汽车原理——第12章

5多普勒效应6惠更斯原理一、多普勒效应1．多普勒效应：波源与观察者互相靠近或者互相远离时，接收到的波的频率都会发生变化的现象．2．多普勒效应产生的原因(1)当波源与观察者相对静止时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目是一定的，观察到的频率等于波源振动的频率．(2)当波源与观察者相向运动时，1 s内通过观察者的波峰(或密部)的数目增加(填“增加”或“减小”)，观察到的频率增加(填“增加”或“减小”)；反之，当波源与观察者互相远离时，观察到的频率减小．(填“增加”或“减小”)3．应用(1)测车辆速度．(2)测星球速度．(3)测血流速度．二、惠更斯原理1．波面和波线波面：任何振动状态相同的点组成的一个个圆．波线：代表了波的传播方向，与波面垂直的线．2．惠更斯原理(1)定义：介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源，其后任意时刻，这些子波在波前进方向的包络面就是新的波面．(2)应用：用惠更斯原理可以说明平面波的传播，解释波的衍射，不能解释波的强度．无法说明衍射现象与狭缝或障碍物的大小的关系．3．波的反射和折射(1)反射现象：波遇到介质界面会返回原介质继续传播的现象．(2)折射现象：波从一种介质进入另一种介质时，波的传播方向发生改变的现象．[即学即用]1．判断下列说法的正误．(1)发生多普勒效应时，波源的频率发生了变化．()(2)当波源和观察者向同一个方向运动时，一定发生多普勒效应．()(3)波发生反射和折射时波的频率都不变，但波长、波速均发生变化．()(4)波的折射现象和反射现象都可以用惠更斯原理解释．()2．如图1表示产生机械波的波源S 做匀速运动的情况，图中的圆表示波峰．该图表示____________现象，观察到波的频率最高和最低的位置分别是________、________.一、多普勒效应[导学探究] 警车鸣笛从你身边飞速驶过，对于警车向你靠近和警车远离的过程，你会听到警笛的声音在变化．思考下列问题：(1)你听到警笛的音调有何不同？(2)实际上警笛的音调会变化吗？(3)听到音调发生变化的原因是什么？答案 (1)警车驶来时，音调变高；警车远离时音调变低．(2)实际上警笛的音调不会变化．(3)警车与观察者如果相互靠近，观察者接收到的频率增大；二者如果相互远离，观察者接收到的频率减小，因此会感觉警笛音调变化．[知识深化] 多普勒效应产生的原因分析1．相对位置变化与频率的关系(规律)2.成因归纳 根据以上分析可以知道，发生多普勒效应时，一定是由于波源与观察者之间发生了相对运动，且两者间距发生变化．例1 关于多普勒效应，下列说法中正确的是( )A ．发生多普勒效应时，波源频率发生了变化B ．要发生多普勒效应，波源和观察者必须有相对运动且两者间距发生变化C ．火车向你驶来时，你听到的汽笛声音调变低，火车离你远去时，你听到的汽笛声音调变高D ．只有声波才能发生多普勒效应多普勒效应的判断方法1．确定研究对象(波源与观察者)．2．确定波源与观察者两者间距是否发生变化．若有变化，能发生多普勒效应，否则不发生．3．判断：当两者远离时，观察者接收到的波的频率变小，靠近时，观察者接收到的波的频率变大，但波源的频率不变．针对训练(多选)火车上有一个声源发出频率一定的音乐．当火车静止，观察者也静止时，观察者听到并记住了这个音乐的音调．以下情况中，观察者听到这个音乐的音调比原来降低的是()A．观察者静止，火车向他驶来B．火车静止，观察者乘汽车向着火车运动C．观察者静止，火车离他远去D．火车静止，观察者乘汽车远离火车运动二、惠更斯原理1．惠更斯原理的实质波面上的每一点(面元)都是一个次级球面波的子波源，子波的波速与频率等于初级波的波速和频率，此后每一时刻的子波波面的包络面就是该时刻总的波动的波面．其核心思想是介质中任一处的波动状态是由各处的波动决定的．2．惠更斯原理的局限性波的直线传播、反射、折射等都能用此来进行较好的解释．但是，惠更斯原理是比较粗糙的，用它不能解释衍射现象与狭缝或障碍物大小的关系．例2(多选)对惠更斯原理的理解，下列说法正确的是()A．同一波面上的各质点振动情况完全相同B．同一波面上的各质点振动情况可能不相同C．球面波的波面是以波源为中心的一个个球面D．无论怎样的波，波线始终和波面垂直三、波的反射和折射及应用[导学探究]如图2所示，当波从介质Ⅰ传播到两介质的交界面时，返回介质Ⅰ的波和进入介质Ⅱ的波的频率变化吗？波长变化吗？答案返回介质Ⅰ时波的频率和波长均不变，进入介质Ⅱ的波的频率不变，波速变化，由v＝λf得，波长变化．[知识深化]对波的反射和折射的理解(1)频率是由振源决定的，介质中各个质点的振动都是受迫振动，因此不论是反射还是折射，波的频率是不改变的．(2)波速是由介质决定的，波反射时是在同一介质中传播，因此波速不变，波折射时是在不同介质中传播，因此波速改变．(3)波长是由频率和波速共同决定的，即在波的反射中，由于波的频率和波速均不变，根据公式λ＝v f可知波长不改变；在波的折射中，当进入新的介质中波速增大时，由λ＝v f可知波长变大；反之变小．例3 图3中1、2、3分别代表入射波、反射波、折射波的波线，则( )A ．2与1的波长、频率相等，波速不等B ．2与1的波速、频率相等，波长不等C ．3与1的波速、频率、波长均相等D ．3与1的频率相等，波速、波长均不等例4 某测量员利用回声测距，他站在两平行墙壁间某一位置鸣枪，经过1 s 第一次听到回声，又经过0.5 s 再次听到回声，已知声速为340 m/s ，则两墙壁间的距离为多少？回声测距的三种情况1．当声源不动时，声波遇到了障碍物后会返回继续传播，反射波与入射波在同一介质中传播速度相同，因此，入射波和反射波在传播距离一样的情况下用的时间相等，设经时间t 听到回声，则声源距障碍物的距离为s ＝v 声·t 2. 2．当声源以速度v 向静止的障碍物运动或障碍物以速度v 向静止的声源运动时，声源发声时障碍物到声源的距离为s ＝(v 声＋v )·t 2. 3．当声源以速度v 远离静止的障碍物或障碍物以速度v 远离静止的声源时，声源发声时障碍物到声源的距离为s ＝(v 声－v )·t 2.1．(对多普勒效应的理解)(多选)一频率为600 Hz 的声源以20 rad/s 的角速度沿一半径为0.80 m 的圆周做匀速圆周运动，一观察者站在离圆心很远的P 点且相对于圆心静止，如图4所示，下列判断正确的是( )A ．观察者接收到声源在A 点发出声音的频率大于600 HzB ．观察者接收到声源在B 点发出声音的频率等于600 HzC ．观察者接收到声源在C 点发出声音的频率等于600 HzD ．观察者接收到声源在D 点发出声音的频率小于600 Hz2．(多普勒效应的应用)(多选)下面哪些应用是利用了多普勒效应( )A ．利用地球上接收到遥远天体发出的光波的频率来判断遥远天体相对于地球的运动速度B ．交通警察向行进中的汽车发射一个已知频率的波，波被运动的汽车反射回来，根据接收到的频率发生的变化，就知道汽车的速度，以便于进行交通管理C．铁路工人用耳贴在铁轨上可判断火车的运动情况D．有经验的战士从炮弹飞行的尖啸声判断飞行炮弹是接近还是远去3．(对惠更斯原理的理解)(多选)下列关于惠更斯原理的说法正确的是()A．惠更斯原理能够解释波的反射现象和折射现象B．惠更斯原理能够解释波的衍射现象C．介质中任何一个波面的各点，都可以看成发射子波的波源D．惠更斯原理能够解释衍射现象与障碍物或孔的大小的关系4．(波的反射和折射)一列声波在空气中的波长为0.2 m．当该声波从空气中以某一角度传入介质Ⅱ中时，波长变为0.6 m，如图5所示，若空气中的声速是340 m/s.求：(1)该声波在介质Ⅱ中传播时的频率；(2)该声波在介质Ⅱ中传播的速度；(3)若声波垂直进入介质Ⅱ，经0.4 s返回空气，则介质Ⅱ的深度为多少？一、选择题考点一多普勒效应1．(多选)下列哪些现象是多普勒效应()A．远去的汽车声音越来越小B．炮弹迎面飞来，声音刺耳C．火车向你驶来时，音调变高；离你而去时，音调变低D．大风中，远处人的说话声时强时弱2．(多选)一渔船向鱼群发出超声波，若鱼群正向渔船靠近，则被鱼群反射回来的超声波与发出的超声波相比() A．波速变大B．波速不变C．频率变高D．频率不变3．(多选)如图1所示，将上下振动的振针水平移动，移动过程中在水面上形成了如图所示的水波图形，下列说法正确的是()A．振针向右移动B．振针向左移动C．在A处的观察者，接收到的水波频率变小D．在A处的观察者，接收到的水波频率变大4．平直公路上，汽车正在匀速远离，用多普勒测速仪向其发出频率为f0的超声波，被汽车反射回来的超声波的频率随汽车运动位移变化的图象，正确的是()5．(多选)如图2所示，男同学站立不动吹口哨，一位女同学坐在秋千上来回摆动，下列关于女同学的感受的说法正确的是()A．女同学从A向B运动过程中，她感觉哨声音调变高B．女同学从E向D运动过程中，她感觉哨声音调变高C．女同学在C点向右运动时，她感觉哨声音调不变D．女同学在C点向左运动时，她感觉哨声音调变低6．频率一定的声源在空气中向着静止的接收器匀速运动．以u表示声源的速度，v表示声波的速度(u＜v)，f 表示接收器接收到的频率．若u增大，则()A．f增大，v增大B．f增大，v不变C．f不变，v增大D．f减小，v不变考点二惠更斯原理7．(多选)下列说法正确的是()A．波线表示波的传播方向B．波面表示波的传播方向C．只有横波才有波面D．波传播中某时刻任一波面上各子波波面的包络面就是新的波面8．(多选)下列说法中正确的是()A．根据惠更斯原理可知，介质中任一波面上的各点，都可以看做发射子波的波源B．惠更斯原理只能解释球面波的传播，不能解释平面波的传播C．若知道某时刻一列波的某个波面的位置，由惠更斯原理就可以确定波的传播方向D．惠更斯原理不但可以解释波的直线传播，还可以解释波的反射与折射等相关现象考点三波的反射与折射9．关于波的反射与折射，下列说法正确的是()A．入射波的波长一定等于反射波的波长，其频率不变B．入射波的波长一定小于反射波的波长，其频率不变C．入射波的波长一定大于折射波的波长，其频率不变D．入射波的波长一定小于折射波的波长，其频率不变10．(多选)以下关于波的认识，正确的是()A．潜艇利用声呐探测周围物体的分布情况，用的是波的反射原理B．隐形飞机怪异的外形及表面涂特殊隐形物质，是为了减少波的反射，从而达到隐形的目的C．雷达的工作原理是利用波的干涉D．水波从深水区传到浅水区改变传播方向的现象，是波的折射现象二、非选择题11．(多普勒效应)公路巡警开车在高速公路上以100 km/h的恒定速度巡查，在同一车道上巡警车向前方的一辆轿车发出一个已知频率的波，如果该波被轿车反射回来时，巡警车接收到的波的频率比发出时低．(1)此现象属于()A．波的衍射B．波的干涉C．多普勒效应D．波的反射(2)若轿车以20 m/s的速度行进，反射回的频率应________．(填“偏高”或“偏低”)12．(波的反射)利用超声波可以探测鱼群的位置．在一只装有超声波发射和接收装置的渔船上，向选定的方向发射出频率f＝5.8×104 Hz的超声波后，经过时间t＝0.64 s接收到从鱼群反射回来的反射波．已知该超声波在水中的波长λ＝2.5 cm，求鱼群到渔船的距离是多少．(鱼群和渔船静止不动)13．(波的折射)一声波在空气中的波长为25 cm，速度为340 m/s，当折射进入另一种介质时，波长变为80 cm，求：(1)声波在这种介质中的频率；(2)声波在这种介质中的传播速度大小．。

第12章汽车车身的结构形式本章教学目标：了解和掌握汽车车身概述；货车车身结构组成；客车车身结构组成；轿车车身结构组成。

本章主要内容：1. 汽车车身概述2. 货车车身结构组成3. 客车车身结构组成4. 轿车车身结构组成教学重点：·轿车车身结构组成教学难点：·轿车车身结构组成教学方法及手段：多媒体思考题：1．汽车车身按承载形式分为哪几种结构类型？2．汽车车身结构主要包括什么？3．轿车一般采用哪种车身结构？12.1 汽车车身概述一、汽车车身概述汽车车身与发动机和底盘相并列，成为汽车的三大重要组成部分。

汽车车身是载运乘客或货物的活动建筑物，既是乘客的遮蔽外壳，又是货物的承载装置。

因此，它不仅应具有运输的功能，还要有建筑物的雕塑美和居住的安全忭及舒适性。

1、汽车车身的功用汽车车身既是驾驶员的工作场所，也是容纳乘客和货物的场所。

2、对汽车车身要求给驾驶员提供良好操作条件，对乘客提供舒适的乘坐条件；保护他们免受汽车行驶时振动、噪声、废气的侵袭及外界恶劣气候的影响。

保证完好无损地运载货物且装卸方便。

保证行车安全和减轻事故后果。

保证汽车具有合理的外部形状，行驶时能有效引导周围气流，以减少空气阻力和燃油消耗。

保证汽车行驶稳定性和改善发动机的冷却条件，并使室内通风良好。

车身是一件精致的艺术品，以其明晰的雕塑形体、优雅的装饰件和内部覆饰材料以及悦目的色彩使人获得美感享受。

3、汽车车身组成车身结构主要包括：车身壳体及门窗、前后钣金件、车身附件、内外装饰、坐椅以及空调装置等。

在货车和专用汽车L还包括车箱和其他专用设备。

车身壳体是一切车身部件的安装墓础。

它是由各种承力元件组成的刚性空间结构。

12.2车身壳体结构车身结构可按承载方式分为：非承载式、承载式和半承载式车身等三种类型。

1）非承载式车身又称有车架式车身。

其特点足车身与车架通过弹性元件连接。

汽车车身仅承受本身和所装载客货的重力和汽车行驶时的惯性力与空气阻力。

第12章内能与热机-复习1．探究“比较不同物质吸热的情况”时，同学们用电加热器同时开始均匀加热质量和初温都相等的食用油和水，装置如图。

下列说法正确的是 ()A.实验中，食用油吸热升温较快，说明食用油吸热能力较强B.实验中，加热相同的时间，末温低的物质吸热能力强C.实验中，将食用油和水加热到相同温度时，它们吸收的热量相同D.在本实验中，物体吸热多少是由物质的种类决定的2．表中列举的是几种物质的比热容，单位是[J/(kg·℃)]，下列判断正确的是 ()水冰沙石铝干泥土铜4.2×104 2.1×1030.92×1030.88×1030.84×1030.39×103A.物质的比热容与物质的状态无关B.150g水的比热容是50g水的比热容的三倍C.寒冬室外盛水的缸容易破裂是因为水的比热容较大D.质量相等的铝块和铜块降低相同的温度，铜块放出的热量少3．下列说法正确的是 ()A.我们不敢大口地喝热气腾腾的汤，是因为汤含有的热量较多B.人们常用水冷却发动机，从热学角度看，主要是因为水的比热容大C.四冲程内燃机在做功冲程将机械能转化为内能D.工地上尘土飞扬说明分子在不停地做无规则运动4．《舌尖上的中国》聚焦于普通人的家常菜，让海内外观众领略了中华饮食之美。

如图所示，通过煎、炒、蒸、拌烹调的四种美食中所包含的物理知识，认识正确的是 ()B.炒:主要是通过做功的方式使藜蒿和腊肉的内能增加C.蒸:是通过热传递和高温水蒸气液化放热，使榆钱饭蒸熟D.拌:香葱和豆腐要拌着才能入味，说明分子没有做无规则运动5．如图所示，一木块从斜面上匀速滑下，下列说法正确的是 ()A.木块只受到重力和斜面的支持力B.下滑过程中，木块的重力势能转化为动能C.下滑过程中，木块的重力势能转化为内能D.下滑过程中，木块的机械能保持不变6．关于功和能，下列说法正确的是 ()A.0℃的物体没有内能B.物体的机械能越多，内能就越多C.物体内能增加，一定是从外界吸收了热量D.在热机的做功冲程中，内能转化为机械能7.如图所示，斜面与水平面在M点通过小圆弧相连，弹簧左端固定，原长时右端在N点。

第一章1简述发动机的实际工作循环过程。

答:2画出四冲程发动机实际循环的示功图，它与理论示功图有什么不同？说明指示功的概念和意义。

理论循环中假设工质比热容是定值，而实际气体随温度等因素影响会变大，而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等，这些损失的存在，会导致实际循环放热率低于理论循环。

指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。

4什么是发动机的指示指标？主要有哪些？答：以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。

它主要有：指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。

5什么是发动机的有效指标？主要有哪些？答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。

主要有：1）发动机动力性指标，包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度；2）发动机经济性指标，包括有效热效率.有效燃油消耗率；3）发动机强化指标，包括升功率PL.比质量me。

强化系数PmeCm.第二章1为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启？提前与迟后的角度与哪些因素有关/答：进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能，从而实现在下止点后继续充气，增加进气量。

排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制，若在活塞到下止点时才打开排气门，则在排气门开启的初期，开度极小，废弃不能通畅流出，缸内压力来不及下降，在活塞向上回行时形成较大的反压力，增加排气行程所消耗的功。

在发动机高速运转时，同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大，为使气缸内废气及时排出，应加大排气提前角。

2四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段，这几个阶段时如何界定的？答：1）自由排气阶段：从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。

强制排气阶段：废气是由活塞上行强制推出的这个时期。

进气过程：进气门开启到关闭这段时期。

气门重叠和燃烧室扫气：由于排气门迟后关闭和进气门提前开启，所以进.排气门同时打开这段时期。

第十二章附加悬挂及其架设接触网除承力索和接触线外，根据供电方式及特殊需要还架设其他导线，如供电线、回流线、架空地线、正馈线等，把这些导线统称为附加导线或附加悬挂。

附加悬挂是接触网的重要组成部分，一般与接触悬挂同杆架设。

附加导线截面选择应满足载流量的要求；最高温度时应满足最低高度的要求；最低温度时应满足最大张力的要求。

第一节附加导线及其悬挂形式一、供电线供电线又叫馈电线，是连接牵引变电所与接触网的电线路，其作用是向接触网传输电能。

供电线载流截面根据传输电流的大小，一般采用LJ-185型铝绞线或LGJ-240/30型钢芯铝绞线。

供电线架设高度应满足安全距离的要求，即在最大弛度时，导线至地面的距离在居民区≥7000mm；在非居民区≥6000mm；距建筑物垂直距离≥4000mm，最小水平距离≥3000mm；距支柱边缘的水平距离≥1000mm。

1、供电线肩架安装形式供电线一般与接触网同杆架设，通过供电线肩架悬挂在支柱的田野侧，其悬挂形式如图12-1-1所示，使用材料见表12-1-1。

图12-1-1 供电线肩架安装图序号代号名称单位数量备注1 GB9787-88 供电线肩架套 1 型号按支柱选2 CDL-19-85 长吊环套 13 XWP-70 杵头悬式绝缘子片 34 JL-17(L)-89 杵座鞍子套 12、供电线下锚根据机械方面的要求，将供电线划分为若干个独立的分段，即锚段。

在锚段终端，供电线在支柱上的固定称为下锚。

根据供电线的下锚方式分为对向下锚、转角下锚和终端下锚，它们的连接形式基本相同，这里以对向下锚为例说明下锚形式。

对向下锚是供电线在分段处的下锚，供电线分别固定在锚柱的两侧，并用跳线将两侧的导线连接起来，如图12-1-2及表12-1-2所示。

图12-1-2 供电线对向下锚安装图序号代号名称单位数量备注1 GB9787-88 对向下锚角钢套 12 TB/T2075-3-90 Y型双耳连接器套 23 GB9787-88 跳线肩架套 14 GDL15-80 吊钩套 15 Q-7 球头挂环件 16 XWP2-70 杵头悬式绝缘子片117 W-7B 单联腕头挂板件 28 NLD-4 耐张线夹套 29 LJ17-89 杵座鞍子套 1 型号按线材选10 23351-85 并沟线夹套 2 型号按线材选11 JL59-85 21型杵环杆件 212 下锚拉线组 2 参考拉线安装图转角下锚时，两侧供电线具有一定的夹角，安装形式与对向下锚基本相同，只是在两下锚导线合力的反方向上设置一条拉线。

第十二章汽车传动系一、填空题1.汽车传动系要紧是由 、 、 、 和 等装置组成。

2.摩擦片式离合器差不多上是由 、 、 和 四部分组成。

3.EQ1090E 型汽车变速器操纵机构为防止自动脱档，变速器叉轴用 和 进行自锁；为防止自动跳档，在二、三档与四、五档的齿座上，都采纳中间带凸台的 ；轴间用 与 互锁；为防止汽车行驶时误挂入倒档，在倒档拨块上装有 。

4.东风EQ2080E 三轴越野汽车的分动器具有 档位，挂前桥和挂低速档之间的关系为： ；摘前桥与摘低速档之间的关系为： 。

5.万向传动装置一样由 、 和 等组成。

6.目前汽车传动系中应用得最多的是十字轴式刚性万向节，它承诺相邻两轴的最大交角为 。

7.驱动桥要紧是由 、 、 和 等组成。

8.行星齿轮的自转是指 ；公转是指 。

9.主减速器在结构上可分为单级主减速器和双级主减速器。

通常单级主减速器是由一对 组成；双级主减速器由一对 和一对 组成。

10.汽车在行驶过程中，发动机的动力通过离合器、变速器、万向传动装置传至主减速器，主减速器（单级）从动锥齿轮依次将动力经 、 、 、 、 传给驱动车轮。

11.半轴的支承型式分为 和 两种。

半轴的一端与 相连，另一端与 相连。

12.后桥壳是用来安装 、 、 、 、 的基础件，一样能够分为 和 两种，绝大多数汽车采纳的是 。

二、说明术语1.汽车型号后的标记4×2、4×4、6×62.驱动力3.变速器的传动比1i ＝7.314.离合器踏板自由行程5.膜片弹簧6.超速档三、判定题（正确打√、错误打×）1.滚轮挺柱传动部件高度的调整，实际上是调整该缸的供油量。

（ ）2.两速式调速器适用于一样条件下使用的汽车柴油机，它能自动稳固和限制柴油机最低和最高转速。

（ ）3.RFD 型调速器是一种飞块机械离心式的两速调速器。

（ ）4.当固定负荷操纵手柄在最大供油位置，驾驶员加速踏板和速度操纵手柄相连时，RFD 型调速器作两速式调速器使用。