴加油,应用30号机油或滑脂。
2、自行车胎延寿法
(1)、充气要适量。内胎充气缺乏造成的瘪胎,不仅阻力增大,骑车费劲,而且加大了车胎与地面摩擦面积,使外胎加速磨损折裂。充气过足,加上日晒胎内空气膨胀,胎内帘线简单被胀断,会缩短使用寿命。因此,打气要适量,严寒天气可足些,夏天要少些;前轮气少些,后轮气要足些。
(2)、不要超载。各种外胎的侧面都标有它的最大载藏重量。如一般外胎最大载重量为100公斤,加重外胎最大载重量为150公斤。自行车载人时,人和车子本身重量是由前后两个车胎分担的。前轮承受总重量的l/3,后轮为2/3。后衣架上载重几乎全部压在后胎上,超载过重,加大了车胎与地面摩擦,特殊是由于轮胎侧面的橡胶厚度比花纹处要薄得多,常常重载易变薄消失裂口而爆破。
(3)、公路的路面,一般是中间高两边低,而自行车又必需靠右行驶。因此,轮胎的左侧常比右侧磨损得厉害。同时,由于重心靠后,后轮一般比前轮磨损快。所以,新轮胎使用肯定时期后,应将前后轮胎调换使用,并调换左右方向。这样,可以延长其使用寿命。
3、自行车的钢珠要准时更换
自行车车轴内钢珠常常磨损,假如车轴内常常发出响声,一般是钢珠消失了问题。肯定要准时更换。若不更换,就会磨损钢碗、车轴等其它零件。
4、自行车链条打滑处理法:
自行车链条使用时间长了会消失滑牙的现象。这是由于链条孔的一端磨损造成的,如采纳以下方法,可以解决滑牙问题。
由于链条孔有四个方向受摩擦,所以只要翻开接头,翻个圈,把链条的内圈变做外圈,受损的一面不直接同大小齿轮接触,就不再打滑了。
收获与体会
在这次讨论性学****中,我们不但进一步稳固了物理学问,而且能够和实际生活相联系,运用已有学问分析、解决问题。通过这次讨论性学****我们对自行车的原理有了全新的熟悉;对自行车的维护和修理技术有了初步的了解;体会到物理学问和社会生活有着亲密联系,提高了学****物理的兴趣,增加了我们探求物理学问的欲望。在讨论的过程中,我们应用各种学****策略提高了我们自主学****的水平,培育了我们的社会责任感,能与伙伴合作沟通,增进了同学间的友情。
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