《運(yùn)動(dòng)與設(shè)計(jì)》PPT課件

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1、 一個(gè)物體在另一個(gè)物體 表面運(yùn)動(dòng)時(shí)，總是有摩擦力 伴隨著。它對(duì)于我們有害還 是有利的？ 哪些地方要增大摩擦呢 ? 哪些地方要減小摩擦呢 ? 為了使自行車騎行方 便、安全，設(shè)計(jì)師們進(jìn)行 了精心的設(shè)計(jì)。下面就讓 我們一起來(lái)找一找： 自行 車上的好設(shè)計(jì)！ 后輪 前輪 小齒輪 鏈條 中軸大鏈盤 剎車 腳蹬 后軸 前軸 自行車與運(yùn)動(dòng)關(guān)系最密切的部件 前、后輪子，后輪軸上的小齒輪，鏈條， 中軸大鏈盤，腳蹬、剎車等 自行車運(yùn)動(dòng)哪些地方，需要摩擦力，是用什 么方法增加摩擦力的？ 前、后輪子 腳蹬 剎車： 做花紋使表面粗糙 增加壓力的方法 自行車運(yùn)動(dòng)哪些地方不需要摩擦力，是用什 么方法減少摩擦力的？ 前軸 中軸

2、 后軸 腳蹬子軸 大小齒輪與鏈條 用滾珠軸承、加潤(rùn) 滑油 加滾珠 自行車上的摩擦知識(shí) 自行車外胎為什么要有凸凹不平的 花紋？ 摩擦力的大小跟兩個(gè)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(guò)增大自行車與地面 間的粗糙程度，來(lái)增大摩擦力的，其 目的是為了防止自行車打滑。 剎車以后，自行車為何能停止？ 剎車時(shí)，剎皮與車圈間的摩擦 力，會(huì)阻礙后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)。手的壓力 越大，剎皮對(duì)車圈的壓力就越大， 產(chǎn)生的摩擦力也就越大，后輪就轉(zhuǎn) 動(dòng)的越慢。如果完全剎死，這時(shí)后 輪與地面之間的摩擦就變?yōu)榛瑒?dòng)摩 擦力（原來(lái)為滾動(dòng)摩擦，方向

3、向 前），方向向后，阻礙了自行車的 運(yùn)動(dòng)，因此就停下來(lái)了。 自行車哪些地方安有鋼珠？為什么安 鋼珠？ 在自行車的前軸、中軸、后軸、車 把轉(zhuǎn)動(dòng)處，腳蹬轉(zhuǎn)動(dòng)處等地方，都安有 鋼珠。 人們騎自行車總是希望輕松、靈活、 省力。而用滾動(dòng)代替滑動(dòng)就可以大大減 小摩擦力，因此要在自行車轉(zhuǎn)動(dòng)的地方 安裝鋼珠，我們可以經(jīng)常加潤(rùn)滑油，使 接觸面彼此離開(kāi)，這樣就可以使摩擦力 變得更小。 自行車的雛形 1790年，有個(gè) 法國(guó) 人名叫 西夫拉克 ，他特別愛(ài)動(dòng) 腦 筋 。有一天，他行走在巴黎的一條街道上，因?yàn)榍耙惶煜?過(guò)雨，路上積了許多雨水，很不好走。突然，一輛四輪 馬 車 從身后滾滾而來(lái)，那條街比較狹窄，馬 車 又很寬

4、，西夫 拉克躲來(lái)躲去幸而沒(méi)有被車撞倒，還是被濺了一身泥巴和 雨水。馬車走遠(yuǎn)了，他還呆呆地站在路邊，他在想：路這 么窄，行人又那么多， 為什么不可以把馬車的構(gòu)造改一 改呢？應(yīng)當(dāng)把馬車順著切掉一半，四個(gè) 車輪 變成前后兩個(gè) 車輪 他這樣一想，回家就動(dòng)手進(jìn)行設(shè)計(jì)。經(jīng)過(guò)反復(fù)試 驗(yàn)， 1791年第一架代步的“木馬輪”小車造出來(lái)了。這 輛最早的自行車是木制的，它的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，既沒(méi)有驅(qū) 動(dòng)裝置，也沒(méi)有轉(zhuǎn)向裝置，騎車人靠雙腳用力蹬地前行， 改變方向時(shí)也只能下車搬動(dòng)車子。即使這樣，當(dāng) 西夫拉克 騎著這輛自行車到公園兜風(fēng)時(shí)，在場(chǎng)的人也都頗為驚異和 贊嘆。 1816年，在 德國(guó) 有個(gè)看林人名叫德萊 斯，他每天從

5、村東的這一片樹林，走到村西的另一片樹林，年年如此。 他想：如果人坐在車子上，走走停停， 隨心所欲 ，不是很 瀟灑嗎？ 德萊斯 開(kāi)始制作木輪車，樣子跟 西夫拉克 造的差 不多。不過(guò)，在前輪上加了一個(gè)控制方向的車把子，以改 變前進(jìn)的方向。但是騎車時(shí)依然要用兩只腳，一下一下地 蹬踩地面，才能推動(dòng)車子向前滾動(dòng)。當(dāng)?shù)氯R斯騎車出門試 驗(yàn)的時(shí)候，一路上遭到不少人的嘲笑。盡管如此，他還是 十分喜歡自己創(chuàng)作的這架“可愛(ài)的小 馬崽 ”。一次德萊斯 在騎車閑逛時(shí)開(kāi)過(guò)來(lái)一輛 馬車 ，車夫嘲笑他說(shuō)他的車慢， 于是他就和車夫說(shuō)：“你信不信我的車比你的馬車還快” 于是他們兩個(gè)打了個(gè)賭。路程是從村東到村西的一個(gè)來(lái)回， 結(jié)果德

6、萊斯比車夫整整快了 1個(gè)多小時(shí)。 1840年， 英格蘭 的鐵匠 麥克米倫 ，弄到了一 輛破舊的“可愛(ài)的小 馬崽 ”。他在后輪的 車軸 上 裝上 曲柄 ，再用連桿把 曲柄 和前面的 腳蹬 連接起 來(lái)，并且前后輪都用鐵制的，前輪大，后輪小。 當(dāng)騎車人踩動(dòng)腳蹬，車子就會(huì)自行運(yùn)動(dòng)起來(lái)，向 前跑去。因此而被 警察 抓住，并處以 罰款 。其罪 名是“野蠻騎車”。 1861年，法國(guó)的米肖父子，原本職業(yè)是馬車 修理匠，他們?cè)谇拜喩习惭b了能轉(zhuǎn)動(dòng)的腳蹬板； 車子的鞍座架在前輪上面，這樣除非騎車的技術(shù) 特別高超，否則就抓不穩(wěn)車把，會(huì)從車子上掉下 來(lái)。他們把這輛兩輪車冠以“自行車”的雅名， 并于 1867年在巴黎博覽

7、會(huì)上展出，讓觀眾大開(kāi)眼 界。 1869年， 英國(guó) 的 雷諾 看了法國(guó)的自行 車之后，覺(jué)得車子太笨重了，開(kāi)始琢磨如 何把自行車做得輕巧一些。他采用鋼絲輻 條來(lái)拉緊車圈作為車輪；同時(shí)，利用細(xì)鋼 棒來(lái)制成 車架 ，車子的前輪較大，后輪較 小。從而使自行車自身的重量減小一些。 從西夫拉克開(kāi)始，一直到雷諾，他們制作 的 5種型式的自行車都與現(xiàn)代自行車的差 別較大。 真正具有現(xiàn)代形式的自行車是在 1874年誕生 的。 英國(guó) 人 羅松 在這一年里，別出心裁地在自行 車上裝上了 鏈條 和 鏈輪 ，用后輪的轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)推動(dòng)車 子前進(jìn)。但仍然是前輪大，后輪小，看起來(lái)不夠 協(xié)調(diào)，不穩(wěn)定。 1886年，英國(guó)的 約翰 .k.

8、斯塔利 ， 是一位機(jī)械 工程師 ，從機(jī)械學(xué)，運(yùn)動(dòng)學(xué)的角度設(shè) 計(jì)出了新的自行車樣式，為自行車裝上了前叉和 車閘，前后輪的大小相同，以保持平衡，并用 鋼 管 制成了菱形車架，還首次使用了 橡膠 的車輪。 斯塔利不僅改進(jìn)了自行車的結(jié)構(gòu)，還改制了許多 生產(chǎn)自行車部件用的機(jī)床，為自行車的大量生產(chǎn) 利推廣應(yīng)用開(kāi)辟了寬闊的前景，因此他被后人稱 為“ 自行車之父 ”。斯塔利所設(shè)計(jì)的自行車車型 與今天自行車的樣子基本一致了。 1888年， 愛(ài)爾蘭 的獸醫(yī)鄧洛普，從醫(yī)治牛胃 氣膨脹中得到啟示，他把家中花園里用來(lái)澆水的 橡膠管粘成圓形，打足了氣，裝在自行車輪子上， 前往參加騎 自行車比賽 ，居然 名列前茅 ，引起了

9、 人們極大的興趣。充氣 輪胎 是自行車發(fā)展史上一 個(gè)劃時(shí)代的創(chuàng)舉，它增加了自行車的彈性，不會(huì) 因路面不平而震動(dòng)；同時(shí)大大地提高了行車速度， 增大了車輪與路面的摩擦力。這樣，就根本上改 變了自行車的 騎行 性能，完善了自行車的使用 功 能 。同樣是 1888年，英國(guó) 考文垂 市的約翰 .k.斯塔 利生產(chǎn)出了第一輛現(xiàn)代自行車 “安全”自行 車。其主要特點(diǎn)是采用菱形車架，使得車身有更 高的剛度和強(qiáng)度，后輪用鏈條驅(qū)動(dòng)，并通過(guò)前叉 直接把握方向。 最早的自行車 最早的自行車的設(shè)計(jì)大約在 1793年，由法國(guó)人西夫拉克完成 的。當(dāng)時(shí)這輛自行車還很不完善。 最大的自行車 1989年 6月 4日，美國(guó)的戴 夫

10、摩爾制造的一輛自行車高 3.4 米，車輪直徑 3.05米。如果以車 輪直徑大小算，這是世界上最大 的自行車。 最長(zhǎng)的自行車 1988年 2月 27日， 新西蘭 的坦 利 塞斯曼設(shè)計(jì)并制造了一輛自行車 長(zhǎng) 22.24米，由 4個(gè)人騎乘。 最貴的自行車 來(lái)自 北歐 的 Arumania推出了全 球最貴之一的單車，使用了 600顆 Swarovski的水晶，車身鍍上純金 （純金是指 24K金，也就是說(shuō)它的含 金量是 100%），定價(jià) 117000歐元。 最貴的山地自行車 英國(guó)的 斯蒂夫 公司生產(chǎn)了一種山地自行 車，由自己國(guó)家和美國(guó)、意大利、日本生產(chǎn) 的最貴零件組裝。價(jià)格 12025美元，合人民 幣 9萬(wàn)多元。 最小的雙人自行車 法國(guó)的雅克 比尤制造的一輛雙人自行車， 只有 36厘米長(zhǎng)。 最大的三輪自行車 1998年 7月，美國(guó)的 16名大學(xué)生設(shè)計(jì)了 一輛三輪自行車，車高 7.13米，后輪直徑 2.23米，前輪直徑 4.67米。