12.4 跨学科实践：自行车课前导学—2024—2025学年教科版（2024）八年级下册物理

12.4 跨学科实践：自行车——2025年春八年级下册物理教科版（2024）课前导学 学习目标： 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。 重点、难点： 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。 知识集锦： 知识点1 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。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。 知识点2 自行车与物理 （1）自行车的受力分析：对骑行中的自行车进行受力分析，除了受重力、支持力外，车轮与地面会产生①___________，轮胎上的花纹增加了接触面的粗糙程度，从而增大了摩擦力，使得自行车能够更好地抓住地面。同时，车轴处使用润滑油可以减小摩擦力，使得转动更加顺畅。当自行车刹车时，骑行者通过刹车把手使刹车皮和钢圈紧密接触，增加刹车把上的压力，产生很大的②__________，从而使车轮停止转动。 （2）自行车与简单机械 自行车部件 简单机械的类型 作用 车把 轮轴 省力，控制方向 车闸 杠杆 省力 脚踏板 轮轴 省力 车铃 杠杆 省力 螺母和螺栓 斜面 省力 答案： ①滚动摩擦力 ②滑动摩擦力 自我检测： 1.为了节能环保，城市的街道上出现了很多骑共享自行车上班的人。如图关于自行车，其中减小了有害摩擦的是( ) A.车把表面粗糙不平 B.用力捏车闸 C.转动部分加润滑油 D.轮胎上刻有花纹 2.停放自行车时，若要从如图四点中选择一个点施力，将前轮略微提起，最省力的点是( ) A.A点 B.B点 C.C点 D.D点 3.（多选）自行车是一种环保、便利的交通工具，如图所示，其构造及使用涉及许多物理知识。下列说法正确的是( ) A.车座做得宽大，是为了减小压强 B.手闸使用时相当于一个费力杠杆 C.向自行车的转动部分加润滑油，可以减小摩擦 D.轮胎有花纹是利用增大接触面粗糙程度来增大摩擦 4.自行车的车把相当于轮轴，是一个_________（选填“省力”或“费力”）机械。如图是自行车手闸示意图，当图中手对车闸的作用力时，刹车拉线受到力的大小为_________N。 5.图甲是自行车的手闸，其中ABO部分可视为一种杠杆，其简化示意图如图乙所示，O为支点，为阻力，请在图乙中画出： （1）作用在A点的最小动力及其力臂。 （2）阻力的力臂。 6.如图，自行车的车座是马鞍型，这是为了增大__________，从而__________。当人踢侧支架停车时自行车的侧支架相当于一个__________杠杆。 答案以及解析 1.答案：C 解析：车把表面粗糙不平，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故A不符合题意； 用力捏车闸，是在接触面粗糙程度一定时，增大压力，可增大摩擦，故B不符合题意； 转动部分加润滑油，可在接触面形成一层油膜，使接触面分离，可减小摩擦，故C符合题意； 轮胎上刻有花纹，是在压力一定时，增大接触面的粗糙程度，可增大摩擦，故D不符合题意。 故选C。 2.答案：A 解析：根据杠杆的平衡条件可知，在阻力、阻力臂一定的情况下，要使所用的动力最小，必须使动力臂最长.若要从题图四点中选择一点施力，将前轮略微提起，则后轮与地面的接触点为支点（设为O点），分别连接，可知当以OA作为动力臂时动力臂最长，则最省力的点是A点. 3.答案：ACD 解析：A、车座做成宽大，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，故A正确； B、手闸在使用过程中，动力臂大于阻力臂，是省力杠枉，故B错误； C、向自行车转动部分加润滑油，使接触面脱离来减小摩擦，故C正确； D、自行车的轮胎有花纹，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，故D正确。 故选：ACD。 4.答案：省力；48 解析：自行车的车把相当于轮轴，动力施加在轮上，是一个省力机械。 车闸是一个杠杆，根据杠杆平衡条件得 解得，刹车拉线受到力的大小为 5.答案：如答图所示 解析：（1）由杠杆平衡条件可知，当阻力与阻力臂乘积一定时，动力臂越长，动力越小，图中O为支点，因此OA作为动力臂最长；动力方向应该向下，过点A垂直于OA向下作出最小动力的示意图。 （2）从支点O作阻力作用线的垂线，支点到垂足的距离为阻力臂，如答图所示。 6.答案：受力面积；减小压强；省力 解析：车座做成宽大的马鞍状，是在压力一定时，通过增大受力面积来减小压强，使人感到更舒服。 当人踢侧支架停车时，自行车的侧支架动力臂大于阻力臂，是一个省力杠杆。 学科网（北京）股份有限公司 $$