(共21张PPT)
自行车
自行车是人类发明的最成功的人力机械之一。自行车以人力为动力,是绿色环保的交通工具。现在越来越多的人将自行车作为健身器材用来骑行锻炼和出游。同时,自行车也是一种机器,它是由多种简单机械组成的。
情境导入
你知道自行车上有哪些简单机械吗?观察自行车,找一找有哪些简单机械。
新知讲解
车把----省力杠杆
车把上的前、后闸----省力杠杆
车把与前叉轴-----省力轮轴
脚蹬子和花盘齿轮-----省力轮轴
新知讲解
后轴上的齿轮和后轮-----费力轮轴
大齿轮与小齿轮----轮轴、能提高转速
链条与飞轮----- 定滑轮、能改变用力方向
大车轮与小车轴---- 轮轴、能加快速度
螺丝与螺帽---- 斜面、省力
新知讲解
人们根据需要对简单机械进行了组合,发明了各种机器。大部分机器都是由动力部分、传动部分、工作部分和控制部分组成的。下面以电动玩具车为例进行观察,研究机器的组成部分。
新知讲解
玩具车的开关是控制部分,起到控制电源的作用;电动机是动力部分,起到给玩具车提供动力的作用;齿轮箱是传动部分,起到传输动力的作用;轮子是工作部分,起到让玩具车运动的作用。
齿轮箱—传动部分
开关—控制部分
电动机—动力部分
轮子—动力部分
新知讲解
自行车是一种设计合理、广泛应用的机器,它的工作原理和玩具车十分相似,请大家找出自行车的四个组成部分。
自行车的控制部分是车把和车闸,动力部分是脚踏板,传动部分是齿轮和链条,工作部分是车轮。
新知讲解
你知道自行车的各部分有什么作用吗?下面我们选择自行车其中的一个部分进行研究。
实验探究
研究计划
问题:在自行车的链条传动装置中,齿轮起到了什么作用?
假设:齿轮起到___________作用。
方法:转动自行车大齿轮一圈,观察后轮小齿轮转动多少圈?
记录:转动大齿轮_____圈,小齿轮转动______圈。
结论:在链条传动中,齿轮有_________________的作用。
如果直接让两个齿轮咬合在一起,它们将会如何工作?
在传动过程中,齿轮有_____________________的作用。
实验探究
根据大齿轮齿数:小齿轮齿数=小齿轮转动圈数:大齿轮转动圈数来确定大齿轮转一圈,小齿轮转多少圈。不同的自行车,传动比不同。可以通过数一数大小齿轮的齿数来判定。
友情提示
在链条传动中,齿轮有传递动力的作用。主动链轮的运动和动力通过链条传给从动链轮,两轮的运动方向相同。
实验结论
如果直接让两个齿轮咬合在一起,则一个齿轮直接带动另一个齿轮转动,在齿轮传动中,齿轮有传递动力以及改变运动方向的作用。即一个齿轮朝一个方向转动时,另一个齿轮就会朝相反的方向转动,这就改变了运动的方向。
实验结论
我们也可以研究控制部分,在车把控制部分中,车把和车闸起到了控制方向和控制运动状态的作用。
应用拓展
新型自行车
大家一定使用过共享单车,它极大地方便了我们的生活。
拓展延伸
你知道共享单车有哪些特点吗?
随着时代的发展,尤其是大规模城市化以及私人小汽车的普及,自行车已经不再是主要的代步工具,而更多地用来比赛、锻炼、健身。而现在,在中国的一二线城市,路上随处可见橙、黄、蓝、绿等各色单车。2016年4月,第一代经典版摩拜单车出现在人们生活中。标志着这一新生事物横空出世。
拓展延伸
仔细观察共享单车,分析它的车轮、轮盘和车锁等部分是怎样的?与传统的自行车有什么区别?这样设计有什么优点?
想一想
这种单车看起来与我们印象中的自行车很不一样—轮子没有常见的辐条、也没有气门芯;没有多余的刹车线;车锁没有钥匙孔而是代之以二维码;还有,没有车链子。
拓展延伸
这种自行车叫无链条自行车。使用一种新的传动机构—无链条轴传动,这种传动装置的原理,简单来讲就是:单摆臂,轴传动。踩脚踏板时,会带动安装轴系转动,在轴系上的锥齿轮传动后,会带动轴转动,轴再通过锥齿轮带动连接后车轮的安装轴系转动,后车轮就往前行走了。
拓展延伸
短片欣赏
在设计时,研发者选用了实心胎,目的是免维修,降低了传统充气轮胎被扎、爆胎的麻烦。
单车的轮毂采用五幅轮毂设计,避免了不同的辐条松紧不一,导致轮胎变形。
单车的车轮使用汽车车轮的结构,拆轮子和传动系统没有任何关系,就跟汽车换备胎一样,简单快速。
智能锁能实现位置上报、引导找车、智能开锁、挂锁自动结束等一系列功能,保证共享单车“无桩”存放。
拓展延伸