初中物理教科版（2024）八年级下册（2024）跨学科实践：自行车获奖课件ppt

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教科版2024（新教材）物理8年级下册精做课件12.4.跨学科实践：自行车第12章 机械能授课教师： Home . 班 级： 八年级（---）班 . 时 间： . 2026年2月5日 自行车——伟大的人力机械发明，由杠杆、轮轴等简单机械组成。200多年来，工程师们利用物理学、材料学、人体工程学等的研究成果不断对自行车进行改进。那么自行车的设计蕴含着哪些物理学知识呢? 自行车有不同的类型，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。在自行车演变过程中，最成功和持久的是其车架的三角形设计，不同类型自行车各部件均有其特定的性能，下面是某自行车的结构。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。自行车中的物理1.观察一辆自行车，看一看自行车上有哪些简单机械。想一想，这些机械有什么作用？2.观察自行车的轮胎，看一看轮胎是由什么材料做成的。想一想，这种材料有什么优点?为什么自行车轮胎有花纹？3.观察自行车的各种部件，想一想，哪些设计增强了骑行的舒适性？4.观察自行车是如何传动的，想一想，为什么自行车比人运动得快？ 在骑行过程中，自行车受到哪些力的作用？这些力产生了怎样的效果？自行车铃是如何发声的？为什么骑此走路更省力？…… 小小自行车有大妙处。无论是结构、材料、受力、运动还是能量转化，自行车的许多细节，都蕴含着物理。1.查阅资料，了解自行车轮胎、刹车、链条等关键结构的保养和维修方法。2.尝试在家长或老师的指导下，对自行车(或其一部分)进行拆解、保养、组装与调试。3.用图片、表格或文字记录下你对自行车进行拆装的过程。拆装自行车 通过资料查阅、商店咨询和实物研究等方式，选择感兴趣的主题写一篇300字的小论文。主要选题参考以下主题:自行车主题征文与展示自行车发展史；设计一辆自己的自行车（含设计图纸）；自行车与环境保护；自行车里的简单机械；自行车与仿生学；自行车与体能训练；自行车与交通安全；小小自行车大用途…… 一起来展示和交流你们的自行车主题论文吧！展示、交流与评价知识点1 自行车的结构1. 现代自行车有很多类型，如童车、载重自行车、弯梁自行车、公路自行车等，这些特殊车型的出现，是因为在系统设计时改变了( )AA. 自行车的结构 B. 自行车的材料C. 自行车的强度 D. 自行车的大小（第2题）2. 机械以各种不同的形式展现在生活中，成为生活中不可或缺的部分，如图是自行车结构图，关于自行车机械的应用，正确的是( )AA. 螺丝和螺帽：斜面类螺旋简单机械，费距离B. 脚踏板：属于等臂杠杆C. 刹车控制器：属于杠杆，能省距离D. 车龙头：属于轮轴，控制自行车的方向并节省距离3.小强有一辆如图所示的自行车。（第3题）（1）该自行车的车架呈三角形，这主要是为了提高自行车的______性和______性。稳定安全（第3题）（2）小强骑着该自行车上下学，他发现路上的上坡很多，而且有一大段路面坑洼不平，非常难骑。为此，小强准备对该自行车加以改进，他的主要改进任务是给该自行车加装______系统和______系统。变速减震知识点2 自行车与物理4. 自行车沿斜坡匀速驶下的过程中，它具有的( )AA. 重力势能减小，动能不变B. 重力势能减小，机械能不变C. 重力势能减小，动能增大D. 动能不变，机械能增大5. 如图所示，某同学骑自行车在水平路面上匀速运动。下列说法正确的是( )BA. 自行车前后的两个用链条连接的齿轮，前面的大是为了省力B. 自行车车座较宽是通过增大接触面积来减小压强，使车座更舒适C. 自行车受到的重力和地面对自行车的支持力是一对平衡力D. 自行车轮胎有许多花纹，是为了减小摩擦6.自行车（如图）是当今最为绿色环保的交通工具，请你仔细观察并思考后，回答下面的问题。（1）当自行车的脚踏板转到什么位置时，用力蹬下的效果最好？为什么？【答】当自行车的脚踏板转到水平位置时，用力蹬下的效果最好。这是因为在相同的动力作用下，水平位置时动力臂最大，产生的转动效果最好。（2）如果小刚搭乘他人骑的自行车，车没有停稳，就匆忙下车，请用所学物理知识解释可能发生的现象。小刚可能向前摔倒，这是由于小刚从运动的自行车上下来后，脚接触地面从而停止运动，但是上身由于惯性仍然保持向前的运动状态，可能会向前摔倒。（合理即可） （1）小丽受到的重力。 （2）她骑行时自行车对路面的压强。       变速自行车与普通自行车的区别是它的前、后齿轮由多个齿数不同的齿轮组成。变速系统可以调节链条和不同齿数的前、后齿轮配合，  省力不是 3 是后齿数的三倍，后齿轮与前齿轮通过由同一链条相连，故相同时间通过的距离相同，故前齿轮转一圈，后齿轮转三圈。 125    （4）当小明骑自行车爬坡时，为了最省力，应该调整自行车齿比为___。   知识点3 围绕自行车来探索9. 自行车比赛中减小空气阻力是提高成绩的关键。某小组为了探究“骑行时受到的空气阻力与哪些因素有关”，设计了两种探究方案。#1方案一：用电风扇产生稳定气流吹向静止的运动员，运动员腹部绑有压力传感器如图甲。方案二：让运动员朝一定方向骑行，运动员腹部绑有压力传感器如图乙。小组讨论后采用合适的方案，测得实验数据如表。#1.3（1）本实验基于的假设是__________________________________________________________________。 运动员骑行时受到的空气阻力与运动员上半身和水平方向的夹角大小有关（2） 请帮该小组选择合适的探究方案，并说明理由：_________________________________________________________________________________________。 选择探究方案一，因为方案一中运动员相对于地面静止便于控制，风扇吹出的风速大小，无关变量（3） 分析实验数据，在冲刺阶段，运动员上半身尽量与地面保持平行的原因是____________________________________________________。