汽车上的物理知识微课程教案

汽车上的物理知识 第1讲  汽车中的物理知识 开题背景：汽车作为一种常见的交通工具，与我们的生活密切相关。汽车的普及为人类节省时间,提高工作效率,方便出游,丰富生活,促进经济的发展。 汽车为人类社会生活创造了许多新生事物，汽车艺术、汽车广告、汽车模特、汽车展会、汽车体育、汽车旅游、汽车旅馆、汽车社区、卫星城、乡间别墅及汽车银行等已渗透到发达国家人们的日常生活之中，改造着人们生活方式和传统观念，进而改变城市结构、乡村结构和就业结构，改变人们的区域概念、住地选择、消费结构、商业模式、生活方式和休闲方式。可以说，汽车创造了崭新的价值观念和生活 内容 财务内部控制制度的内容财务内部控制制度的内容人员招聘与配置的内容项目成本控制的内容消防安全演练内容 。 汽车虽然与我们的距离很近，司空见惯。但我们对它却又不甚了解，其实汽车的构造来源于生活，却又高于生活，汽车的工作原理来源于物理，却又不限于物理。通过这次校本课程的学习，我们重点了解一些汽车中的物理知识。 什么是汽车？ “汽车” 原指以可燃气体作动力的运输车辆，也指自身装备动力驱动的车辆。一般具有四个或四个以上车轮，不依靠轨道或架线而在陆地行驶。汽车通常被用作载运客、货或牵引客、货挂车。有些进行特种作业的轮式机械以及农田作业用的轮式拖拉机等，在我国则分别被列入工程机械和农用机械之中。 一、力学方面 1、为什么汽车的底盘一般都较低且质量都较大？ 汽车的底盘一般都较低且质量都较大，这样可以降低汽车的重心，增加汽车行驶时的稳度，增大安全性。 2、为什么汽车的车身多采取流线型 设计 领导形象设计圆作业设计ao工艺污水处理厂设计附属工程施工组织设计清扫机器人结构设计 ？ 汽车的车身多采取流线型设计，可以大大的减小汽车在行进途中的阻力，以够获得更大的牵引力，这项发明据说是一项仿生领域的科研成果。 3、汽车轮胎上刻有轮纹,有何作用？ 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。 4、跑车的尾部与车身底部会装有扰流板，扰流板的作用是什么？ 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公斤以上的压力。但是，扰流板同时也增加了风阻，如Fl的风阻系数接近1.0(一般轿车为0.3～0.5)。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。 5.你知道汽车刹车的原理吗？ 刹车,顾名思义,就是可以减慢车速的东西,又名减速器。刹车踏板在方向盘下,踩住刹车,刹车杠受压,再压住刹车鼓,刹车鼓又压下刹车橡皮胶,卡住轮盘,使车轮减速或停止运转，常见的刹车装置有“鼓式刹车”和“盘式刹车”。“鼓式刹车”在车轮毂里面装设二个半圆型的刹车片，利用“杠杆原理”推动刹车片使刹车片与轮鼓内表面接触而发生摩擦。“盘式刹车”　以刹车卡钳控制两片刹车片去夹住轮子上的刹车碟盘。在刹车片夹住碟盘时，其二者间会产生摩擦。 6、汽车的悬挂系统，悬挂系统是汽车的车架与车桥或车轮之间的一切传力连接装置的总称，其作用是传递作用在车轮和车架之间的力和力扭，并且缓冲由不平路面传给车架或车身的冲击力，并衰减由此引起的震动，以保证汽车能平顺地行驶。 7、汽车装有避震系统，也叫做避震器或减震器，它是由弹簧构成，由于弹簧不能马上稳定下来，也就是说弹簧被压缩再放开以后，它会持续一段时间又伸又缩，所以避震器可以吸收车轮遇到凹凸路面所引起的震动，使乘坐舒适。 8、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） 9、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 10、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 11、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 12、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 13、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 14、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 15、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 16、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 17、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 18、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 19、认识限速，里程，禁鸣等标志牌，了解其含义 第2讲: 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 12、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。 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 3、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 4、车灯发光：电能――光能 五、光学方面 1、汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜、平镜还是凹镜？ 汽车驾驶室外面的观后镜、交叉路口的观察镜都是一个凸镜。利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩小、虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，可以开阔视野，而保证行车安全。 2、汽车前照灯总要装有横竖条纹的玻璃罩，为什么？ 汽车头灯有灯泡、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。 3、汽车前照灯里的反射镜是一个凹镜。它利用凹面镜反射原理，近距光灯丝在焦点附近，远距光灯丝在焦点上。能把放在其焦点上的光源发出的光反射成为平行光射出的性质做成的。 4、除大型客车外，绝大多数汽车的前玻璃窗都是倾斜的。为什么？ 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。当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在车的前上方，而路上的行人不可能会出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人的像分离开来，司机就不会出现错觉。 5、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  6、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 厨房中的物理知识 我们认真观察厨房里燃料、炊具，做饭、做菜等全部过程，回忆厨房中发生的一系列变化，会看到有关的物理现象。利用物理知识解释这些现象如下。 一、与电学知识有关的现象 1、电饭堡煮饭、电炒锅煮菜、电水壶烧开水是利用电能转化为内能，都是利用热传递煮饭、煮菜、烧开水的。 2、排气扇（抽油烟机）利用电能转化为机械能，利用空气对流进行空气变换。 3、电饭煲、电炒锅、电水壶的三脚插头，插入三孔插座，防止用电器漏电和触电事故的发生。 4、微波炉加热均匀，热效率高，卫生无污染。加热原理是利用电能转化为电磁能，再将电磁能转化为内能。 5、厨房中的电灯，利用电流的热效应工作，将电能转化为内能和光能。 6、厨房的炉灶（蜂窝煤灶，液化气灶，煤灶，柴灶）是将化学能转化为内能，即燃料燃烧放出热量。 二、与力学知识有关的现象 1、电水壶的壶嘴与壶肚构成连通器，水面总是相平的。 2、菜刀的刀刃薄是为了减小受力面积，增大压强。 3、菜刀的刀刃有油，为的是在切菜时，使接触面光滑，减小摩擦。 4、菜刀柄、锅铲柄、电水壶把手有凸凹花纹，使接触面粗糙，增大摩擦。 5、火铲送煤时，是利用煤的惯性将煤送入火炉。 6、往保温瓶里倒开水，根据声音知水量高低。由于水量增多，空气柱的长度减小，振动频率增大，音调升高。 7、磨菜刀时要不断浇水，是因为菜刀与石头摩擦做功产生热使刀的内能增加，温度升高，刀口硬度变小，刀口不利；浇水是利用热传递使菜刀内能减小，温度降低，不会升至过高。 三、与热学知识有关的现象 （一）与热学中的热膨胀和热传递有关的现象 1、使用炉灶烧水或炒菜，要使锅底放在火苗的外焰，不要让锅底压住火头，可使锅的温度升高快，是因为火苗的外焰温度高。 2、锅铲、汤勺、漏勺、铝锅等炊具的柄用木料制成，是因为木料是热的不良导体，以便在烹任过程中不烫手。 3、炉灶上方安装排风扇，是为了加快空气对流，使厨房油烟及时排出去，避免污染空间。 4、滚烫的砂锅放在湿地上易破裂。这是因为砂锅是热的不良导体，烫砂锅放在湿地上时，砂锅外壁迅速放热收缩而内壁温度降低慢，砂锅内外收缩不均匀，故易破裂。