關於『共享單車』，中考到底會考什麼？怎麼考？

2017年，放眼望去，共享單車的春天已經來臨。近兩年來，隨著城市交通「最後一公里」問題的日趨嚴峻和全社會環保觀念的與日俱增，火爆的城市共享單車已將自行車重新拉回大眾的視野。

下了公交

離最後一公里怎麼解決？

步行？感覺有點累

打車？距離太短

GIF/1K

在我看來共享單車的出現極為恰當的解決了這個問題。同樣也造就了共享單車的獨特的結構特點。從外表粗略看上去，與普通自行車並沒有太多區別。這裡可以從自行車的分類進行談起，出行類自行車大致可分成普通自行車，山地車和公路車。常見的共享單車屬於是普通自行車類，其主要特點也就是舒適度高，長時間騎行不易疲乏，當然也很難達到很高的速度，正好適合短距離的出行。

GIF/2K

在你正在費力騎行時，看見旁邊各種車輛從你旁邊呼嘯而過，你打心底里會不會產生這樣的疑問，這是為神馬呢？！？

下面簡單就自行車進行一些簡單的科普。

自行車的車架、輪胎、腳踏、剎車、鏈條等25個部件中，其基本部件缺一不可。其中，車架是自行車的骨架，它所承受的人和貨物的重量最大。按照各部件的工作特點，大致可將其分為導向系統、驅動系統、制動系統：

導向系統：由車把、前叉、前軸、前輪等部件組成。乘騎者可以通過操縱車把來改變行駛方向並保持車身平衡。

驅動（傳動或行走）系統：由腳蹬、中軸、牙盤、曲柄、鏈條、飛輪、後軸、後輪等部件組成。人的腳的蹬力是靠腳蹬通過曲柄，鏈輪、鏈條、飛輪、後軸等部件傳動的，從而使自行車不斷前進。

制動系統：它由車閘部件組成、乘騎者可以隨時操縱車閘，使行駛的自行車減速、停駛,確保行車安全。

安全系統：包括制動器（車閘）、車燈、車鈴、反射裝置等。

其中包含了許多的物理學知識這裡就分門別類的進行一些介紹：

1.穩定性的知識

自行車之所以在行駛過程中不會傾倒，主要得益於物理學原理的應用。大家知道，凡是高速轉動的物體，其轉動方向會保持不變，物體便不會傾倒，這同旋轉的陀螺不會傾倒是一個道理。我們騎自行車是在前進的方向上給自行車一個力，使車輪轉動起來，車輪就能保持在一種平衡狀態，在利用車把轉動加以調節，自行車就可以往前行進了，一旦停下來，這種平衡沒了，自行車就會傾倒。

2.摩擦力知識

（1）啟動、行駛過程中的摩擦力當自行車啟動或行駛時，在鏈條驅動下，後輪逆時針轉動，輪胎與地面接觸處相對於地面有向後運動的趨勢，故地面對後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，自行車的前輪胎於地面接觸處具有向前運動的趨勢，則地面對前輪產生向後的摩擦力，在該摩擦力的作用下，前輪便沿著後輪相同的方向轉動起來，自行車向前運動，因此，人們也將後輪稱為主動輪，前輪稱為從動輪。當下雨或下雪天，地面摩擦力變小，自行車很容易摔倒，即平常說的打滑，其道理就在於此。自行車上輪胎上凹凸不平的花紋，就是為了增大摩擦力。

（2）剎車過程中的摩擦力摩擦力不僅關係到自行車的啟動，對自行車的制動也非常關鍵。如果剎車性能不好，騎車人的安全就得不到保障。人捏剎車柄，使剎車線帶動剎車塊與輪胎靠緊，產生摩擦力，使自行車減速，最終停下來。摩擦力的大小取決於壓力的大小和接觸面的粗糙程度。新、舊兩輛自行車，在相同的速度下，用近似相同的力捏剎車柄，新車制動快，原因是舊車的剎車塊和車胎磨得比較光滑，產生的摩擦力很小。另外在自行車的手把、腳踏板、等處，做有凹凸不平的花紋這也是通過增加接觸面的粗糙程度來增大摩擦。

3、減震系統

自行車裝有減震器。自行車共有5個地方進行了減震處理：三腳架、鞍座、車頭和前後輪胎，其中三腳架、鞍座、車頭運用彈簧減震，車身則靠輪胎減震。自行車震動時，整個車身具有了形變性，使人落下時與車身接觸的時間增長，受力變小，提高了舒適性。好比人從高處跳到水泥地上，腳會感到疼，如果在地面上鋪上軟墊，人再往下跳，即使是相同高度，感覺也不會那樣劇烈。通過減震不僅使騎車人感到舒適，也減少了自行車的磨損。

4、壓強知識

（1）自行車車胎上刻有載重量。如車載過重，則車胎受到壓強太大而被壓破。

（2）坐墊呈馬鞍型，它能夠增大坐墊與人體的接觸面積以減小臀部所受壓強，使人騎車不易感到疲勞。

（3）在夏天車輪氣打足，則輪胎在強烈的陽光照射下，往往會爆胎，這是因為輪胎中氣體在陽光照射下，吸收熱量，溫度升高，受熱膨脹，壓強增大，故車胎易爆。

（4）氣門芯的作用：充氣內胎上的氣門芯，起著單向閥門的作用，只讓氣體進入，不讓氣體外漏，方便進氣，保證充氣內胎的密封。

5、簡單機械的知識

（1）槓桿知識

A、控制前輪轉向的槓桿：自行車的車把，是省力槓桿，人們用很小的力就能轉動自行車前輪，來控制自行車的運動方向和自行車的平衡。

B、控制剎車閘的槓桿：車把上的閘把是省力槓桿，人們用很小的力就能使車閘以較大的壓力壓到車輪的鋼圈上。

（2）輪軸知識

A、中軸上的腳蹬和花盤齒輪：組成省力輪軸（腳蹬半徑大於花盤齒輪半徑）。

B、自行車手把與前叉軸：組成省力輪軸（手把轉動的半徑大於前叉軸的半徑）。

C、後軸上的齒輪和後輪：組成費力輪軸（齒輪半徑小於後輪半徑）。

6、功和機械能的知識運用

（1）根據功的原理省力必定費距離。因此人們在上坡時，常騎「S形」路線就是這個道理。

（2）動能和重力勢能的相互轉化如騎車上坡前，人們往往要加緊蹬幾下，就容易上去些，這裡是動能轉化為勢能。而騎車下坡，不用蹬，車速也越來越快，此為勢能轉化為動能。

7、慣性定律

慣性定律的運用快速行駛的自行車，如果突然把前輪剎住，後輪為什麼會跳起來。這是因為前輪受到阻力而突然停止運動，但車上的人和後輪沒有受到阻力，根據慣性定律，人和後輪要保持繼續向前的運動狀態，所以後輪會跳起來。切記下坡或高速行駛時，不能單獨用自行車的前閘剎車，否則會出現翻車事故！

8、光學知識

自行車上的紅色尾燈，不能自行發光，但是到了晚上卻可以提醒汽車司機注意。因為自行車的尾燈是由很多蜂窩狀的「小室」構成的，而每一個「小室」是由三個約成90度的反射面組成的。這樣在晚上時，當後面汽車的燈光射到自行車尾燈上，就會產生反射光，由於紅色醒目，就可以引起司機的注意。人面對車鈴，會看到自己的像，這是因為車鈴蓋形狀相當於一個凸面鏡，人看到的是因反射而成的正立縮小的虛像。

9、智能鎖的電池

10、定位和開鎖的原理

共享單車背後都有一個用於管理運營的雲平台，通過GPS的聯網定位來確定單車的位置以便於進行協調管理。用戶通過掃碼，來向雲平台發射電磁波信號，然後平台在向自行車發出解鎖信號，現行的有簡訊解鎖（時間比較長），GPRS解鎖（依賴信號質量），GPRS+藍牙解鎖（原理是使用用戶的手機藍牙通過加密，與鎖內的藍牙配對後開鎖。伺服器只需用流量連接用戶手機，再由手機藍牙發送開鎖指令到智能鎖，穩定性好）。

主編圈點：面對眼花繚亂的共享單車，我們是否會探究與我們學到的物理知識，物理原理有何聯繫，生活無處不學問。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！