论文部分内容阅读
摘 要:由于具有显著的节能性、实用性、环保性、简洁性,电动车这种代步工具受到了人们的热烈欢迎。事实上,电动车上面蕴含了非常多的物理知识,本文重点阐述了这方面的相关内容,希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
关键词:电动车;物理知识
前言
外型时尚,环保节能、灵活便捷的电动车,受到了人们的普遍好评,循序渐进地取代了自行车以及摩托车。我们也应该清楚地意识到,它里面蕴含了相当多的物理知识,以下是这方面的详细内容。
1电动车的结构
通常情况下,电动车涵盖了五大组成部分,依次是电机(电驱动装置)、车体、充电器、可充电电池以及控制系统。
2电动车中的声学知识
电动车前端都会安装相应的喇叭,在车体的龙头上配置了相应的按钮式开关。在电动车正常工作的情况下,驾驶员按下这个按钮,电动车的喇叭即可发出声音。它牵涉到下列物理知识:首先是声音的形成源自于物体振动。其次是声音应该通过介质进行传播,真空无法进行传声。再次,声音在空气中的正常传播速度大致达到了340m/s,如果按下了喇叭按钮,前方影响正常通行的人员或者车辆,会在听到电动车喇叭声音后及时躲避。最后,声音能够传递信息,假如车辆在正常行驶中发出了异常声音,会向驾驶员传递相应信息,可能是不动部件与运动部件出现了摩擦,导致电机无法平稳地运转,亟需检修。
3电动车的物理性质
首先要考虑车辆的密度以及速度。通常情况下电动车整车的总质量是不超过四十千克,车辆的钢圈、支架均具有较高的密度以及硬度,抗震性能非常突出。其次,电动车的车胎由高质量的橡胶等精制而成,弹性非常卓越。再次,往电动车的车胎内中持续充气时,车胎中气体的密度以及质量都在持续变大。再接下来,要关注路程以及速度的相关知识。按照2018年國家关于电动车的最大设计时速要求,不能超过每小时二十五公里;在非机动车道中行驶的过程中,最高时速只能是十五千米每小时。续行里程大致达到了二十五公里,优质电动车能够续行五十千米。驾驶员在骑电动车的过程中,通常情况下将路旁的房屋、树木等当作参照物时,人处于运动状态,将电动车当作参照物时,人处于静止状态。
从压强知识来看,电动车的坐垫可以减压减震,它有较大的受力面积,单位面积的压强小,因此坐姿比较舒服。就电动车对地面的压强而言,车胎在打足气后,车胎对地面的压强正常情况下保持不变。如果车胎发生了漏气,对地面的压强会逐步变小。就车胎中一定数量的气体而言,温度越高,其压力越大。因此不能轻易将电动车在太阳下曝晒,避免气压过大,导致爆胎现象。爆胎过程事实上是气体膨胀向外做功,减少内能,温度降低的过程。
4电动车中的摩擦力知识
电动车在正常行驶的过程中,地面与前轮之间进行滚动摩擦,地面和后轮进行了静摩擦,在遭遇特殊情况时,刹紧电动车的前后轮,电动车和地面进行滑动摩擦。其次,车轮胎上以及龙头两端手柄上均设计了凹凸不平的各类花纹,主要是为了增大摩擦力。再次,刹车过程中用力捏闸,能够增加车轮与地面之间的摩擦力。按照设计规定,干态、湿态刹车制动距离分别不能超过4米与15米,意味着干态刹车比湿态刹车时的摩擦力要大。因此雨天路滑时,应该谨慎驾驶电动车。
在刚启动电动车时,牵引力超过了摩擦阻力,改变了车辆的运动状态,平衡状态被打破。在车辆路上匀速行驶的过程中,牵引力与摩擦阻力大小相等、方向相反,二力在水平方向上平衡。假如遭遇紧急情况,驾驶员刹车减速,此时摩擦阻力转变了电动车的运动状态。假如遭遇下雪天气,车辆在拐弯时易于摔倒,这是由于电动车的运动状态发生了变化,地面无法为其提供充足的摩擦阻力,易于摔倒。电动车不能载人,也不能超载重物,这是为了规避惯性过大、出现意外时无法立即停车的问题。
5电动车中的光学知识
通常情况下,电动车上都配置了转向灯、照明灯(LED)。它的工作原理如下所示。借助电流本身的热效应,将电能转变成了内能以及光能。反光罩有非常光滑的内表面,借助光反射的原理,让光线集中地射向车辆行驶的前方。尾灯是角反射器,能够将射向电动车的所有光都反射回去。就它的可充电电池而言,基本上涵盖了三节到四节彼此串联的蓄电池,每节电压为12V-20V,电动车的电源电压一般是36V—80V。电动机是其名副其实的“心脏”,一般情况下置于车辆的后轮上,如此以来后轮变成电动车的主动轮,它借助“通电线圈在磁场中进行受力转动”的相关知识工作。在关闭电源的情况下,部分电动车可以通过人力踩踏前行,电动机成为了“发电机”,借助了“电磁感应”的相关原理,为电动车提供“自发电”。电量表经由电压表改装而成。控制器是调节电动车速度的重要部件,类似于滑动变阻器的工作原理,它是电动车车辆控制系统中的一个关键部件,而且具备了限流、欠压保护等多种功能。
6电动车中的能量转化知识
在给电瓶充电的过程中,电能被逐步转化为化学能,在蓄电池中储存,在车辆行驶的过程中,蓄电池将这些化学能转变成了电动机所需的电能,在电动机转动的过程中又把电能转变成了车辆的机械能,使主动轮转动,驱动车辆前进。在此过程中,一些电能被转化为了内能,给电机发热;在车灯打开的情况下,电能被转化成了光能以及内能;按响电动车的喇叭,将电能转变成了声能。
在车辆保养以及使用的过程中,应该勤于保养,勤充电。决不可让积水淹没了电动机内的中心控制器,也不能将电动车置于有腐蚀性、湿度较大的环境中,在起步过程中应该先助力,在重载、上桥、逆向大风、上坡行驶的过程中,可以用脚助力,以规避电池放电过程中电流过大,给电池带来不可挽回的伤害,影响电池的使用寿命以及续行里程。尤其要注意的是,决不可等到电量用光了才充电,以规避“深放电”而极大地影响电池的续航里程以及使用寿命,决不可倒置充电。此外在使用过程中,严禁出现严重超载的问题,以避免发生意外事故。而且,也要适当地对车辆进行润滑、保洁,应该适当对车胎充气等。
结语
从上文分析可以看出,在电动车等和我们日常生活密切相关的生活物品中,蕴含着不少物理知识。我们应该处处留心,练就善于发现的眼睛,发现其中蕴藏的物理知识,有效地使用这些生活物品,以更好地感受科学知识和先进给我们带来的诸多便利。
参考文献:
[1]郭建考.电动车中的物理知识[J].中学生数理化(八年级物理),2015(2):56.
[2]崔纲.小小电动车,物理知识多[J].中小学电教(下半月),2012(1):137.
[3]冯军杰.电动车中的物理知识[J].农村青少年科学探究,2015(9):23.
(工作单位:湖南省祁阳县第一中学高599班)
关键词:电动车;物理知识
前言
外型时尚,环保节能、灵活便捷的电动车,受到了人们的普遍好评,循序渐进地取代了自行车以及摩托车。我们也应该清楚地意识到,它里面蕴含了相当多的物理知识,以下是这方面的详细内容。
1电动车的结构
通常情况下,电动车涵盖了五大组成部分,依次是电机(电驱动装置)、车体、充电器、可充电电池以及控制系统。
2电动车中的声学知识
电动车前端都会安装相应的喇叭,在车体的龙头上配置了相应的按钮式开关。在电动车正常工作的情况下,驾驶员按下这个按钮,电动车的喇叭即可发出声音。它牵涉到下列物理知识:首先是声音的形成源自于物体振动。其次是声音应该通过介质进行传播,真空无法进行传声。再次,声音在空气中的正常传播速度大致达到了340m/s,如果按下了喇叭按钮,前方影响正常通行的人员或者车辆,会在听到电动车喇叭声音后及时躲避。最后,声音能够传递信息,假如车辆在正常行驶中发出了异常声音,会向驾驶员传递相应信息,可能是不动部件与运动部件出现了摩擦,导致电机无法平稳地运转,亟需检修。
3电动车的物理性质
首先要考虑车辆的密度以及速度。通常情况下电动车整车的总质量是不超过四十千克,车辆的钢圈、支架均具有较高的密度以及硬度,抗震性能非常突出。其次,电动车的车胎由高质量的橡胶等精制而成,弹性非常卓越。再次,往电动车的车胎内中持续充气时,车胎中气体的密度以及质量都在持续变大。再接下来,要关注路程以及速度的相关知识。按照2018年國家关于电动车的最大设计时速要求,不能超过每小时二十五公里;在非机动车道中行驶的过程中,最高时速只能是十五千米每小时。续行里程大致达到了二十五公里,优质电动车能够续行五十千米。驾驶员在骑电动车的过程中,通常情况下将路旁的房屋、树木等当作参照物时,人处于运动状态,将电动车当作参照物时,人处于静止状态。
从压强知识来看,电动车的坐垫可以减压减震,它有较大的受力面积,单位面积的压强小,因此坐姿比较舒服。就电动车对地面的压强而言,车胎在打足气后,车胎对地面的压强正常情况下保持不变。如果车胎发生了漏气,对地面的压强会逐步变小。就车胎中一定数量的气体而言,温度越高,其压力越大。因此不能轻易将电动车在太阳下曝晒,避免气压过大,导致爆胎现象。爆胎过程事实上是气体膨胀向外做功,减少内能,温度降低的过程。
4电动车中的摩擦力知识
电动车在正常行驶的过程中,地面与前轮之间进行滚动摩擦,地面和后轮进行了静摩擦,在遭遇特殊情况时,刹紧电动车的前后轮,电动车和地面进行滑动摩擦。其次,车轮胎上以及龙头两端手柄上均设计了凹凸不平的各类花纹,主要是为了增大摩擦力。再次,刹车过程中用力捏闸,能够增加车轮与地面之间的摩擦力。按照设计规定,干态、湿态刹车制动距离分别不能超过4米与15米,意味着干态刹车比湿态刹车时的摩擦力要大。因此雨天路滑时,应该谨慎驾驶电动车。
在刚启动电动车时,牵引力超过了摩擦阻力,改变了车辆的运动状态,平衡状态被打破。在车辆路上匀速行驶的过程中,牵引力与摩擦阻力大小相等、方向相反,二力在水平方向上平衡。假如遭遇紧急情况,驾驶员刹车减速,此时摩擦阻力转变了电动车的运动状态。假如遭遇下雪天气,车辆在拐弯时易于摔倒,这是由于电动车的运动状态发生了变化,地面无法为其提供充足的摩擦阻力,易于摔倒。电动车不能载人,也不能超载重物,这是为了规避惯性过大、出现意外时无法立即停车的问题。
5电动车中的光学知识
通常情况下,电动车上都配置了转向灯、照明灯(LED)。它的工作原理如下所示。借助电流本身的热效应,将电能转变成了内能以及光能。反光罩有非常光滑的内表面,借助光反射的原理,让光线集中地射向车辆行驶的前方。尾灯是角反射器,能够将射向电动车的所有光都反射回去。就它的可充电电池而言,基本上涵盖了三节到四节彼此串联的蓄电池,每节电压为12V-20V,电动车的电源电压一般是36V—80V。电动机是其名副其实的“心脏”,一般情况下置于车辆的后轮上,如此以来后轮变成电动车的主动轮,它借助“通电线圈在磁场中进行受力转动”的相关知识工作。在关闭电源的情况下,部分电动车可以通过人力踩踏前行,电动机成为了“发电机”,借助了“电磁感应”的相关原理,为电动车提供“自发电”。电量表经由电压表改装而成。控制器是调节电动车速度的重要部件,类似于滑动变阻器的工作原理,它是电动车车辆控制系统中的一个关键部件,而且具备了限流、欠压保护等多种功能。
6电动车中的能量转化知识
在给电瓶充电的过程中,电能被逐步转化为化学能,在蓄电池中储存,在车辆行驶的过程中,蓄电池将这些化学能转变成了电动机所需的电能,在电动机转动的过程中又把电能转变成了车辆的机械能,使主动轮转动,驱动车辆前进。在此过程中,一些电能被转化为了内能,给电机发热;在车灯打开的情况下,电能被转化成了光能以及内能;按响电动车的喇叭,将电能转变成了声能。
在车辆保养以及使用的过程中,应该勤于保养,勤充电。决不可让积水淹没了电动机内的中心控制器,也不能将电动车置于有腐蚀性、湿度较大的环境中,在起步过程中应该先助力,在重载、上桥、逆向大风、上坡行驶的过程中,可以用脚助力,以规避电池放电过程中电流过大,给电池带来不可挽回的伤害,影响电池的使用寿命以及续行里程。尤其要注意的是,决不可等到电量用光了才充电,以规避“深放电”而极大地影响电池的续航里程以及使用寿命,决不可倒置充电。此外在使用过程中,严禁出现严重超载的问题,以避免发生意外事故。而且,也要适当地对车辆进行润滑、保洁,应该适当对车胎充气等。
结语
从上文分析可以看出,在电动车等和我们日常生活密切相关的生活物品中,蕴含着不少物理知识。我们应该处处留心,练就善于发现的眼睛,发现其中蕴藏的物理知识,有效地使用这些生活物品,以更好地感受科学知识和先进给我们带来的诸多便利。
参考文献:
[1]郭建考.电动车中的物理知识[J].中学生数理化(八年级物理),2015(2):56.
[2]崔纲.小小电动车,物理知识多[J].中小学电教(下半月),2012(1):137.
[3]冯军杰.电动车中的物理知识[J].农村青少年科学探究,2015(9):23.
(工作单位:湖南省祁阳县第一中学高599班)