为什么研究自行车中的物理原理

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中国是自行车王国，自行车是生活中重要的代步工具。自行车虽然简单，但其中蕴涵了许多物理原理。我组成员对此很感兴趣，经过对自行车基本结构的了解之后，我们着重从以下三个方面进行研究:1.刹车中的物理原理;2.上坡时不同行进路线与费力状况的关系;3.变速齿轮中的物理原理。

关键词:

自行车 物理原理 结构 刹车 行进路线 变速

一、 自行车的历史

自世界上第一辆自行车问世至今已有200多年的历史了。

18世纪末，法国人西夫拉克发明了最早的自行车。这辆最早的自行车是木制的，其结构比较简单，既没有驱动装置，也没有转向装置，骑车人靠双脚用力蹬地前行，改变方面时也只能下车搬动车子。即使这样，当西夫拉克骑着这辆自行车到公园兜风时，在场的人也都颇为惊异和赞叹。

1817年，德国人德莱斯在法国巴黎发明了带车把的木制两轮自行车。这是世界上第一批真正实用型的自行车。

在20世纪,亚洲的中国获得了前所未有的普及和发展。现在中国的自行车产量、消费量、出口量均居世界第一。中国老百姓拥有5亿多辆自行车。年出口达到2000万辆。从某种意义上来说，中国是一个自行车的王国。每天清晨和落日时分，滚滚车流在中国的城市中碾动，这是最为壮观的一道风景，这是一条现代中国流动的长城。

二、 自行车的基本结构

自行车结构虽不复杂，但是每一部分的设计都有着丰富的物理原理。要研究自行车，首先要研究的便是自行车的基本结构。下面，我们通过图文结合的方式来了解下自行车的基本结构。

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自行车的整体结构

自行车的前端

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自行车的坐垫

自行车的前轮

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自行车的后轮

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自行车的牙盘

自行车中部的三角支架

以上这些结构当中的物理原理不计其数，在这里我们举了以下三个例子: 1、自行车的车座为何设计成马鞍型,

答:因为这样可以增大人与车座的接触面积，减小车座对人的压强，人骑车时感到舒服，骑车不易感到疲劳。

2、车坐下的弹簧有什么作用,

答:弹簧可以起到减震作用。

3、自行车的手把、脚踏板、轮胎等处，为什么会做有凹凸不平的花纹,

答:这些凹凸不平的花纹可以通过增加接触面的粗糙程度来增大摩擦。

(具体介绍参见实验视频?)

三、 刹车中的物理原理

在骑自行车的过程中，我们常常要用到刹车。刹车时，刹皮与车圈间的摩擦力，会阻碍后轮的转动。手的压力越大，刹皮对车圈的压力就越大，产生的摩擦力也就越大，后轮就转动的越慢。如果完全刹死，这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦，方向向前)，方向向后，阻碍了自行车的运动，因此就停下来了。前剎片是利用摩擦力使车轮减速，同时在接地点产生向后的摩擦力来使车