自行車上的摩擦力.doc

自行車上的摩擦力寫作要求1、 分析自行車的有益摩擦和有害摩擦2、 有益摩擦是通過哪些裝置和方法增加的、有害摩擦是通過哪些裝置和方法減小的3、 典型例題分析4、 字數(shù)要求：3500字5、 交稿時間：9月20日自行車上的摩擦力淮安市文通中學 宋正剛自行車是城鄉(xiāng)最常見的交通工具,它以腳踩踏板為動力，是綠色環(huán)保的交通工具，在高度發(fā)達的大城市,自行車也被用于健身和休閑。它包括車體部分、傳動部分、行動部分和安全裝置部分組成。自行車的組裝和行駛是離不開摩擦的。如果沒有摩擦，自行車各部件之間就不能組裝連接；如果沒有摩擦，自行車也不能正常在路面上行駛。同樣，自行車在行駛過程中，人和車之間以及自行車各部件之間也必然存在各種摩擦，這些摩擦有的是有益摩擦，有的則是有害摩擦。自行上車哪些地方摩擦是有益的，哪些地方摩擦又是有害呢？我們又該如何去增大有益摩擦，減小有害摩擦呢？下面我們就和大家共同探討自行車上的摩擦力。一、了解自行車的結(jié)構(gòu)和各部件的功能1車體部分：包括車架、前叉、車把、鞍座和前叉部件等。車架部件是構(gòu)成自行車的基本結(jié)構(gòu)體，也是自行車的骨架和主體，其他部件也都是直接或間接安裝在車架上的；鞍座和車架之間需要根據(jù)騎車人的身體情況進行固定；鞍座前后的傾角可以調(diào)節(jié)，鞍座和扣件之間需要固定；前叉部件在自行車結(jié)構(gòu)中處于前方部位，它的上端與車把部件相連，車架部件與前管配合，下端與前軸部件配合，組成自行車的導向系統(tǒng)。2自行車傳動部分：包括腳蹬、曲柄、鏈輪、鏈條、中軸和飛輪等，由人力踩動腳蹬，通過以上傳動件帶動車輪旋轉(zhuǎn)，驅(qū)車前行。腳蹬部件裝配在中軸部件的左右曲柄上，是一個將平動力轉(zhuǎn)化為轉(zhuǎn)動力的裝置，自行車騎行時，腳踏力首先傳遞給腳蹬部件，然后由腳蹬軸轉(zhuǎn)動曲柄，牙盤，中軸，鏈條飛輪，使后輪轉(zhuǎn)動，從而使自行車前進。因此腳蹬部件的結(jié)構(gòu)和規(guī)格是否合適，將直接影響騎車人的放腳位置是否合適，自行車的驅(qū)動能否順利進行。鏈條安裝在鏈輪和飛輪上。其作用是將腳踏力由曲柄、鏈輪傳遞到飛輪和后輪上，帶動自行車前進。3行動部分：包括前后車輪、前后軸部件、輻條、輪輞（車圈）、輪胎等。4安全裝置：包括制動器（車閘）、車燈、車鈴、反射裝置等。二、自行車上有益摩擦和有害摩擦的分析自行車上的靜摩擦都是有益的。各部件的固定和安裝都要用到螺絲和螺帽，必須要把它們旋緊，主要目的就是增大部件之間的摩擦力。如前叉和龍頭的固定連接、鞍座在車架上固定、鞍座傾角的固定、前后輪在車架上固定、腳蹬在曲柄鏈輪上固定等裝置；曲柄鏈輪和中軸之間不是通過螺絲來固定的，而是通過插銷來固定的，插銷是用錘子猛力敲打才能使曲柄鏈輪固定在中軸上，使曲柄鏈輪和中軸連成整體，因此它和中軸之間的摩擦也是有益的；后輪胎和地面的摩擦也是靜摩擦，因為它是驅(qū)使自行車前進的力，所以它也是有益的摩擦力；剎車時剎皮和車輪之間的摩擦能有效的控制車子的行進，所以它也是有益的。自行車上的動摩擦都是有害的。如中軸、前車軸、后車軸、前叉合件、腳踏軸等部件，同時包括剎車把手，它們在轉(zhuǎn)動過程中極易使部件磨損，造成傳動或轉(zhuǎn)動障礙，所以它們之間的摩擦是有害的。三、增大有益摩擦的裝置和方法自行車的種類很多，不管是哪種自行車，增大和減小摩擦的方法都差不多。自行車上增大有益摩擦的方法基本有兩種：一是增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦；二是用增大壓力的方法來增大摩擦。1自行車很多地方都采用了第一種方法，即用增加接觸面粗糙程度的方法來增大摩擦。外胎上有凸凹不平的花紋是為了增加與地面的摩擦力。山地自行車的外胎寬度特別寬，花紋較深是為了適應越野山地時能有足夠的摩擦力而防止打滑或傾倒；而一般的公路賽車的外胎卻很窄，是因為平坦的地面不需要防止側(cè)滑，同時也是為了減小部分由于輪胎太寬而帶來的較大的行進阻力。腳蹬也叫腳踏，可分為整體式腳踏和組合式腳踏。無論什么款式的腳踏都必須有腳踏面，腳踏面要具有一定的防滑性能，可以選用橡膠、塑料或金屬材料制造，因為它們不僅不易變形，還可以在上面刻上凸凹不平的花紋，以增大腳與踏板之間的摩擦力，保證行車腳踏踏板時的安全；車把（俗稱龍頭）通常要安裝硬質(zhì)的帶有花紋的手柄或者包裹著軟質(zhì)粗糙的塑料帶，不僅可以增加手抓龍頭的舒適度，還可以增大手與龍頭之間的摩擦力，使手在控制龍頭時候不易脫落；飛輪以內(nèi)螺紋旋擰固定在后軸的右端，與鏈輪保持同一平面，并通過鏈條與鏈輪相連接，構(gòu)成自行車的驅(qū)動系統(tǒng)。鏈條和飛輪以及鏈輪之間的摩擦都是有益摩擦，為了防止鏈條在飛輪或鏈輪上打滑，通常要把鏈條的松緊度調(diào)節(jié)到一個合適的位置。2自行車也有一些地方采用了第二種方法即增大壓力的方法來增大有益摩擦的。自行車上用來固定零件的螺絲和螺帽必須要懸緊，以增大壓力，從而達到增大摩擦力，防止螺帽脫落；自行車的鏈條在傳動時與前后齒輪之間都有摩擦，如果鏈條太松弛，會產(chǎn)生鏈條打滑的現(xiàn)象，所以適當調(diào)緊鏈條也是通過增大壓力達到增大鏈條與齒輪之間的有益摩擦的目的。3.自行車上也有些地方采用了第一種和第二種結(jié)合的方法來增大有益摩擦的。車閘上的剎皮通常采用耐磨的材料做成，并在其表面刻上凸凹不平的花紋，剎車的時候可以增大剎車時的有益摩擦；同時自行車在剎車過程中需要用力勒住剎車把，利用杠桿原理加大閘皮對輪圈的壓力目的是為了使剎車皮與輪圈緊貼，增大它們之間的摩擦，加強制動的效果；在兩種方法的共同作用下，使自行車能盡快的停下來。還有的車輛為了進一步增強制動效果，還采用了碟剎的裝置。四、減小有害摩擦的裝置和方法自行車應當騎起來越省力、越輕松、越靈活才越好，所以在自行車轉(zhuǎn)動的地方摩擦力要越小越好，這些地方的摩擦要通過各種方法減小。通常減小摩擦的方法有三種：第一、減小壓力；第二、以滾動摩擦代替滑動摩擦；第三、在接觸面加潤滑油。自行車上通常應用第二和第三種方法較多。前軸、中軸、后軸、車把轉(zhuǎn)動處、腳蹬轉(zhuǎn)動處、飛輪以及前叉合件等地方都安有鋼珠。轉(zhuǎn)動地方安裝鋼珠是為了減小有害摩擦，保護零件，節(jié)省動力，因為滾動摩擦比滑動摩擦小得多，用滾動來代替滑動可以大大減小有害摩擦；經(jīng)常在滾動處加潤滑油，讓接觸面彼此離開，使有害摩擦變得更小、更省力、零件的使用壽命就會更長。4.4鏈條在行進過程中要經(jīng)常加潤滑油，目的是為了減小鏈條和飛輪以及鏈條與鏈條之間的有害摩擦。飛輪內(nèi)部、鏈條和鏈條之間都要保持良好的潤滑，通常要在其中滴入潤滑油，以保證運轉(zhuǎn)時有害摩擦能達到最小，減小行車時的阻力。五、關(guān)于自行車摩擦問題的典型例題分析例題1、摩擦對于我們生活非常重要，當然也包括自行車，但是如果沒有摩擦，自行車上會發(fā)生什么呢？分析與解答：1、如果沒有了摩擦力，我們就不能用自行車的零件拼裝一輛完整的自行車：因為自行車各部件的組合，都需要用螺絲、螺帽來固定，而沒有了摩擦力，螺絲、螺帽就無法去固定那些零件了，因而也就無法用那些零件來拼裝成完整的自行車了；2、如果沒有了摩擦力，即使自行車組裝好了，人也不可能騎到車上去，因為手不能抓緊手把，腳不能踩住腳踏板，人同樣也不能在鞍座上坐穩(wěn)；3、如果沒有摩擦，即使人坐到了自行車上，自行車也不能正常行駛，因為沒有摩擦，地面不可能施加給自行車前進的動力；4、如果沒有摩擦，即使自行車行駛了，它會無法停止將永遠運動下去。因為沒有摩擦，車剎就不能控制車輪的轉(zhuǎn)動，剎車就會失靈。例題2、自行車是靠車輪與地面的摩擦力行駛的，兩個車輪與地面摩擦力的方向是（ ）A、前輪向后，后輪向前B、前輪向前，后輪向后C、前輪后輪都向后D、前輪后輪都向前分析與解答：當自行車啟動或行駛時，在鏈條驅(qū)動下，后輪逆時針轉(zhuǎn)動，輪胎與地面接觸處相對于地面有向后運動的趨勢，故地面對后輪施加向前的摩擦力，該摩擦力是自行車向前運動的動力。在此力的作用下，自行車整體具有向前運動的趨勢，而自行車的前輪胎與地面接觸處具有向前運動的趨勢，則地面對前輪產(chǎn)生向后的摩擦力，在該摩擦力的作用下，前輪便沿著后輪相同的方向轉(zhuǎn)動起來，自行車向前運動。因此，人們也將后輪稱為主動輪，前輪稱為從動輪。當人推著自行車前進時，前后輪都可被視為被動輪，地面施加給兩輪的摩擦力也就都是向后的。故此題的正確答案選A。例題3、自行車外胎為什么要有凸凹不平的花紋？自行車上還有哪些部件有類似的情況？分析與解答：摩擦力的大小跟兩個因素有關(guān)：壓力的大小、接觸面的粗糙程度。壓力越大，摩擦力越大；接觸面越粗糙，摩擦力越大。自行車外胎有凸凹不平的花紋，這是通過增大自行車與地面間的粗糙程度，來增大摩擦力的，其目的是為了防止自行車打滑以保證自行車有足夠的動力前進。自行車上鞍座上，腳踏板上，手把上也有類似的情況。例題4、剎車以