自行车中的摩擦力(开题+结题)

1、研究性学习报告自行车中的摩擦力物理研究性小组组长:马嘉瑢物理研究性小组组员：李昭、张晓鹏、史鹏飞、胡晴、李佳敏指导老师：杨德清一、 研究背景中国作为一个自行车大国，自行车廉价、轻便，深受许多上班族、学生族的青睐。但据相关调查表明，每年因自行车引起的车祸正以惊人的速度增长。怎样提高自行车的安全性，便成了人们关心自行车的话题。我们课题组主要通过各种方式的调查和研究自行车上的有益摩擦和有害摩擦。二、 研究目的1、 学习研究方法，增强对物理知识实际应用的认识，提高对物理的兴趣。2、 了解自行车的摩擦，从而增大有益摩擦和有害摩擦。三、 研究方法1、 到学校图书馆查阅资料2、 从网络上获取信息3、 设计实

2、验、进行研究分析四、 实验过程1、 提出问题：自行车的前轮的摩擦力是引动伦还是驱动轮？2、 进行实验实验（一）用具：自行车一辆方法：把自行车放进沙池，用人手搅动自行车踏板使车轮转动带起沙砾，观察沙砾飞起的方向。 经老师的指点和实验以后知道有两种情况：人在自行车上施力，通过链和齿轮带动后轮转动，由于地面和后轮有摩擦力，是自行车向前运动，又由于地面与前轮有摩擦力使前轮运动。这时前轮是引动轮，后轮是驱动轮。如果撤销人施加的动力，自行车仍在运动状态，由于地面与前、后轮之间有摩擦力，使前、后轮运动。所以这时前后轮都是引动轮。实验（二）用具：自行车一辆，秒表，卷尺方法：在一条长六十米的跑道上骑自行车，到达

3、五十米处分别用急刹法和点刹法刹车，使自行车停止运动，观察刹车后的距离与地面上的情况。急刹法实验数据第一组第二组第三组第四组平均值时间（s）路程（m）点杀法实验数据第一组第二组第三组第四组平均值时间（s）路程（m）实验总结急刹时的现象点杀时的现象急刹时车轮会打滑，在地面上留有一条很深灰色的刹车痕迹，从刹车到车停距离较长。在刹车时车不断减速，车胎转动的次数有节奏的减小，地面没有刹车的痕迹，从刹车到车停距离比急刹距离要短。现象总结：1、 急刹会对骑自行车的人造成危险，同时也会减少车身和车胎的寿命2、 用点刹法刹车能使生命得到保障，也减少对车身和车胎的损害提议：刹车时采用点刹法，及快速的刹车，放，刹，

4、放······，充分利用车胎与地面的摩擦力，能使自行车更快的减速，并能保持自行车的转向能力，从而避免意外。五、实验结果从查阅的资料知道自行车工作原理和其他车辆一样，前进和停止是靠轮胎与地面的摩擦力。自行车由于压在路面上就会产生摩擦力。当人骑上自行车，用力时自行车开始运动，后轮与地面产生静摩擦力，其方向与自行车前进方向相同，所以推动自行车向前运动。当刹车时，制胶与车筐间的摩擦力，是后轮运动变慢，后轮与地面产生滑动摩擦力使其方向与自行车运动方向相反，自行车就很快停下 来。六、 研究感想1.车轮与摩擦力 自行车也和其它车辆一样，是

5、靠车轮与地面的摩擦力前进的。当我们骑在自行车上时，由于人和自行车对地面有压力，轮胎和地面之间不光滑，因此自行车与路面之间有摩擦，不过，要问自行车为何能前进？这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的，这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的？阻碍车的运动！其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等，方向相反，所以自行车作匀速运动。不过，当人们在地上推自行车前进时，前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢？脚对地面的摩擦力向前！ 2.刹车装置与摩擦力 制动装置（刹车）在自行车中有着十分重要的作用。刹车不灵而导致的交通事故屡见不鲜，自行车是采用什么方法来制

6、动的呢？ 自行车的刹车是利用摩擦力使自行车减速和停止前进。当我们使用刹车时，刹皮与车轮间的摩擦力，使车轮停止运动或速度减小，车轮与地面间的摩擦力由滚动摩擦变成滑动摩擦，强大的滑动摩擦力方向与自行车前进方向相反，使自行车迅速减速（或迅速停止运动）。 3.外胎与摩擦力 自行车外胎上有凸凹不平的花纹，可以增大自行车与地面间的粗糙程度，来增大摩擦力，防止自行车打滑。 急刹车时，滑动摩擦力对车辆外胎磨损十分大，若使轮子总处于滚动，而不滑动时，则可避免对车轮磨损。因此可设想在自行车上另设置一刹车备用（可金属、橡胶），平时运动时，刹盘提起脱离地面，刹车时，将刹盘按下与

7、地面接触，使刹盘在地面滑动，产生滑动摩擦力，使车辆迅速减速直至停止，避免自行车外胎磨损。 4.钢珠与摩擦力 自行车应当骑起来越轻松、越灵活才越好、越省力，所以在自行车转动的地方，中轴、后轴、车把转动处，脚蹬转动处、飞轮等地方，都安有钢珠。转动地方安装钢珠是为了减小摩擦力，保护零件，节省动力，因为滚动摩擦比滑动摩擦小得多，用滚动来代替滑动可以大大减小摩擦，并经常加润滑油，使接触面彼此离开，摩擦变得更小、更省力。 除此之外，在自行车的车把和脚踏板也有花纹，这也是为的增大摩擦力，使人能够很好的把握方向和让自行车顺利前进。首先，在研究过程中，我们认识和掌握了自行车的基本构造和工作原理。其次