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請教小六期中考有關腳踏車變速齒輪的題目

下列兩題是小六自然科的題目:

(3) 2. 其他條件不變的情形下,腳踏車前後齒輪使用哪一組齒數的齒輪,前進時最省力速度會最快
(1. 前齒輪齒數10齒,後齒輪齒數5齒 2.前齒輪齒數10齒,後齒輪齒數10齒
3. 前齒輪齒數20齒,後齒輪齒數5齒 4.前齒輪齒數20齒,後齒輪齒數10齒)

(1) 4. 觀察變速腳踏車的齒輪構造,後輪的齒輪有很多種尺寸,請問齒輪的大小腳踏板踩的圈數有什麼關聯?
(1. 齒輪越小,的圈數越多 2. 齒輪越小,踩的圈數越少 3.齒輪越大,踩的圈數越多 4. 齒輪大小和踩的圈數沒有關係。)

請教小六期中考有關腳踏車變速齒輪的題目
請教小六期中考有關腳踏車變速齒輪的題目

考試能融入熱門議題的確值得鼓勵,但題目好像有點問題,跟我的認知不太一樣,以第一題來說齒比大的確最快,但好像是最費力的。以第二題來說,行走一樣的距離,後齒輪越小,踏板踩的圈數不是比較少嗎?齒輪越大,踩的圈數越多,所以(2)(3)都對

小弟才疏學淺,請各位大大幫忙解惑,謝謝!

-----------------------------------2012/04/22

感謝各位大大熱情的解惑,對於腳踏車的原理有了更深一層的了解,會把題目PO上來並不是為了要送分或責怪誰之類的,實際上大部分的小朋友這兩題都寫對(錯),因為老師這樣教嘛!只是覺得跟平常騎車的經驗是不相吻合的。我想自然老師有他的專業,是不是自己在某方面思考不周,我也根據老師的答案來回推究竟是什麼樣的情況,小朋友說的跟everest_chen大解釋的很接近:齒輪越小,圓周長越小->的圈數越多,所以他們覺得(1)的答案最接近。

話說如果有最省力且速度最快這種組合,幹嘛還要變速器?
2012-04-20 21:32 發佈
phenixc wrote:
下列兩題是兒子小六自...(恕刪)


2.這個有語病等著跟老師吵架
報告老師~~我爸腳踏車飛輪最小齒是11齒~~~沒有看過5齒的


4.(2)
這兩題都是送分題

因為題目出錯

老師該打屁股
我記得國中時物理有一題是這樣的
當我們在掃地時左手在上右手在下握著掃把
請問哪一手是施力點那一手是支點?
結果哪?
應該是兩種都對吧
結果出題者不願拉下臉認錯
以他的答案為答案
另一種就算是錯的
最近好像有聽說第二題這個題目
答案好像是
4.齒輪大小和踩的圈數沒有關係
因為題目中並沒有提到"距離"

但只能說很多出題老師想的不夠周詳...

依稀還記得國中時物理老師跟我說
輪胎有紋路是為了增加抓地力(摩擦力)
我反問,那為何賽車要用光頭胎
老師回答說因為這樣抓地力(摩擦力)必較小,才能跑比較快...
這什麼白癡題目啊?思考不嚴謹,中文也差勁,根本不知道在問啥,還要學生回答,這出題的老師遜弊了。


第二題,省力和速度兩個要求是互相違背的,怎麼放在一起比較呢?要小六學生求最佳化解,這過份了。

第四題,看不懂在問什麼,少了先決條件,是要怎麼思考啊?我猜出題者原意是說“在前進相同距離的情況下”,或是“前齒盤踩踏的頻率不變的情況下”。

漏洞百出的題目,辭不達意,這老師該去撞牆謝罪,不然就回學校重修物理和中文。
這個老師想研發後飛輪最小盤5齒到時後配計時盤55齒

找凱文盤子 來測試踩踏 肯定 時速 飆破120 km/hr
我的想法是:

最省力, 速度最快,
這兩者, 其實是矛盾的,
除非, 對兩者作"妥協"。
既然作妥協, 那齒比最大跟最小的選項, 就消去了。

考卷中, 題2, 1~4的選項,
其前後輪齒比, 分別為2,1,4,2。
第2.3選項消去, 剩第1.4選項,
第4選項雖然齒比跟第1選項一樣,
不過第4選項較第1選項"疏齒",
疏齒的動力損耗, 比密齒大,
也就是說, 密齒比疏齒省力,
所以第2題答案, 我選1。

我覺得"題2"題目的最後一句話,
改成 "前進時 【較】 省力且速度會 【較】快" 較適合。
- - - - - -


考卷中, 題4,
如果照字面上來看的話,
答案我選4(沒關係)。


對題4的出題, 我有三個想法︰

▲1: 好像漏寫了 "在行走距離一樣的前提下" 這一句。
題4的出題, 感覺出題時沒有講清楚。

▲2: 這樣出題, 根本是故意的, 故意要"拐"小朋友犯錯的。

▲3: 小六的自然考卷, 已經有"複選"的考題類型了嗎?
這樣對小六生來說, 會不會難了些?
phenixc wrote:
下列兩題是兒子小六自...答案....(恕刪)

恐龍老師.
小弟不才,在學校就是教這個東西。「省力費時,費力省時」這個概念,小六的同學應該都會學到,所以第2題的題目是自打嘴巴,沒有最省力又最快的槓桿工具,腳踏車是槓桿裡面輪軸的應用,前齒輪數較少的齒輪如答案1、2,因為抗力臂較短,所以比較省力,但是速度要快牽涉到齒輪比的關係,轉動圈數=前輪齒數÷後輪齒數,答案又變成3,所以這題沒有答案,送分。

第4題應該也是齒比的題目,前提是必須設定在前齒輪數不變的條件下,要維持相同速度,後齒輪數越多,前齒輪轉動的圈數就越多。這個題目的條件有問題,也該送分。

槓桿是小弟研究所進修的題目,依據我不專業的研究結果,在小六教變速是不適宜的,可以理解的比率不到20%。腳踏車的變速系統,在前齒輪是「以輪帶軸」,所以大齒輪的抗力臂變長,就會費力,但是可以省時,因為後輪轉動圈數變多;後齒輪是「以軸帶輪」,齒輪數越多,施力臂就越長,可以省力,但是後輪轉動圈數變少,所以費時,這個在爬坡時就會有立即感受。

另外,腳踏車本身是「以軸帶輪」的費力工具,後變速系統只是改變施力臂長度而已。
以下這個網站很棒,給你參考。
http://science.edu.tw/welcome.jsp?t=student
小弟的攝影日記簿 http://tw.myblog.yahoo.com/tinyallen-photo
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