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生活物理:汽车上的物理知识

   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:①司机要打方向盘——力是改变物体运动状态的原因;②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,①司机踩刹车——力是改变物体运动状态的原因;②乘客会向车行方向倾倒――惯性 ;③司机用较小的力就能刹住车――杠杆原理;④用力踩刹车——增大压力来增大摩擦;⑤急刹车时,车轮与地面的摩擦由滚动变摩擦成滑动摩擦

  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:①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;②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;③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

  11、简单机械的应用:①方向盘、车轮、开窗摇柄等都是轮轴,②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

  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

  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

  四、电学方面

  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

  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: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

  自行车上的物理知识

  你知道自行车上有哪些物理知识吗?下面我们来看一看。

  1、自行车上的摩擦知识。

  ①自行车外胎为什么要有凸凹不平的花纹

  摩擦力的大小跟两个因素有关:压力的大小、接触面的粗糙程度。压力越大,摩擦力越大;接触面越粗糙,摩擦力越大。自行车外胎有凸凹不平的花纹,这是通过增大自行车与地面间的粗糙程度,来增大摩擦力的,其目的是为了防止自行车打滑。

  ②自行车为什么能前进?

  当我们骑在自行车上时,由于人和自行车对地面有压力,轮胎和地面之间不光滑,因此自行车与路面之间有摩擦,不过,要问自行车为何能前进?这还是依靠后轮与地面之间的摩擦而产生的,这个摩擦力的方向是向前的。那前轮的摩擦力是干什么的?阻碍车的运动!其方向与自行车前进方向相反。正是这两个力大小相等,方向相反,所以自行车作匀速运动。不过,当人们在地上推自行车前进时,前轮和后轮的摩擦力方向都向后。那谁和这两个力平衡呢?脚对地面的摩擦力向前!

  ③刹车以后,自行车为何能停止?

  刹车时,刹皮与车圈间的摩擦力,会阻碍后轮的转动。手的压力越大,刹皮对车圈的压力就越大,产生的摩擦力也就越大,后轮就转动的越慢。如果完全刹死,这时后轮与地面之间的摩擦就变为滑动摩擦力(原来为滚动摩擦,方向向前),方向向后,阻碍了自行车的运动,因此就停下来了。

  ④自行车哪些地方安有钢珠?为什么安钢珠?

  在自行车的前轴、中轴、后轴、车把转动处,脚蹬转动处等地方,都安有钢珠。

  人们骑自行车总是希望轻松、灵活、省力。而用滚动代替滑动就可以大大减小摩擦力,因此要在自行车转动的地方安装钢珠,我们可以经常加润滑油,使接触面彼此离开,这样就可以使摩擦力变得更小。

  2、自行车上的杠杆、轮轴知识。

  ①自行车上的杠杆

  A、控制前轮转向的杠杆:自行车的车把,是省力杠杆,人们用很小的力就能转动自行车前轮,来控制自行车的运动方向和自行车的平衡。

  B、控制刹车闸的杠杆:车把上的闸把是省力杠杆,人们用很小的力就能使车闸以较大的压力压到车轮的钢圈上。

  ②自行车上的轮轴

  A、中轴上的脚蹬和花盘齿轮:组成省力轮轴(脚蹬半径大于花盘齿轮半径)。

  B、自行车手把与前叉轴:组成省力轮轴(手把转动的半径大于前叉轴的半径)。

  C、后轴上的齿轮和后轮:组成费力轮轴(齿轮半径小于后轮半径)。

  3、自行车上的气压知识。

  自行车内胎充气:早期的各种轮子都是木轮、铁轮,颠簸不已。现代自行车使用充气内胎主要是使胎内的压强增大,可以起到缓冲的作用,同时可以减小自行车前进的阻力。

  气门芯的作用:充气内胎上的气门芯,起着单向阀门的作用,只让气体进入,不让气体外漏,方便进气,保证充气内胎的密封。

  4、自行车上光学知识。

  自行车上的红色尾灯,不能自行发光,但是到了晚上却可以提醒司机注意,因为自行车的尾灯是由很多蜂窝状的“小室”构成的,而每一个“小室”是由三个约成90度的反射面组成的。这样在晚上时,当后面汽车的灯光射到自行车尾灯上,就会产生反射光,由于红色醒目,就可以引起司机的注意。

  自行车在我国是很普及的代步和运载工具。在它的“身上”运用了许多力学知识

  1.测量中的应用

  在测量跑道的长度时,可运用自行车。如普通车轮的直径为0.71米或0.66米。那么转过一圈长度为直径乘圆周率π,即约2.23米或2.07米,然后,让车沿着跑道滚动,记下滚过的圈数n,则跑道长为n×2.23米或n×2.07米。

  2.力和运动的应用

  (1)减小与增大摩擦。

  车的前轴、中轴及后轴均采用滚动以减小摩擦。为更进一步减小摩擦,人们常在这些部位加润滑剂。

  多处刻有凹凸不平的花纹以增大摩擦。如车的外胎,车把手塑料套,蹬板套、闸把套等。变滚动摩擦为滑动摩擦以增大摩擦。如在刹车时,车轮不再滚动,而在地面上滑动,摩擦大大增加了,故车可迅速停驶。而在刹车的同时,手用力握紧车闸把,增大刹车皮对钢圈的压力以达到制止车轮滚动的目的。

  (2)弹簧的减震作用。

  车的座垫下安有许多根弹簧,利用它的缓冲作用以减小震动。

  3.压强知识的应用

  (1)自行车车胎上刻有载重量。如车载过重,则车胎受到压强太大而被压破。

  (2)座垫呈马鞍型,它能够增大座垫与人体的接触面积以减小臀部所受压强,使人骑车不易感到疲劳。

  4.简单机械知识的应用

  自行车制动系统中的车闸把与连杆是一个省力杠杆,可增大对刹车皮的拉力。自行车为了省力或省距离,还使用了轮轴:脚蹬板与链轮牙盘;后轮与飞轮及龙头与转轴等。

  5.功、机械能的知识运用

  (1)根据功的原理:省力必定费距离。因此人们在上坡时,常骑“S形”路线就是这个道理。

  (2)动能和重力势能的相互转化。

  如骑车上坡前,人们往往要加紧蹬几下,就容易上去些,这里是动能转化为势能。而骑车下坡,不用蹬,车速也越来越快,此为势能转化为动能。

  6.惯性定律的运用

  快速行驶的自行车,如果突然把前轮刹住,后轮为什么会跳起来。这是因为前轮受到阻力而突然停止运动,但车上的人和后轮没有受到阻力,根据惯性定律,人和后轮要保持继续向前的运动状态,所以后轮会跳起来。

  切记下坡或高速行驶时,不能单独用自行车的前闸刹车,否则会出现翻车事故!

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