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1、汽车中的物理本讲稿第一页，共二十四页93218512671013114本讲稿第二页，共二十四页一、力学方面一、力学方面1、汽车的底盘质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度。2、汽车的车身设计成流线型，是为了减小汽车行驶时受到的阻力3、汽车前进的动力地面对主动轮的摩擦力（主动轮与从动轮与地面的摩擦力的方向相反）4、汽车在平直路面匀速前进时牵引力与阻力互相平衡，汽车所受重力与地面的支持力平衡5、汽车拐弯时：司机要打方向盘力是改变物体运动状态的原因；乘客会向拐弯的反方向倾倒由于乘客具有惯性6、汽车急刹车（减速）时，司机踩刹车力是改变物体运动状态的原因；乘客会向车行方向倾倒惯性;司机
2、用较小的力就能刹住车杠杆原理；用力踩刹车增大压力来增大摩擦；急刹车时，车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦本讲稿第三页，共二十四页7、不同用途的汽车的车轮还存在大小和个数的差异这与汽车对路面的压强大小相关8、汽车的座椅都设计得既宽且大，这样就减小了对坐车人的压强，使人乘坐舒服9、汽车快速行驶时，车的尾部会形成一个低气压区，这是我们常常能在运动的汽车尾部看到卷扬的尘土形成原因10、交通管理部门要求：小汽车的司机和前排乘客必须系好安全带这样可以防止惯性的危害；严禁车辆超载不仅仅减小车辆对路面的破坏，还有减小摩擦、惯性等；严禁车辆超速防止急刹车时，因反应距离和制动距离过长而造成车祸本讲稿第四页，共
3、二十四页11、简单机械的应用：方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴，调速杆，自动开关门装置是杠杆12、汽车爬坡时要调为低速：由P=Fv，功率一定时，降低速度，可增大牵引力13、关于速度路程，时间的计算问题；参照物与运动状态的描述问题14、认识限速，里程，禁鸣等标志牌，了解其含义本讲稿第五页，共二十四页！：跑车的尾部与车身底部会装有扰流板，扰流板的作用主要是为了减少车辆尾部的升力。如果车尾的升力比车头的升力大，就易导致车子转向过多、后轮抓地力减小、高速稳定性差。利用扰流板的倾斜度，使风力直接产生向下的压力，如F1赛车尾部的扰流板一般倾斜15，高速行驶时可达1000千克以上的压力。但是，扰流板同时也增
4、加了风阻，如Fl的风阻系数接近1.0(一般轿车为0.30.5)。这里就要求在设计时必须恰到好处，使增加的风阻与改善的性能相对非常小。本讲稿第六页，共二十四页！：汽车在高速行驶时，车的尾部会形成低压区，这是我们常常看到车尾卷扬尘土的原因。本讲稿第七页，共二十四页为保证行车安全，我国制定了中华人民共和国道路交通安全法实施条例。该条例对不同车型有不同的最高车速限制：在高速公路上行驶的小型载客汽车最高车速不得超过120km/h，其他机动车不得超过100km/h，摩托车不得超过80km/h。机动车在高速公路上行驶，车速超过100km/h时，应当与同车道前车保持100m以上的距离，车速低于100km/h时
5、，与同车道前车距离可以适当缩短，但最小距离不得小于50m。该条例还规定，当实际道路限速标志标明的车速与条例中关于车道行驶车速的规定不一致时，应按照实际道路限速标志标明的车速行驶（如图所示）。本讲稿第八页，共二十四页说明：汽车轮胎上刻有轮纹，不仅仅是为了增大与地面间的摩擦，而且可以在雨天有效地进行排水，最大限度的保持车轮与地面间的摩擦力，以获得更大的抓地力，确保在雨天行车的安全性。本讲稿第九页，共二十四页在很多情况下，需要避免碰撞。例如，驾驶汽车一定要控制行驶速度，如果行驶速度太大，汽车的动量会很大，驾驶员很难在短时间内刹住汽车，就有可能出现撞车、撞人等恶性交通事故（如图1所示）。为保证驾乘人员
6、的安全，车内人员都必须系上安全带，有的汽车在相关部位还装了安全气囊。这些设施可以起缓冲作用，减轻交通事故对车内人员的伤害（如图2所示）。本讲稿第十页，共二十四页本讲稿第十一页，共二十四页问题训练1：（2004年上海理科综合八，共21分）汽车给人类生活带来极大便利，但随着车辆的增多，交通事故也相应增加。重视交通安全问题，关系到千百万人的生命安全与家庭幸福。(1).19世纪末，汽车的发明和使用实现了人类以车代步、日行千里的梦想。著名的汽车发明者戴姆勒和本茨都是（）。A.英国人B.德国人C.美国人D.法国人(2).下列因素都会引发交通事故：酒后驾车；恶劣的天气状况；山体滑坡；边开车边打手机；疲劳驾车
7、；恶意超车。这些因素可分为自然因素和人为因素。请将上述因素按照表格要求归类（只填编号）。人为因素自然因素本讲稿第十二页，共二十四页2.为了安全，在行驶途中，车与车之间必须保持一定的距离。因为，从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里，汽车仍然要通过一段距离（称为思考距离）；而从采取制动动作到车完全停止的时间里，汽车又要通过一段距离（称为制动距离）。下表给出了汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据。请分析这些数据，完成表格。本讲稿第十三页，共二十四页速度（km/h）思考距离（m）制动距离(m)停车距离（m）459142375153890本讲稿第十四页，共二十四页 3、滑动摩擦力的大小跟
8、 和接触面的 有关。下图所示的气垫船利用压缩气体在接触面间形成一层气垫，从而使摩擦明显 （选填：增大或减小）。本讲稿第十五页，共二十四页4、下图是汽车的液压传动刹车的示意图，请简述它的工作原理。答：当脚往下踩刹车踏板A时，在活塞C处产生一个压强，通过水将这个压强传递给活塞C。由于油缸C比油缸C的横截面积大，所以在脚踏板施加一个不大的力，在刹车鼓上就可以产生一个，紧压在刹车鼓上将车轮刹住。本讲稿第十六页，共二十四页 5、汽油发动机的汽化器是向汽缸里供给燃料与空气的混合物的装置，其构造原理如图所示，当汽缸里的活塞做吸气冲程时，空气被吸入管内，请回答：汽油的喷嘴为什么安装在管的狭窄部分？汽油为什么会
9、从喷嘴流出？本讲稿第十七页，共二十四页流体的阻力流体的阻力6、气体和液体都具有流动性，统称为流体。物体在流体中运动时，要受到流体的阻力，阻力的方向与物体相对流体运动的方向相反。汽车、火车、飞机等交通工具在空气中运动，要受到空气的阻力。快速骑自行车，我们就会感到空气的阻力。轮船、潜艇在水面或水下航行，要受到水的阻力。鱼在水中游动，人在水中游泳，都要受到水的阻力。那么，流体的阻力大小与哪些因素有关？我们可以发现如下的一些日常现象：雨滴在空气中下落，速度越来越大，所受空气阻力也越来越大。当阻力增加到与雨滴所受重力相等时，二力平衡，雨滴开始匀速下落。跳伞运动员在空中张开降落伞，凭借着降落伞较大的横截面
10、积取得较大的空气阻力，得以比较缓慢地降落。阅读上文后，请你回答：（1）通过刚才的阅读，你可以归纳出流体的阻力与哪些因素有关？（2）为了减小阻力，火箭、飞机、赛车、小轿车、以及轮船的水下部分，外形有什么特点？本讲稿第十八页，共二十四页 7、2002年12月31日举世瞩目的上海磁悬浮列车线首次试运行，它是世界上第一条投入商业运营的磁悬浮列车线，它采用的是先进的常导磁悬浮技术，使列车稳稳地悬浮在轨道上方约10毫米处高速运行，请你根据所学过的物理知识并观测下图后判断：要使列车悬浮起来，车身线圈的上方应该是_极（选填“N”或“S”），当列车悬浮在轨道上方后，车身线圈与轨道线圈之间的相互作用力和_是一对平
11、衡力，列车利用_的原理将车身托起，这就大大减小_阻力，使列车高速运行。本讲稿第十九页，共二十四页二、声学方面二、声学方面1、汽车喇叭发声要响，发动机的声音要尽量消除（发动机上装配消音器）这是在声源处减弱噪声2、为减轻车辆行驶时的噪声对道旁居民的影响，在道旁设置屏障或植树可以在传播过程中减弱噪声3、喇叭发声：电能机械能本讲稿第二十页，共二十四页三、热学方面三、热学方面1、汽车发动机常用柴油机或汽油机它们是内燃机利用内能来做功2、发动机外装有水套，用循环流动的水帮助发动机散热水的比热容大3、冬天，为防冻坏水箱，入夜时要排尽水箱中的水防止热胀冷缩的危害4、小汽车的后窗玻璃板中嵌有一道道的电热丝它可以
12、防止车内形成的雾气附着于玻璃上并凝结5、刚坐进汽车或有汽车从你身旁驶过时，会闻到浓浓的汽油味扩散现象6、空调车车窗玻璃设计成双层的防止传热7、环保汽车使用气体燃料，可减小对大气的污染本讲稿第二十一页，共二十四页五、光学方面五、光学方面1、汽车旁的观后镜，交叉路口的观察镜用的都是凸面镜，可以开阔视野2、汽车在夜间行驶时，车内一般不开灯，这样可防止车内乘客在司机前的挡风玻璃上成像，干扰司机正确判断3、汽车前的挡风玻璃通常都不直立（底盘高大的车除外），这是因为挡风玻璃相当于平面镜车内物体易通过它成像于司机面前，影响司机的判断4、汽车尾灯灯罩：角反射器可将射来的光线反回，保证后面车辆安全5、汽车头灯：
13、凹面镜反射原理，近距光灯丝在焦点附近，远距光灯丝在焦点上本讲稿第二十二页，共二十四页汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃罩车头灯有灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。根据透镜和棱镜的知识，汽车头灯玻璃罩相当于一个透镜和棱镜的组合体。在夜晚行车时，司机不仅要看清前方路面的情况。还要看清路边持人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用，所以灯罩通过折射，根据实际情况将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和的照亮汽车前进的道路和路边的景物，同时这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射，以便照明路标和里程碑，从而确保行车安全。本讲稿第二十三页，共二十四页1、汽车的发动机常用低压电动机起动：电动机是根据磁场对电流的作用的道理制成的，工作时把电能转化为机械能。2、汽车电动机（汽车电机）常用车载电瓶（蓄电池）供电，汽车运行过程中可以利用的车轮带动车载发电机发电，给蓄电池充电。给蓄电池充电时，电能转化为化学能储存起来，此时蓄电池是用电器；用蓄电池给电动机供电时，化学能转化为电能，此时蓄电池才是电源3、车载蓄电池还被用来为汽车上配装的空调、电扇、收录机、CD机及各种用途的电灯供电，方便地电能转化为机械能、声能、光能等等4、油罐车的尾部通常要挂一条铁链直达路面，这样做有利于使运输过程中因颠簸而产生的电荷迅速传到大地上，避免因静电放电而带来灾难5、车灯发光：电能光能本讲稿第二十四页，共二十四页