王軍
摘要:物理是一門(mén)歷史悠久的自然學(xué)科。隨著科技的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,物理已滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域;物理學(xué)存在于物理學(xué)家的身邊;物理學(xué)也存在于同學(xué)們身邊。在學(xué)習(xí)中,同學(xué)們要樹(shù)立科學(xué)意識(shí),大處著眼,小處著手,經(jīng)歷觀察、思考、實(shí)踐、創(chuàng)新等活動(dòng),逐步掌握科學(xué)的學(xué)習(xí)方法,訓(xùn)練科學(xué)的思維方式,不久你就會(huì)擁有科學(xué)家的頭腦,為自己今后驚嘆不已的發(fā)展,為今后美好的生活打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
關(guān)鍵詞:物理;人類生活;科學(xué)意識(shí);科學(xué)學(xué)習(xí)方法
中圖分類號(hào):G633.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1992-7711(2016)20-088-2隨著科技的發(fā)展,社會(huì)的進(jìn)步,物理已滲入到人類生活的各個(gè)領(lǐng)域。例如,汽車(chē)中的光學(xué)知識(shí)就有以下幾點(diǎn):
1.汽車(chē)駕駛室外面的觀后鏡是一個(gè)凸鏡。利用凸鏡對(duì)光線的發(fā)散作用和成正立、縮小、虛像的特點(diǎn),使看到的實(shí)物小,觀察范圍更大,而保證行車(chē)安全。
2.汽車(chē)頭燈里的反射鏡是一個(gè)凹鏡。它是利用凹鏡能把放在其焦點(diǎn)上的光源發(fā)出的光反射成為平行光射出的性質(zhì)做成的。
3.汽車(chē)的霧燈發(fā)黃光,是因?yàn)辄S光不易被散射,在霧天更容易被遠(yuǎn)處的人發(fā)現(xiàn)。
力學(xué)方面
(一)汽車(chē)受到豎直向下的重力作用,其質(zhì)量越大,重力也就越人,并且其底盤(pán)質(zhì)量都較人,這樣可以降低汽車(chē)的重心,增加汽車(chē)行駛時(shí)的穩(wěn)度。汽車(chē)受到地面對(duì)車(chē)的支持力,在水平路面上時(shí),所受支持力與重力是-x,t平衡力,大小相等,方向相反;同時(shí)汽車(chē)對(duì)地面有壓力,對(duì)地面的壓力和路面的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等,方向相反。但汽車(chē)過(guò)拱橋時(shí)因要改變運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(可看作圓周運(yùn)動(dòng),需向心力),橋面對(duì)車(chē)的支持力小于重力,車(chē)對(duì)橋面的壓力也就小于重力,而在過(guò)下凹路面時(shí),則與之相反。
(二)汽車(chē)的車(chē)身設(shè)計(jì)成流線型,可以減小汽車(chē)行駛時(shí)受到空氣的阻力。在汽車(chē)快速行駛時(shí),車(chē)的尾部會(huì)形成一個(gè)低氣壓區(qū),尾部塵土飛揚(yáng),因此汽車(chē)后窗玻璃通常都是固定不能打開(kāi)的。在高速小轎車(chē)后面還有類似飛機(jī)一樣的尾翼,可防止高速行駛時(shí)因向上和向下的氣壓差而形成升力,減小了對(duì)地面的壓力,從而使摩擦力減小,影響行車(chē)安全。
(三)汽車(chē)前進(jìn)的動(dòng)力來(lái)自地面對(duì)主動(dòng)輪(大多數(shù)汽車(chē)是后輪驅(qū)動(dòng))向前的摩擦力,而從動(dòng)輪(前輪)與地面的摩擦力向后。
(四)汽車(chē)在平直路面勻速前進(jìn)時(shí)牽引力與阻力互相平衡,合力為零;加速時(shí)牽引力大于阻力,合力向前;減速時(shí)則與之相反。汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí),司機(jī)要轉(zhuǎn)動(dòng)方向盤(pán),地面給車(chē)一個(gè)向內(nèi)側(cè)的摩擦力以改變車(chē)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(彎道處常常外側(cè)比內(nèi)側(cè)高,同時(shí)使支持力和重力也形成一個(gè)向內(nèi)的合力,防止因摩擦力過(guò)小不能提供足夠的向心力,從而導(dǎo)致汽車(chē)轉(zhuǎn)彎時(shí)出現(xiàn)向外打滑現(xiàn)象,以致引起側(cè)翻)。而且汽車(chē)在轉(zhuǎn)彎時(shí),乘客會(huì)因?yàn)榫哂袘T性向拐彎的外側(cè)傾倒。汽車(chē)急剎車(chē)(減速)時(shí),司機(jī)踩剎車(chē)通過(guò)增大壓力來(lái)增大摩擦力,車(chē)輪與地面的摩擦由滾動(dòng)摩擦變成滑動(dòng)摩擦(急剎車(chē)時(shí)),從而使車(chē)作減速運(yùn)動(dòng),乘客也會(huì)因慣性向車(chē)前方傾倒;加速或突然啟動(dòng)時(shí),乘客又會(huì)因慣性向后仰。
(五)不同用途的汽車(chē),車(chē)輪寬度、大小和個(gè)數(shù)不同,與汽車(chē)對(duì)路面的壓強(qiáng)大小有關(guān)。車(chē)輪表面做成凹凸不平,是通過(guò)增大接觸面的粗糙程度來(lái)增大摩擦。在冰凍的路面上行駛時(shí),常在路面撒鹽或煤渣,在車(chē)輪上套上防滑鏈來(lái)增大摩擦,而且要減速行駛。
(六)汽車(chē)的座椅都設(shè)計(jì)得比較寬大,這樣就減小了對(duì)乘客身體的壓強(qiáng),使人乘坐著感覺(jué)舒服一些。汽車(chē)修理中用的千斤頂?shù)壤妹荛]液體能夠傳遞壓強(qiáng),用較小的力就能獲得較大的動(dòng)力。
(七)大量應(yīng)用了簡(jiǎn)單機(jī)械:①方向盤(pán)、車(chē)輪、開(kāi)窗搖柄等都是輪軸,②剎車(chē)桿、調(diào)速桿等裝置是省力杠桿。
(八)汽車(chē)爬坡時(shí)要換成低速檔:由P=Fv可知,在功率一定時(shí),降低速度,可獲得較大的牽引力。
(九)汽車(chē)行駛中還涉及速度、路程、時(shí)間及計(jì)費(fèi)方面的計(jì)算,參照物與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的描述等問(wèn)題。
(十)認(rèn)識(shí)限速、里程、禁鳴等標(biāo)志牌,了解其含義。交通管理方面要求:①小汽車(chē)的司機(jī)和前排乘客必須系好安全帶,這樣可以防止慣性的危害;②嚴(yán)禁車(chē)輛超載,不僅僅減小車(chē)輛對(duì)路面的破壞,還能減小摩擦、慣性等;③嚴(yán)禁車(chē)輛超速,防止急剎車(chē)時(shí),因反應(yīng)距離和制動(dòng)距離過(guò)長(zhǎng)而造成車(chē)禍;④?chē)?yán)禁酒后駕車(chē)和疲勞駕車(chē)。
熱學(xué)方面
(一)汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)常用柴油機(jī)或汽油機(jī)等內(nèi)燃機(jī),利用燃料燃燒把化學(xué)能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能,再把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,對(duì)外做功。
(二)發(fā)動(dòng)機(jī)外裝有水套,用循環(huán)流動(dòng)的水幫助發(fā)動(dòng)機(jī)散熱,是因?yàn)樗谋葻崛荽蟆?/p>
(三)冬天,為防止水結(jié)冰反常膨脹凍裂水箱,入夜時(shí)要排盡水箱中的水;而在寒冬時(shí)用冷水洗車(chē)比用熱水洗車(chē)好,這樣不易結(jié)冰。
(四)小汽車(chē)的后窗玻璃板中嵌有一道道的電熱絲,可防止車(chē)內(nèi)的水蒸氣液化后附著在玻璃上。
(五)剛坐進(jìn)汽車(chē)或有汽車(chē)從你身旁駛過(guò)時(shí),因擴(kuò)散現(xiàn)象會(huì)聞到濃濃的汽油味。
(六)空調(diào)車(chē)車(chē)窗玻璃設(shè)計(jì)成雙層的,在空調(diào)打開(kāi)后要關(guān)好門(mén)窗,可減少熱摶遞。
(七)環(huán)保汽車(chē)使用氣體或液體燃料(如甲烷、乙炔、氫氣、乙醇等),可減小對(duì)大氣的污染。
聲學(xué)方面
(一)汽車(chē)?yán)日駝?dòng)發(fā)聲,而發(fā)動(dòng)機(jī)的噪聲又要盡量減弱(發(fā)動(dòng)機(jī)的煙筒上裝配消音器,是在聲源處減弱噪聲)。
(二)為減輕車(chē)輛行駛時(shí)的噪聲對(duì)道路旁邊居民的影響,在道路旁設(shè)置屏障或植樹(shù),是在傳播過(guò)程中減弱噪聲。
(三)喇叭發(fā)聲:電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能,以聲波形式通過(guò)空氣向周?chē)鷤鞑ァ?/p>
電學(xué)方面
(一)低電壓對(duì)人體相對(duì)安全些(在干燥環(huán)境下對(duì)人體的安全電壓為36\7),所以供電系統(tǒng)均為低電壓(12或24)。汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī)常用低壓電動(dòng)機(jī)起動(dòng),電動(dòng)機(jī)的原理是根據(jù)磁場(chǎng)對(duì)通電導(dǎo)體的作用工作的,它把電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能。
(二)汽車(chē)電動(dòng)機(jī)(汽車(chē)電機(jī))常用車(chē)載電瓶(蓄電池)供電,汽車(chē)運(yùn)行過(guò)程中又利用車(chē)輪帶動(dòng)車(chē)載發(fā)電機(jī)發(fā)電,給蓄電池充電。給蓄電池充電時(shí),電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能儲(chǔ)存起來(lái),此時(shí)蓄電池是用電器用蓄電池給電動(dòng)機(jī)供電時(shí),化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,此時(shí)蓄電池才是電源。
(三)車(chē)載蓄電池還被用來(lái)為汽車(chē)上配裝的空調(diào)、電扇、收錄機(jī)、CD機(jī)及各種用途的電燈供電,方便將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、聲能、光能等等。
(四)油罐車(chē)的尾部通常要掛一條鐵鏈直達(dá)路面,這樣做有利于使運(yùn)輸過(guò)程中因顛簸摩擦而產(chǎn)生的靜電荷迅速傳到大地,避免因靜電堆積而放電引起災(zāi)難。
[參考文獻(xiàn)]
[1]嚴(yán)導(dǎo)淦編.高等學(xué)校教材《物理學(xué)》上、下冊(cè).高等教育出版社,1989(04).
[2]秦允豪.普通物理學(xué)教程——熱學(xué)(第二版)[M].北京:高等教育出版社,2006.