劉保平
自行車是大家生活中常見(jiàn)的交通工具,其中有許多物理知識(shí),可以作為教師教學(xué)中的“教材”。
一、摩擦知識(shí)
摩擦力的存在,既是自行車前進(jìn)的動(dòng)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(lái)增大摩擦的;自行車的前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動(dòng)處,腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)處等地方,都安有鋼珠,是用來(lái)減小摩擦的。
二、杠桿、輪軸知識(shí)
如,車把是省力杠桿,人們用很小的力就能轉(zhuǎn)動(dòng)自行車前輪,來(lái)控制自行車的運(yùn)動(dòng)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(dòng)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(shí)
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(shí)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(shí)
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(gè)“小室”是由三個(gè)約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時(shí),當(dāng)后面汽車的燈光射到自行車尾燈上,就會(huì)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(shí)
自行車車胎上刻有載重量。如車載過(guò)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?cè)谏掀聲r(shí),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(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能;而騎車下坡,不用蹬,車速也越來(lái)越快,此為勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)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(huì)跳起來(lái),使人、車摔倒。
上述內(nèi)容已涉及物理四大知識(shí)中的三大塊:力學(xué)、熱學(xué)和光學(xué),三十二個(gè)知識(shí)點(diǎn),如果給它改裝一個(gè)照明,就涉及電學(xué),再對(duì)各知識(shí)進(jìn)行拓展延伸,能覆蓋物理課本知識(shí)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(shí),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(shí),激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。如學(xué)生騎自行車時(shí)希望輕松、靈活、省力、舒服、享受,那么他們就會(huì)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