2025年春新教科版物理八年级下册课件 第12章 机械能 第4节 跨学科实践_自行车.pptx

第12章机械能;1.通过观察，了解自行车的基本结构和各部件名称.

2.认识自行车中的简单机械及工作原理.

3.经历自行车拆解、保养、组装与调试的实践过程，培养

动手操作能力.;1.自行车类型

常见的有普通型自行车、载重型自行车、运动型自行车、

竞赛型自行车、轻便型自行车、特种型自行车等.;2.自行车结构

在自行车的演变过程中，最成功和持久的是其车架的三

角形设计，不同类型的自行车各部件均有其特定的性能.

某自行车的结构如图所示.自行车主要由支撑系统、轮组

系统、变速系统、刹车系统、避震系统等组成.;支撑系统;1.自行车上的简单机械;2.自行车轮胎的材料

轮胎采用高弹性橡胶做成，高弹性橡胶不仅能增强轮胎

的耐用性，还能有效吸收震动，提升骑行的舒适度.此外，

轮胎、车把手和脚踏板上的花纹设计，是在压力一定时，

通过增大接触面的粗糙程度来增大摩擦力.;3.增强舒适度的部件

（1）马鞍型坐垫：自行车的坐垫设计成马鞍型，能够增

大与人体的接触面积，从而有效减小臀部承受的压强.

（2）前叉减震器、后避震器：减震器是自行车的重要组

件，能够减小在崎岖的路面上骑行时的颠簸程度，并有

效限制震动传递到骑行者的身体.;（3）车座下的弹簧：在崎岖的路面上骑行时，车座下的

弹簧发生弹性形变，起到减震作用,从而提高骑行的舒适度.

（4）橡胶轮胎、较低的胎压也能够有效过滤掉部分路面

的颠簸，从而减少自行车传递到身体的震动.

（5）脚蹬设计得较宽，是为了增大与脚的接触面积，从

而减小脚部承受的压强，提高骑行的舒适度.;4.自行车的传动装置;?;?;自行车能前进依靠的是人对脚蹬施加的力，通过链条传

递到后轮.当我们用力蹬脚蹬时，传动装置将力传递到后

轮，使后轮能够克服地面的摩擦力和其他阻力前进.当中

轴上的大齿轮转动一圈时，它能带动后轮的小齿轮转动

多圈，因此人每蹬一圈，车轮带动自行车移动的距离远

大于人脚蹬一圈的距离.;1.拆装自行车

通过实践活动，熟悉工具的使用方法，并掌握

拆、装等操作技能.同时，了解自行车刹车、轮胎、链条

等关键结构的保养和维护方法.

工具：手套、扳手、螺丝刀等.;拆解过程:

第一步：通过上网查阅资料，了解自行车刹车、轮胎、

链条等关键结构的保养和维护方法.

第二步:将自行车反转并支撑好，以便进行拆解.

第三步:拆卸轮子，拧下轮轴螺丝和快速释放器，然后取

下车轮.;第四步:拆卸刹车，松开刹车钳上的螺丝和螺钉，取下刹

车钳和柔性油管.

第五步:拆卸自行车的链条，将链条分离，并卸下链轮.

组装过程：将拆下的部件擦拭干净，并在适当的位置加

上润滑油，按上述拆解过程逆序安装，并进行调试.;通过本次实践活动，我们在拆解和组装自行车

的过程中，深入了解了自行车的组成及各个部分的构造，

掌握了自行车的维护和保养方法.在操作过程中，正确使

用工具（如扳手，螺丝刀）至关重要，不当使用可能导

致零件损坏.此外，需特别注意安装的顺序，以确保自行

车组装完毕后能正常使用.;2.自行车主题征文与展示（仅供参考）

自行车设计中运用了多种仿生学原理，包括：

（1）人体工学设计：车座和把手的位置根据人体结构进

行设计，提高了骑行的舒适度.

（2）运动模仿：踏板系统模仿腿部的自然运动，如走路

和跑步，确保能量高效转化为动力.;（3）空气动力学：车架和车轮采用流线型设计，旨在减

少空气阻力，提高速度.这一设计灵感来自于鸟类和鱼类

的形态.

（4）震动控制：悬挂系统借鉴动物关节的结构，以吸收

路面震动，提升骑行的舒适度.

（5）材料使用：采用轻量化材料，如碳纤维，模仿生物

结构，保持车体的轻便和坚固.;（6）自适应设计：智能变速和自适应悬挂功能模仿生物

的适应能力，更好地应对不同的地形.

这些仿生学原理提升了自行车的效率、舒适度和适应性.;