第一课物理知识在汽车上的应用.doc
夷陵中学校本课程第一课 汽车上的物理知识生活、学习、工作处处离不开物理知识,随着社会的发展,有车族的不断壮大,其实汽车上的物理知识非常多,这里介绍几项,供大家参考。一、“防抱死”讲安全防抱死系统是现代中高档轿车必不可少的装备,很多汽车广告都会把防抱死刹车系统(ABS)作为“卖点”,其实,ABS是antilockbrakingsystem的英文缩写,中文译为“防死锁刹车系统”。未安装该系统的汽车在遇到紧急情况时来不及分步缓刹,只能一脚踩死,汽车则因惯性继续向前滑冲,可能出现侧滑、跑偏、方向不受控制等危险。装有ABS的车,在车轮即将到达下一个锁死点时,通过轮胎上的传感器向防抱死系统电脑发出信号,电脑就会令刹车系统不再刹车,于是刹车就在抱死和不抱死之间交替进行,电子式防抱死刹车(其结构组ABS组成示意图成见图1)1秒内可作用60120次(机械式为612次),相当于不停地刹车、放松,类似于机械“点刹”。可避免紧急刹车时方向失控及车轮侧滑,保证行车安全、缩短刹车距离。二、玻璃贴膜作用大防眩光贴膜有一定颜色,可减弱可见光的强度,降低对人眼的刺激,有助于改善司机视野、确保驾驶安全。建议用户尽量不要选取透光度太低的膜,车窗膜(尤其是前排两侧窗的膜)选择透光度在85%以上的较为适宜。这样的侧窗膜无需挖孔且不影响视线,还能在夜间行车时减弱后面来车大灯照射在反光镜的强烈眩光反射,在雨夜行车、倒车、调头时保证视线良好。茶色贴膜既能反射一部分光,又能吸收一部分光,这样透进车内的光线较弱。想从车外看清乘客的面孔,面孔反射的光应足以透射到玻璃外面。由于车内光线较弱,没有足够的光透射出来,所以很难看清乘客的面孔。阻隔紫外线：紫外线在太阳光中约占3%,过量的紫外线照射会诱发人体皮肤癌变,还会造物品褪色、塑料橡胶件老化。高品质的车膜可阻隔99%以上的紫外线,不仅能有效防止车内乘员因过量紫外线照射而灼伤皮肤,还能保护车内音响及其他内饰。隔热：传热的方式有传导和辐射,贴膜的玻璃挡住了部分太阳辐射,车膜的隔热性能取决于其反射和吸收能力。反射能力越强,吸收能力越强,隔热率也就越高。各国及各地区法律一般规定车膜的可见光反射率不得超过10%。由于汽车膜本身的吸热能力有限,所以汽车膜的隔热率一般在40%70%之间。防爆与防划伤：这也是涉及安全的又一重要性能。优质防爆膜具有很强的韧性,其上的强力胶能将破碎的玻璃紧紧粘在一起,其抗冲击性能也很强,可避免事故发生时飞溅的玻璃碎片对乘客产生二次伤害。三、玻璃加热器显奇功小轿车的后窗玻璃板中嵌有一道道电阻丝,打开加热器电源时,电阻发热使玻璃表面温度升高,玻璃上的水汽和霜会迅速融化、蒸发,从而防止车内玻璃附着雾气和车外玻璃结霜,确保司机通过反射镜观察车后物体。四、防冻液不怕冷汽车的冷却装置一般是靠水循环,但是冬天气温降到0以下时,水冻成冰后体积膨胀会破坏水箱,所以冬天要把水换成防冻液。防冻液的型号可根据当地气温选择,一般选比当地最低气温低10的就可以了。如果用水冷却,入夜时必须排尽水箱中的水。五、汽车变速箱,应变能力强汽车的瞬时功率P=FV,F表示牵引力、V表示瞬时速度。在额定功率下,速度越大、牵引力越小,速度越小、牵引力越大。汽车爬坡时换为低速档,可增大牵引力,汽车行使在平直的公路上时换成高速档,可获得较高速度。六、倾斜的前挡玻璃防事故为防止挡风玻璃形成平面镜效应(车内物体易通过直立挡风玻璃在司机面前成像),影响司机的判断,汽车的前挡风玻璃通常都不是直立的(底盘高大的车除外),而是呈弧形且倾斜安装,避免在司机正对面成像。汽车前窗玻璃倾斜时,车内乘客经玻璃反射成的像在司机的前上方,而路上行人不可能出现在上方空中,这样司机就能将车内乘客的像与路上行人分离开来而不会出现错觉。大型客车的前窗位置比小轿车高得多,即使前窗竖直安装,像也与前窗同高,而路上行人不可能出现在这个高度,所以司机就不会将乘客在窗外的像与路上行人相混淆。七、车灯构造学问深汽车头灯汽车头灯由灯泡、反射镜和灯前玻璃罩组成。汽车头灯的玻璃灯罩都带有横竖条纹,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。夜晚行车时,司机不仅要看清前方的路面情况,还要看清路边行人、路标、岔路口等。透镜和棱镜对光线有折射作用,所以灯罩通过折射会将光分散到实际需要的方向上,使光线均匀柔和地照亮前方道路和路边景物。这种散光灯罩还能使一部分光微向上折射,照亮路标和里程碑,从而确保行车安全(见图2)。利用凹面镜反射原理,灯泡内有两个灯丝(远光和近光),近光灯丝在焦点附近、远光灯丝在焦点上(见图3)。汽车头灯里的反射镜是一个凹镜,能把放在其焦点的光源发出的光反射成平行光射出。 观后镜它是汽车驾驶室外面的凸镜。凸镜对光线有发散作用,成正立、缩小的虚像,扩大了司机的观察范围,从而保证行车安全。汽车尾灯灯罩由许多小三棱镜组成,在后面的灯光射来时产生全反射,保证后面车辆的司机及时发现目标,确保安全。八、“铁尾巴”防火灾汽车各部件及货物之间由于颠簸,互相撞击和摩擦会产生静电。行驶中,汽车与空气摩擦也会产生静电。当电荷积累到一定程度时,就会放电而产生火花,遇易燃品极易起火。油罐车尾部通常拖着一条与路面接触的铁链,它使运输过程中产生的静电迅速传入大地,避免因静电放电而造成火灾。九、流线型车身阻力小为了减少空气阻力系数,现代轿车车身上的转折线一般采用圆滑流畅的曲线。前围与侧围,前围、侧围与发动机罩,后围与侧围等处均采用圆滑过渡,发动机罩向前下倾,车尾后箱盖短而高翘,挡风玻璃采用大曲面玻璃,且与车顶圆滑过渡,前风窗与水平面的夹角一般在25°33°之间,侧窗与车身相平,前后灯具、门把手嵌入车体,车身表面尽量光洁平滑,用平整的盖板盖住车底,降低整车高度这些措施和设计成流线型的车身,有助于减小空气阻力系数和正面迎风面积,从而减小汽车行驶时受到的空气阻力F=(1/2)Cu2A(见图4),其中C为空气阻力系数、为空气密度、u为车与空气的相对速度、A为水平投影面积。 十、能量转换万能手汽车发动机常用低压电动机起动,工作时把电能转化为机械能。启动后,汽车发动机带动车载发电机发电,给蓄电池充电,这时电能转化为化学能并储存起来,而蓄电池给电动机供电时,化学能转化为电能。车载蓄电池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,于是电能转化为机械能、声能、光能等等。
