来源： 作者：张永生;
骑自行车上坡为什么走S形路线能省力
初中《物理》第一册p.182在讲到利用斜面能省力时,写道:“利用斜而,我们多通过了距离,但省了力。山区的公路修得盘旋曲折,延长了爬坡的距离,就是为了省力.”课本给出了一幅盘山公路的照片,进而在练习题中出了道题:“骑自行车上坡,走S形路线省力.为什么?”似乎这两个例子都是为了说明只要延长爬坡距离,就能省力了.笔者认为第二例子放在这里是不合适的,尽管在日常生活中人们骑自行车上坡走S形路线确实感到比较省力,但其原因和盘山公路相比要复杂得多,下面就对这间题作一分析. 盘山公路的路面宛延曲折,就是为了使每一段路面的实际坡度小于山体的坡度,从示,自行车沿斜坡上行无论是走直线(如平行AD方向),还是走S形路线都是在同一坡度的斜面上运动.而使车辆上山时能/《\省力,但相应川、、/洲分二多、\车距离却延长了_厂一二二重,入(如gI1).而上坡的一\自行车走S形路线图l与走盘山公路是不完全相同的.如图2所 设自行车和人的总重力为吞,作用在质心C上,C在垂直斜面方向的分量G_L一G。。sa与前后轮所受斜面的弹力N:和N:的合力N相平衡(这些力在图中2中未画出).重力G在平行于斜......(本文共计3页)
　　　　　　　
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主办：苏州大学
出版：物理教师杂志编辑部
出版周期：月刊
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[骑行知识]
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自行车是一种用腿施力的运动工具，就靠人们的双腿，踩踏踏板，透过链条，带动后轮转动，而让自行车向前移动，而齿盘与后飞轮所代表的传动系统，就显得相当重要，不过骑乘自行车并不单单是利用齿轮比而已，其齿轮比通常要配上双脚的蹬踏频率，才能达到相辅相成的效果。
　　车友们是否有过这样的骑行经历，就是在爬坡的时候，很难调整到适合自己的蹬踏频率，齿轮比太大，双脚没办法踩动，无法负荷大的齿轮比；而使用太轻的齿轮比，又让自己的蹬踏频率太快，双腿使不上力且很快疲劳，如何达到均衡点，这就是一门学问了，就让我们初步了解这其中的奥妙吧！
　　齿轮比计算
　　所谓的齿轮比，就是以前齿盘的齿数除以后飞轮的齿数，所得到的数值就等于齿轮比，假设前齿盘齿数为44，后飞轮齿数为11，那踩踏的齿轮比就为44/11=4，所得到的数字4就是目前所踩踏的齿轮比。若以纯粹的理论计算，当用44齿盘踩踏一圈，将带动后面11齿的后飞轮旋转四圈，若再乘以后轮(26寸)的轮径，便可以发现，踩踏一圈，车子就可以前进8.3公尺(26*2.54*3.14*4=829，大约等于8.3公尺)。不过齿轮比4，并不算轻的齿轮比，需要相当的腿力才能踩动，而且大齿轮比，容易耗损链条，齿盘，飞轮甚至是变速器的寿命。
　　变速自行车是单速上发展来的,一般牙盘有两片，三片的，也有单片的。飞轮有5、6、7、8、9、10片的，现在已有11片的。目前山地车最常见的变速系统为前3速配后8速或9速，共24或27段变速即通常所说的几速车。前齿盘的齿片规格多为22，32，42或22,32,44,而后面飞轮的规格则为飞轮为11-13-15-17-20-23-26-30，9速的为11、13、15、17、20、23、26、30、34）。而车友们也可以数数看爱车的齿数各为多少，不过各位车友仔细来算算这其中的齿轮比，您会发现有些齿轮比是相当接近，一台27段变速的登山车，实际上可能只有20段左右的变速而已，所以变速时要有些技巧，若是变到相同的齿轮比，那就丧失变速的功效。
　　下面来看看一般27段变速的各段速度的齿轮比：
　　当在骑乘爬坡时，若想要从大齿盘降低为中齿盘，又不希望突然将蹬踏频率提高太多，可在降低齿盘后，将后飞轮顺势变重两片，这样会得到比原来轻一点的齿轮比，又不会让蹬踏频率一下拉高太多，导致车友们踩得太急，呼吸与节奏都失去平衡。
　　山地车骑乘除了机械上的齿轮比运用之外，当然要靠骑乘者的腿部配合了，而两者结合起来就是蹬踏频率的概念，而适当的蹬踏频率也是重要关键之一。蹬踏频率的计算方式就是以10秒钟为一个单位,计算在10秒钟以内,一只脚踩踏了几圈,所得的权数再乘以六便得到自己每分钟的蹬踏频率了。有许多车友在平路的柏油路面上骑乘，每分钟的蹬踏频率大约只有60，这样的蹬踏频率其实只适合于一般休闲的骑行者，因为这样的频率腿部肌肉的负担相当大，对本身齿盘与飞轮的损耗也不小，在此建议各位车友，骑乘柏油平路时，每分钟的蹬踏频率最好在90左右，而爬坡时维持在70左右。每种地形都有其适合的蹬踏频率，若蹬踏频率太高，容易造成呼吸调节(急促)不顺，臀部因为过度的摆动而感到痛楚。若蹬踏频率太低，腿部容易造成抽筋拉伤的伤害，对于齿盘与飞轮的损害也很大。建议先将转速提高，以较低的齿轮比来带出持续的速度。（以上所述均为在恒定速度情况下）
　　自行车是一种以人力作为车子动力来源，有些车友一味的求快，利用较重的齿轮比，将速度拉高，但是这必须要考虑到自身的心肺功能与肌肉的力量。当发现自己的力量转速无法维持的时候，可以利用变速来维持一定的转速，千万不要将变速车当成单速车一样骑乘，建议车友们从低齿轮比，高蹬踏频率上面来体验自行车运动的本质，减少不必要的身体伤害！
建议回转数:
　　职业级公路车选手 一般车友
　　一般平路 110 90
　　爬坡 90 70 ~ 75W
　　登山车爬坡骑乘小秘诀
　　骑乘爬坡时，后面飞轮最好还预留可变轻一至两片的变速空间，这样面对突然的小陡坡或是想在斜坡上超越他人时，还有可以变速的空间，不过这个前提是要骑乘者有足够的力量，若是坡度很大或是腿部力量真的不足，还是利用最轻齿来骑乘。
　　小技巧
　　若是各位看官觉得齿轮比实在太过于麻烦，在这教各位一个利用速度来区隔变速的方法，若是您的时速在10公里以下，就利用最小的齿盘来骑乘，若是时速在10～30公里之间，则利用中齿盘，如果时速在30～60公里以上，则利用大齿盘骑乘，而飞轮方面则由各位车友斟酌使用，这样的方式，是否较为简单易懂呢！. 注意事项有许多的车友常会将变速器变为前大后小，或是前大后大，甚至前小后大，其实这样对变速器及其链条的伤害极大，因为这些都是链条极度扭曲的状况，很容易张力过大而变形，用力去踩踏的话，对齿盘与飞轮也是相当大的伤害，最好的变速方式是让链条不管在哪个齿盘都尽可能的维持直线(从后方观察)，比如当链条在最大的齿盘，后飞轮最好为第2、3、4个齿。
注意事项有许多的车友常会将变速器变为前大后小，或是前大后大，甚至前小后大，其实这样对变速器及其链条的伤害极大，因为这些都是链条极度扭曲的状况，很容易张力过大而变形，用力去踩踏的话，对齿盘与飞轮也是相当大的伤害，最好的变速方式是让链条不管在哪个齿盘都尽可能的维持直线(从后方观察)，比如当链条在最大的齿盘，后飞轮最好为第2、3、4个齿。
　　24速山地车最佳踏频的一些技术数据
　　最优踏频为90rpm～110rpm每分钟脚踏转动次数。
　　一般24速山地车的大牙盘是42，中盘是32，小盘是22；飞轮齿数是11-13-15-17-20-23-26-30；车轮周长是2.08M
　　时速＝踏频×60分钟×齿数比×车轮周长/1000
　　24速山地车在踏频为90rpm时，各齿数比应该达到的时速为：
　　1×1（22/30）：8.24
　　1×2（22/26）：9.5
　　1×3（22/23）：10.74
　　1×4（22/20）：12.36
　　1×5（22/17）：14.53
　　1×6（22/15）：16.47
　　1×7（22/13）：19
　　1×8（22/11）：22.46
　　2×1（32/30）：11.97
　　2×2（32/26）：13.81
　　2×3（32/23）：15.62
　　2×4（32/20）：17.97
　　2×5（32/17）：21.13
　　2×6（32/15）：23.95
　　2×7（32/13）：27.64
　　2×8（32/11）：32.67
　　3×1（42/30）：15.71
　　3×2（42/26）：18.14
　　3×3（42/23）：20.15
　　3×4（42/20）：23.58
　　3×5（42/17）：27.74
　　3×6（42/15）：31.45
　　3×7（42/13）：36.28
　　3×8（42/11）：42.89
　　我们知道，最小的飞轮由于齿数少，那么在骑行相同里程的情况下，它的每个齿接触链条的次数就多，也就是说相对其他飞轮磨损就比较大。所以在相同的速度下，我们应尽量选择大齿。也就是说，尽量少使用后档的6、7、8三档。由于高速档（前3）不可能避免使用后档6、7、8，所以除前档3和后档的6、7、8配合外，前档的1、2都不要和后档的6、7、8配合。于是我们常用的应该是以下这些档位：
1×1（22/30）：8.24
　　1×2（22/26）：9.5
　　1×3（22/23）：10.74
　　1×4（22/20）：12.36
　　1×5（22/17）：14.53
　　2×1（32/30）：11.97
　　2×2（32/26）：13.81
　　2×3（32/23）：15.62
　　2×4（32/20）：17.97
　　2×5（32/17）：21.13
　　3×1（42/30）：15.71
　　3×2（42/26）：18.14
　　3×3（42/23）：20.15
　　3×4（42/20）：23.58
　　3×5（42/17）：27.74
　　3×6（42/15）：31.45
　　3×7（42/13）：36.28
　　3×8（42/11）：42.89
　　只要记住以上数据，我就可以随时知道在不同的速度下，取得最优踏频应该采用的齿数比。
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骑自行车上坡时，要想省力，后轴的齿轮应该换用较小的还是较大的？
当然是较大的！
用力学原理来说，就是“力矩”相同条件下，要想费“力”减小（减小力气自然就轻松了），就是增加“力臂”！
支点是后主动轮的轴心，力臂就是后轴的齿轮的半径，加大齿轮就相当于加大齿轮的半径。
小的上不去坡！
118.186.206.*
大大大大大大大大大大大大大大大大大大
117.66.196.*
中考标准答案是小的，楼上悲剧了
125.85.234.*
肯定 100%是大的
要错了 我是猪
125.85.234.*
肯定 100%是大的 要错了 我是猪
113.57.26.*
刚上初二怎么知道嘛……
183.37.92.*
肯定是大的。。。。笑死我了！#￥%￥#￥#￥%%
122.194.3.*
60.214.243.*
绝对是较大的。。。嗯嗯
上坡时，要想省力，后轴的齿轮应该换用较大的
27.186.50.*
还不如不说
118.74.8.*
用户9rbx51xsud
本人佩服，望高手多多指教
用户9rbx51xsud
本人佩服，望高手多多指教
用户9rbx51xsud
本人佩服，望高手多多指教
用户9rbx51xsud
这个句子我来分析，这是话中有话，你没看到有双引号，意思是这种低智力的问题他本人懒得理这种，不想回答他，懂了吗，亲们！！！！！！！！！
不知道你说什么？
183.37.92.*
125.47.106.*
不知道你凑个甚热闹
欣赏你的回复作风！
122.194.3.*
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武汉新奇自行车引人围观 上坡省力静止变躺椅
“真新奇，好玩!”昨天，一辆造型奇特的自行车出现在武昌梨园环湖路上，引来不少路人的目光。据车主胡先生介绍，该车在上坡时，由于躺着有后背的支撑，比普通自行车更省力。而自行车，适合外出时用来休息。
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Copyright & 1998 - 2015 Tencent. All Rights Reserved变速自行车上坡怎样调整才省力--《中学物理教学参考》2012年10期
变速自行车上坡怎样调整才省力
【摘要】：正在复习过程中遇到选自湖北省十堰市2011年中考物理试题中的一道题:题目1小枫骑变速自行车上坡时,要想省力,后轴的齿轮应该换用较大还是较小的?原因是什么?下列对这两个问题回答正确的是
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：G634.7【正文快照】：
凡一八立凡在复习过程中遇到选自湖北省十堰市2011年中考物理试题中的一道题:题目1小枫骑变速自行车上坡时，要想省力，后轴的齿轮应该换用较大还是较小的?原因是什么?下列对这两个问题回答正确的是() A.较大的，增大动力臂B.较大的，减小阻力臂C.较小的，增大动力臂D.较小的
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