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圖5-4-5是自行車傳動機構的示意圖.假設腳踏板每2 s轉1圈，要知道在這種情況下自行車前進的速度有多大，還需要測量哪些量?請在圖中用字母標注出來，并用這些量推導出自行車前進時的速度表達式.

圖5-4-5

利用你家的自行車實際測量這些數據，計算前進速度的大小.然后實測自行車的速度，對比一下，差別有多大?

解析：還需要測出前后兩牙輪的直徑d₁、d₂，后輪的直徑d₃.

前后兩牙輪的線速度相等，則有n₁πd₁=n₂πd₂，車的后輪與后牙輪轉動的角速度相等，所以自行車前進的速度v=n₂πd₃.由以上兩式可解得v=πn₁=

答案：前后兩牙輪的直徑d₁、d₂，后輪的直徑d₃.v=πn₁=

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為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置．如圖所示，自行車后輪由半徑r₁=5.0×10^-2m的金屬內圈、半徑r₂=0.40m的金屬外圈和絕緣幅條構成．后輪的內、外圈之間等間隔地接有4跟金屬條，每根金屬條的中間均串聯有一電阻值為R的小燈泡．在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r₁、外半徑為r₂、張角θ=

．后輪以角速度ω=2π rad/s，相對轉軸轉動．若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應．
（1）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；
（2）當金屬條ab進入“扇形”磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；
（3）從金屬條ab進入“扇形”磁場時開始，經計算畫出輪子一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差U_ab隨時間t變化的U_ab-t圖象；
（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r₂、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優化前同學的設計方案，請給出你的評價．

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觀察自行車的主要傳動部件,了解自行車是怎樣用鏈條傳動來驅后輪前進的,如圖6—5—4甲所示,圖6—5—4中的乙是鏈條傳動的示意圖,兩個齒輪俗稱“牙盤”.試分析并討論:

（1）同一齒輪上各點的線速度、角速度是否相同?

（2）兩個齒輪相比較,其邊緣的線速度是否相同?角速度是否相同?轉速是否相同?

（3）兩個齒輪的轉速與齒輪的直徑有什么關系?你能推導出兩齒輪的轉速n₁、n₂與齒輪的直徑d₁、d₂的關系嗎?

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科目：高中物理 來源： 題型：

圖5-4-5

利用你家的自行車實際測量這些數據，計算前進速度的大小.然后實測自行車的速度，對比一下，差別有多大?

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科目：高中物理 來源：2012年普通高等學校招生全國統一考試理綜物理（浙江卷帶解析） 題型：計算題

（22分）為了提高自行車夜間行駛的安全性，小明同學設計了一種“閃爍”裝置，如圖所示，自行車后輪由半徑r₁=5.0╳10^-2m的金屬內圈、半徑r₂=0.40m的金屬內圈和絕緣輻條構成。后輪的內、外圈之間等間隔地接有4根金屬條，每根金屬條的中間均串聯有一電阻值為R的小燈泡。在支架上裝有磁鐵，形成了磁感應強度B=0.10T、方向垂直紙面向外的“扇形”勻強磁場，其內半徑為r₁、外半徑為r₂、張角θ=π/6。后輪以角速度ω="2π" rad/s相對于轉軸轉動。若不計其它電阻，忽略磁場的邊緣效應。

（1）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，求感應電動勢E，并指出ab上的電流方向；
（2）當金屬條ab進入“扇形” 磁場時，畫出“閃爍”裝置的電路圖；
（3）從金屬條ab進入“扇形” 磁場開始，經計算畫出輪子轉一圈過程中，內圈與外圈之間電勢差Uab-t圖象；
（4）若選擇的是“1.5V、0.3A”的小燈泡，該“閃爍”裝置能否正常工作？有同學提出，通過改變磁感應強度B、后輪外圈半徑r₂、角速度ω和張角θ等物理量的大小，優化前同學的設計方案，請給出你的評價。

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