青岛版小学科学《自行车的科学》课件.ppt

1、猜谜语：猜谜语：“小毛驴真轻巧，不喝油来不吃草，光有骨架没有毛，有人骑它它就跑。”它是什么？自行车的起源 18世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车。这辆最早的自行车是木制的，它的结构比较简单，既没有驱动装置，也没有转向装置，骑车人靠双脚用力蹬地前行，改变方向时也只能下车搬动车子。即使这样，当西夫拉克骑着这辆自行车到公园，刮风时，在场的人也都颇为惊异和赞叹。世界上第一批真正实用型的自行车出现于19世纪初。自行车的发展史 1791年，法国人西弗拉克发明了最原始的自行车（只有两个轮子而没有传动装置需用两脚蹬地驱车向前滚动）1801年，俄国人阿尔塔马诺夫设计出世界上第一辆用踏板踩动的自行车 181

2、7年德国人德雷斯在自行车上装了方向舵，使其能改变行使方向。1839年，苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮（装实心橡胶轮胎、前轮小、后轮大、坐垫较低、装有脚踏板和曲柄连杆装置骑者可以双脚离开地面的自行车）；同年，麦克米伦又将木制自行车改为铁制自行车 1867年，英国人麦迪逊设计出第一辆装有钢丝辐条的自行车 1869年德国斯图加特出现了由后轮导向和驱动的自行车，同时车上采用了滚动轴承、飞轮、脚刹、弹簧等部件 1886年英国人詹姆斯把自行车前后轮改为大小相同，并增加了链条，使其车型与现代自行车基本相同 1887年，德国曼内斯公司将无缝钢管首先用于自行车生产 1888年英国人邓洛普用橡胶制造出内胎，用皮革

3、制造出外胎，以次作为自行车的充气轮胎基本奠定了现代自行车的雏形 自行车是简单、自行车是简单、方便、环保的方便、环保的交通工具，很交通工具，很多人喜欢使用它。多人喜欢使用它。自行车的结构车把车把刹车刹车装置装置脚踏板脚踏板大齿轮大齿轮小齿轮小齿轮轮子轮子了解自行车的发展历史1791年，法国的西夫拉克伯爵发明用双足蹬踩地面前进的两个木轮的车，时称木马轮（图1）在1791年夏，孔特德希拉克发明了“滚动木马”，又称之为“快行脚”。1839年，苏格兰人麦克米伦制造出木制车轮骑者可以双脚离开地面的自行车。同年，麦克米伦又将木制自行车改为铁制自行车。自行车是简单、方便、环保的交通自行车是简单、方便、环保的交

4、通工具，很多人喜欢使用它。工具，很多人喜欢使用它。伸缩折叠车伸缩折叠车城市休闲旅游车城市休闲旅游车双人自行车双人自行车山地自行车公路自行车 变速公路赛车变速公路赛车 变速山地车变速山地车 1.节能环保，无需燃料。2.强身健体，益寿延年。3.操作方便，老少皆宜。4.低速平稳，安全可靠等。骑自行车的好处。认识自行车科学原理认识自行车科学原理车座车座尾灯尾灯车把车把脚蹬脚蹬前后刹前后刹把套把套车轮外胎车轮外胎车轮外胎车轮外胎滚珠滚珠大齿轮大齿轮小齿轮小齿轮都有哪些简单机械？都有哪些简单机械？自行车中的简单机械自行车中的简单机械利用的机械及力利用的机械及力 部位（或部件）部位（或部件）杠杆杠杆 刹车把

5、手刹车把手 斜面斜面 螺丝钉螺丝钉 齿轮齿轮 前、后齿轮前、后齿轮 轮轴轮轴 踏板踏板 弹性弹性 坐垫坐垫 摩擦力摩擦力 外车胎、刹车片外车胎、刹车片 寻找自行车上简单机械原理的应用寻找自行车上简单机械原理的应用应用机械的位置应用机械的位置 应用机械的类应用机械的类型型应用的机械起什应用的机械起什么作用么作用车把车把轮轴轮轴轻松的控制方向轻松的控制方向脚蹋板与齿轮脚蹋板与齿轮轮轴轮轴省力省力刹车刹车杠杆杠杆省力省力大车轮与小车轴大车轮与小车轴 轮轴轮轴加快速度加快速度大齿轮与小齿轮大齿轮与小齿轮 轮轴轮轴提高转速提高转速螺丝与螺帽螺丝与螺帽斜面斜面省力省力简单机械知识的应用简单机械知识的应用1

6、、省力杠杆、省力杠杆2、轮轴：可以连续转动的杠杆、轮轴：可以连续转动的杠杆车的座垫下安有粗的螺旋状车的座垫下安有粗的螺旋状的弹簧，利用它的缓冲作用以减的弹簧，利用它的缓冲作用以减小震动。小震动。自行车包含哪些简单机械？自行车包含哪些简单机械？答：答：1.刹车把手利用的是刹车把手利用的是杠杆。杠杆。2.螺丝钉利用的螺丝钉利用的是斜面。是斜面。3.前后齿轮利前后齿轮利用的是齿轮。用的是齿轮。4.踏板利踏板利用的是轮轴。用的是轮轴。研究变速自行车变速研究变速自行车变速是怎样发生的。是怎样发生的。斜面原理斜面原理 人们在骑自行车上较陡的坡时，往人们在骑自行车上较陡的坡时，往往走往走“S”形路线，这样可

7、以更省力。形路线，这样可以更省力。车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承车的前轴、中轴及后轴均采用滚动轴承人们常常加润滑油进一步减小摩擦人们常常加润滑油进一步减小摩擦 1增大摩擦：增大摩擦：凹凸不平的花纹凹凸不平的花纹刹车时，手用力握紧车闸把，变滚动为滑动刹车时，手用力握紧车闸把，变滚动为滑动2、减小摩擦：、减小摩擦：摩擦力摩擦力改变物体间的压力大小改变物体间的压力大小改变物体间接触面的粗糙程度改变物体间接触面的粗糙程度滑动摩擦与滚动摩擦之间的相互转变滑动摩擦与滚动摩擦之间的相互转变是否加润滑油（充气等）是否加润滑油（充气等）例1、下列实例中，为了减小摩擦的是()A、停车时紧捏刹车把，增大压力 B

8、、自行车龙头的把手中刻有纹路 C、经常往链条上加润滑油 D、刹车皮紧贴车轮，变滚动为滑动C 自行车的防锈知识自行车的防锈知识 你知道物质生锈的条件吗你知道物质生锈的条件吗?自行车是如何防锈的自行车是如何防锈的?测量一下，转动自行车的大齿轮一圈，会测量一下，转动自行车的大齿轮一圈，会带动后轮的小齿轮转动多少圈？转动小齿轮带动后轮的小齿轮转动多少圈？转动小齿轮多少圈，才会使大齿轮转一圈？多少圈，才会使大齿轮转一圈？注意安全，不要注意安全，不要轧了手指啊！轧了手指啊！把我们的发现写下来：把我们的发现写下来：大齿轮带动小齿轮，转动速度变大齿轮带动小齿轮，转动速度变 。小齿轮带动大齿轮，转动速度变小齿轮

9、带动大齿轮，转动速度变 。快快慢慢脚踏车上有大、小齿轮的组合，它们以链条相连，使大齿轮可以带动小齿轮。仔细观察，大、小齿轮转动的方向一样吗？大齿轮小齿轮链条脚踏板脚踏车上的脚踏车上的链条链条可以将一个齿轮的转动传给另一可以将一个齿轮的转动传给另一个齿轮个齿轮，而使得两个分开的齿轮可以同时转动而使得两个分开的齿轮可以同时转动。齿轮再带动轮子转动齿轮再带动轮子转动，所以，所以脚踏车脚踏车就可以前就可以前进进。主要结构：齿轮、链条。主要结构：齿轮、链条。齿轮式传送的自行车齿轮式传送的自行车.链条式传送的自行车链条式传送的自行车.踩动脚踏板后踩动脚踏板后，会跟着转动依次是会跟着转动依次是、和和 小齿轮

10、小齿轮：小齿轮的转动会带小齿轮的转动会带动后车轮运转动后车轮运转 大大齿轮齿轮链条链条 小小齿轮齿轮后车轮后车轮脚脚踏板：踏板：带动大齿轮转动带动大齿轮转动链条链条：大大齿轮齿轮的的动动力力借着借着链条传给后齿轮链条传给后齿轮 变速自行车上大齿轮变速自行车上大齿轮有几个？小齿轮有几个？有几个？小齿轮有几个？研究一下变速是怎样发研究一下变速是怎样发生的。生的。链条的工作原理：链条的工作原理：通过链条的位移、速度、加速度来形成一定的轨迹，通过链条的位移、速度、加速度来形成一定的轨迹，从而使链条滚轮中心的运动轨迹与理论的轨迹重合。从而使链条滚轮中心的运动轨迹与理论的轨迹重合。齿轮的工作原理：齿轮的工

11、作原理：链轮由动轮和绕在链轮上的链条组成。链轮由动轮和绕在链轮上的链条组成。齿轮上制有特殊齿形的齿齿轮上制有特殊齿形的齿.工作原理是依靠轮齿与链节的啮合传递运动和动力。工作原理是依靠轮齿与链节的啮合传递运动和动力。链条传动和齿轮传动相比的缺点：链条传动和齿轮传动相比的缺点：链条的磨损变形速度更快，使用噪音更高，链条的磨损变形速度更快，使用噪音更高，传动功率和传动速度较低。传动功率和传动速度较低。课堂练习 大齿轮带动小齿轮时，转动速度变（），小齿轮带动大齿轮时，转动速度变（）。、如果大齿轮是32 个齿，小齿轮是16 个齿，那么大齿轮转一圈，小齿轮转（）圈 快快慢慢2现脚踏车动现脚踏车动用了用了数

12、种简单机械数种简单机械，介，介绍绍如下：如下：（1 1）杠杆杠杆：脚踏车脚踏车把手利用把手利用杠杆来杠杆来控制方向，控制方向，刹刹 车车握柄利用握柄利用杠杆来传送杠杆来传送力量。力量。（2 2）轮轴轮轴：踏板、曲柄和大：踏板、曲柄和大链轮链轮之之间间，以及小，以及小链链 轮轮和和后车轮之间后车轮之间，都利用，都利用轮轴轮轴原理原理来来 传达传达力量。力量。（3 3）齿轮齿轮：大：大链轮经链轮经由由链条带动小链轮链条带动小链轮，是，是就就用用 齿轮齿轮的的带动带动方式。方式。（4 4）螺旋螺旋：利用：利用螺丝钉螺丝钉（斜面）（斜面）来来固定各部分。固定各部分。1、大齿轮带动小齿轮时，转动速度变、

13、大齿轮带动小齿轮时，转动速度变 ；小齿轮带动；小齿轮带动 大齿轮时，转动速度变大齿轮时，转动速度变 。2、自行车是依靠、自行车是依靠 和人的力量前进的。和人的力量前进的。3、如果大齿轮是、如果大齿轮是32个齿，小齿轮是个齿，小齿轮是16个齿，那么大齿轮转个齿，那么大齿轮转 一圈，小齿轮转一圈，小齿轮转 圈。圈。自行车上的简单机械自行车上的简单机械快快慢慢链条和两个齿轮链条和两个齿轮21、“只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把地球撬起来。只要在宇宙中给我一个支点，我能用一根长长的棍子把地球撬起来。”这话是（这话是（）说的。）说的。A、牛顿、牛顿 B、阿基米德、阿基米德 C、亚里士多德

14、、亚里士多德2、下列有关支点位置的说法，正确的是（、下列有关支点位置的说法，正确的是（）。）。A、支点必须在力点、重点之间、支点必须在力点、重点之间 B、支点一定在杠杆的一端、支点一定在杠杆的一端 C、支点可以在力点、重点之间也可以不在两个力的作用点之间、支点可以在力点、重点之间也可以不在两个力的作用点之间3、自行车中轴上的大链轮的转动通过（、自行车中轴上的大链轮的转动通过（）把动力传递到后轴小链轮。）把动力传递到后轴小链轮。A、皮带、皮带 B、杠杆、杠杆 C、链条、链条CBC自行车上的简单机械自行车上的简单机械连线连线脚蹬子脚蹬子斧头斧头撬棍撬棍旗杆顶端的轮子旗杆顶端的轮子盘山公路盘山公路把

15、手把手刹车刹车车轮和车轴车轮和车轴车后架上的弹簧夹车后架上的弹簧夹车铃的按钮车铃的按钮杠杆杠杆轮轴轮轴滑轮滑轮斜面斜面判判 断断1、自行车只利用了一种简单机械的原理。（、自行车只利用了一种简单机械的原理。（）2、自行车中不存在滑轮原理。（、自行车中不存在滑轮原理。（）3、只要使用轮轴都能省力。（、只要使用轮轴都能省力。（）4、杠杆的支撑点离物体越近，离用力点越远时越省力。（、杠杆的支撑点离物体越近，离用力点越远时越省力。（）5、用力点、阻力点只能分别作用在杠杆支点的两侧。（、用力点、阻力点只能分别作用在杠杆支点的两侧。（）6、斜面有省力的作用，坡度越大越省力。（、斜面有省力的作用，坡度越大越省

16、力。（）7、自行车前进时脚蹬子上的齿轮肯定比后轮上齿轮转得快（、自行车前进时脚蹬子上的齿轮肯定比后轮上齿轮转得快（）8、自行车车胎上花纹是为了增加与地面之间的摩擦力（、自行车车胎上花纹是为了增加与地面之间的摩擦力（）将自行车的结构、造型或所用将自行车的结构、造型或所用材料与设计意图连线：材料与设计意图连线：增大摩擦增大摩擦减小压强减小压强运用省力杠杆运用省力杠杆 惯惯 性性 a 坐垫要做成三角状，坐垫要做成三角状，并加并加 海绵、弹簧海绵、弹簧b 在遇障碍物刹车时，前后刹在遇障碍物刹车时，前后刹皆用，并与前面车辆保持一定皆用，并与前面车辆保持一定距离，注意安全距离，注意安全c 骑车时两手握车把

17、两端容骑车时两手握车把两端容易控制易控制d 轮胎、脚踏板刻有凹凸花纹轮胎、脚踏板刻有凹凸花纹11、本单元所学的简单机械有哪些？、本单元所学的简单机械有哪些？2、简单机械有哪些作用？、简单机械有哪些作用？杠杆、滑轮杠杆、滑轮（动滑轮、定滑轮、滑轮组）（动滑轮、定滑轮、滑轮组）、斜面、斜面省力或方便（改变力的方向）省力或方便（改变力的方向）试试试试看，以橡皮筋看，以橡皮筋连接两个圆轮连接两个圆轮，可以，可以像像链条一样达链条一样达到到传动传动的效果的效果吗吗？缝纫机缝纫机也有相也有相似的似的构构造，以造，以皮皮带带连连接接两个两个分开的圆轮分开的圆轮，借借以以达达到到传动传动的效果。的效果。缝纫机

18、缝纫机 皮皮带带主要用主要用来来传送动传送动力力和和输输送物品送物品，通常由物品的通常由物品的 外外观观是看不是看不见见皮皮带带的，如：需要拆的，如：需要拆开机车外壳开机车外壳才可才可 以看以看见见皮皮带带。压强压强摩擦摩擦杠杆杠杆惯性惯性省力省力安安全全完完善善环环 保保答：1791年的自行车最大缺陷是无驱动装置和无转向功能。1818年的自行车有了改进，已经有了转向功能，但无驱动的缺陷并没有改变。1871年的自行车已经同时有了驱动装置和转向功能。说出自行车的发展史。齿轮传动和链条传动在生活中齿轮传动和链条传动在生活中分别适用于什么地方？分别适用于什么地方？自行车运动与赛事自行车运动与赛事 随

19、着自行车的诞生也兴起了自行车随着自行车的诞生也兴起了自行车运动。运动。18681868年在法国举行了世界上首次年在法国举行了世界上首次自行车比赛，赛程为自行车比赛，赛程为2 2公里。公里。18931893年第一年第一届世界业余自行车锦标赛创办，届世界业余自行车锦标赛创办，18951895年年第一界世界职业自行车锦标赛创办，第一界世界职业自行车锦标赛创办，18961896年自行车比赛被列为奥运会冲要比年自行车比赛被列为奥运会冲要比赛项目。至尽各类自行车比赛多达几百赛项目。至尽各类自行车比赛多达几百个，其中尤以行程个，其中尤以行程39003900公里的环法自行公里的环法自行车大赛最为著名。车大赛最为著名。