汽车的物理知识整理

有关汽车的物理知识整理

　　物理是一门历史悠久的自然学科，物理科学作为自然科学的重要分支，不仅对物质文明的进步和人类对自然界认识的深化起了重要的推动作用，而且对人类的思维发展也产生了不可或缺的影响。从亚里士多德时代的自然哲学，到牛顿时代的经典力学，直至现代物理中的相对论和量子力学等，都是物理学家科学素质、科学精神以及科学思维的有形体现。随着科技的发展，社会的进步，物理已渗入到人类生活的各个领域。

　　汽车中的光学知识：

　　1、汽车驾驶室外面的观后镜是一个凸镜

　　利用凸镜对光线的发散作用和成正立、缩孝虚像的特点，使看到的实物小，观察范围更大，而保证行车安全。

　　2.汽车头灯里的反射镜是一个凹镜

　　它是利用凹镜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。

　　3.汽车头灯总要装有横竖条纹的玻璃灯罩

　　汽车头灯由灯泡、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，根据实际需要将光分散到需要的方向上，使光均匀柔和地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。

　　4.轿车上装有茶色玻璃后，行人很难看清车中人的面孔

　　茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。要看清乘客的面孔，必须要从面孔反射足够强的光透射到玻璃外面。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。

　　5.除大型客车外，绝大多数汽车的前窗都是倾斜的

　　当汽车的前窗玻璃倾斜时，车内乘客经玻璃反射成的像在国的前上方，而路上的行人是不可能出现在上方的空中的，这样就将车内乘客的像与路上行人分离开来，司机就不会出现错觉。大型客车较大，前窗离地面要比小汽车高得多，即使前窗竖直装，像是与窗同高的，而路上的行人不可能出现在这个高度，所以司机也不会将乘客在窗外的像与路上的行人相混淆。

　　明白了这个道理，对我们很有用处。凡需要经受较大温度变化的东西，如果它们是用两种不同材料合在一起做的，那么在选择材料的时候，就必须考虑它们的热膨胀性质，两者越接近越好。工程师在设计房屋和桥梁时，都广泛采用钢筋混凝土，就是因为钢材和混凝土的膨胀程度几乎完全一样，尽管春夏秋冬的温度不同，也不会产生有害的作用力，所以钢筋混凝土的建筑十分坚固。

　　汽车中的声学知识：

　　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。

　　汽车中的力学知识：

　　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；

　　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。

　　汽车里的热学知识：

　　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。

　　汽车里的电学知识：

　　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。

　　拓展

　　汽车车窗中的物理知识

　　一、为什么轿车前方的车窗玻璃是倾斜的，而大型汽车的前窗玻璃是竖直的？

　　如果你细心观察会发现，私家小轿车的挡风玻璃一般都是倾斜的，而大型货车的挡风玻璃是竖直的。对于汽车的挡风玻璃是斜着的这个问题，也许每个人都觉得理所当然，因为我们生下来看见的就是这样，它们本该如此。果真如此吗？接下来，小编带大家一起看下为什么小汽车的挡风玻璃是倾斜的吧。

　　小轿车前面的挡风玻璃之所以设计成倾斜，是为了规避“镜面成像效应”。虽然汽车玻璃是透光的，但在光线昏暗或夜间行车时，车内物体会通过挡风玻璃成像，因为轿车坐姿低，这会导致成像与车外主视线内的物体重叠，影响驾驶员观察路况。这时候风挡通过倾斜设计，就能规避这个问题，避免发生事故。这是因为当挡风玻璃设计成倾斜时，所成的像就会在车前的上方，驾驶员看不到车内人的像，就不会影响视觉判断，保证行车安全。

　　而大型汽车的前窗离地面的高度要比小轿车高多了，即使车内成像到车窗的正前方，驾驶员的视线也是向下看马路和行人的，而不存在平视的情况，故不会把像和车外的物混淆。要是大货车的前挡玻璃也向后倾斜，反而会扩大视野盲区。

　　二、夏、冬季节，为什么装有空调的汽车车窗会有水珠出现？

　　你首先要知道，汽车车窗上出现水珠其实是水的物态变化过程，而且在夏天和冬天小水珠是出现在车窗玻璃内外不同的表面上的。

　　我们再来看看小水珠是怎样形成的：夏天车外气温高，车内由于开了冷气，气温低，这样就会使车外的水蒸气遇冷玻璃后，在车窗玻璃的外表面上液化成小水珠，所以夏天小水珠是出现在车窗的外侧；而冬天则相反，车内由于开了暖气，气温高于车外气温，所以车内的水蒸气遇冷在车窗玻璃的内表面上液化成小水珠，所以冬天小水珠是出现在车窗的内侧。

　　三、为什么夜间行车时，车内不能亮灯？

　　大家日常开车特别是在晚上的时候，都会自觉的把车内的照明灯关掉。相信这个大家都非常清楚，不过要深究起来原因恐怕没有几个能说的清楚。只知道夜晚开车把驾驶室的灯打开，肯定会影响视线看不清前方的道路。下面就从物理学的角度和大家说说，夜晚开车要把车内灯关闭的原因。

　　夜晚开车之所以要关了车内的灯光，其实和初中学的物理知识有关，那就是平面镜成像原理。汽车夜间行驶时，如果驾驶室开灯，则使驾驶室内的光亮度远高于车外，此时车头的玻璃对于驾驶员来说，其镜面效应远大于透光效应，相当于一面镜子，这时驾驶员看车头的挡风玻璃近似于面对一面镜子，而车辆前方的路况就不容易看清。

　　如果大家面对的前挡风玻璃变成一面镜子了，那开车就变得十分危险。所以晚上开车一般都是把驾驶室的灯光关闭了，专注前方的路况。

　　四、装有茶色玻璃的车窗为什么从里面可以看到外面，而从外面却看不到里面？

　　这是因为茶色玻璃能反射一部分光，还会吸收一部分光，这样透进车内的光线较弱。车内物体所反射的光线经茶色玻璃反射和吸收一部分后，进入行人的眼睛时又再一次被减弱，所以行人很难看清乘车人的面孔。

　　而外面光线充足，车外物体反射的光线即便有所减弱，里面的人也还是可以看清外面的情景。

　　五、小轿车后窗玻璃上那些横着的细线条有啥作用？

　　轿车后窗玻璃上粘着不少横着的薄膜，可是导电的哟！我们知道司机是从驾驶室上方的反光镜里观察车后面的情况。冬天车内比车外暖和，后窗玻璃上容易产生水汽或结霜，此时反光镜映出的后窗上将是白茫茫一片，司机就看不清车后的情况，这是十分危险的。人们由此想出办法，把窗做成双层并粘上导电薄膜，通电后，使玻璃温度升高，玻璃上不会产生水汽或霜，从而消除了事故隐患。另外一些高级车的后窗玻璃上还安装有收音机天线，和刚才说到的加热线颜色一样。

　　汽车里的声学知识：

　　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

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