汽车的减重计划以及刚度与强度的关系（共5则）

第一篇：汽车的减重计划以及刚度与强度的关系

汽车的减重计划以及刚度与强度的关系

1.汽车的长期减重计划

谈到车身结构设计，汽车工程师们最高指导原则便是在不降低刚度和强度的情况下减重。特别是最近几年燃油不断涨价，再加上汽车相关的环保标准越来越严格，汽车工程师一直在寻找方法将汽车减重，以求得更佳的燃油经济性，并且减少废气排放。

过去的几十年汽车的重量确实得到了卓有成效的减轻，也越来越省油。然而汽车减重的努力路途依然遥远，一方面政府对于省油性和废气排放的标准只会越来越严，不可能放松，另一方面车厂之间彼此在汽车省油性上的竞争也越来越激烈，汽车工程师仍然必须继续寻找减轻车重的新方法。

汽车工程师们为车身结构减重主要有两种策略，一是从结构设计着手，希望寻找更有效率的结构设计概念。另一方面则是从材料着手，寻求更高质量、更稳定的钢铁材料和更经济的制造方法，或者是更轻的替代材料。

2.车身结构轻量化

汽车减重像是一个连锁反应，起源便是车身结构的轻量化，如果车身结构可以设计得更轻，则悬架承载的重量减少，相应得底盘也可以减得更轻，汽车发动机要拉动的重量减少，又可以搭配排气量较小、较轻的引擎。

旧式的轿车及现在的卡车和部分客车是采用所谓“非承载式(full frame)”车身，即车身下方有一个以车架为承载负荷的主体，车身钣金件只是附加在车架上的铁皮而已，在结构上承载负荷的功能较小。近年来车身结构设计的思考已经转变成所谓“单体化(unibody)”架构，即“全承载式车身”，概念上是说车身结构由成型的钢梁和冲压的钣金件焊接结合为一个整体刚性的车壳，基本是所有钣金件都参与承载车身结构负荷。汽车业把这个刚性的车壳叫做“白车身(body in white)”，行话就简单叫做“BIW”。BIW通常占了车身重量的30%，是前面提到的汽车减重连锁反应的源头，在这个部分减重对于最终车身重量的减轻可以达到加倍的效果。

另外结构先进的话，也可以减轻重量，例如大家知道自然界为什么很多植物的秸秆都是圆的吗？那是自然选择的结果。原因是同样的材料，圆形的刚度更好，更不宜折断。3.在车身中使用更轻的材料

汽车工程师们也都知道车身结构减重的重要，长期投入结构设计研究的结果是现代汽车的结构设计都已经非常成熟，要从中间再挤出改进的空间也越来越难。在结构设计上减重的策略逐渐达到极限时，汽车工程师开始转向第二个策略，注意如何在钢制的车身中使用密度较小的材料，例如塑料或铝合金等。

汽车材料的改变首先从内饰开始，例如现在几乎所有汽车仪表板都使用塑料材料，装饰护板也大都是轻量化的塑料。此外发动机缸体也逐渐从沉重的铸铁改采铝合金制造，特别是讲究轻量化的高性能车种。钢铁材料使用的减少另一个原因是高强度的钢板被广泛使用，高强度的钢板其强度大约是一般低碳钢两倍，目前车身上大约20%的钢铁材料是这种高强度钢，使用比例还在继续稳定增加。采用高强度材料因为其强度较高，较少的材料也可以达成原先相同的结构强度，对于减轻整体重量自然也有帮助。

不过尽管汽车工程师们尝试寻找替代材料，钢板仍是现代汽车车身结构的材料最佳选择，在可预见的未来大概也一直会是如此。理由很简单，钢板仍是汽车制造最符合成本的材料，如果论重量计算的话，一般钢板材料的成本大约是铝合金的20%多一点，要用到复合材料的话成本更要贵上十几倍，而即使是使用高强度钢料，材料成本也只增加10%~15%。除了原材料成本低之外，汽车业界对于使用钢板为生产材料，早已累积了非常丰富的经验，钢板材料很容易成形，其强度、耐久性、耐冲击性都经过时间的证实。加上汽车厂在现有钢板成形、组装、回收设备上早已作了大量投资，除非突然有严厉的新法规出现，或者材料科技又重大的创新，不然很难看出钢铁制的车子近期内会有什么大改变。

4.高强度的钢铁材料

OK，汽车终究还是要用钢来制造。钢制的车子想要减重，唯一可做的是就是，用比较少的钢。前面提到实务上的作法之一，就是改采高强度的钢铁材料。

这里必须先解释一下，所谓材料的“强度”，概念上是说，材料承受多大的力时会发生破坏。钢铁材料有非常多，同样是铁，含碳的成分、合金的成分、或者制造、热处理的方式不一样，承载负荷的强度便会差异非常大。例如高强度低合金钢High-strength low-alloy(HSLA)steel掺入了稀有金属钛和铌，强度可以达到中强度低合金钢的两倍。

不过不管是什么钢，金属的本质还都是铁，强度可以差好几倍，密度却是完全一样的，意思是说，同样的体积不管是什么钢，重量完全一样。因此前面提到采用高强度的钢料，更细、更薄的结构也能达成同样的强度，材料就可以用的更少一些，重量就可以减少一些。

高强度低合金钢已经被发现几十年了，但是用在汽车上只是最近十几年的事，在现代汽车中60%的钢铁材料都是高强度或中强度钢。HSLA钢板成形的可塑性较差是重要的缺点，也是目前材料工程师研究的重点。HSLA还不是强度最高的，再往上去还有强度更高的钢铁材料，但是这些材料不是成本过高，就是可塑性过差，或者有焊接、镀锌困难等问题，因此在汽车工业上采用不多。

5.强度设计或是刚性设计？

您会问，既然这些高强度的钢料可以进一步减轻车身重量，材料成本也增加不多，如果制造上的问题可以克服，那么何不整部车都采用高强度的材料呢？

这个问题其实很深刻，不是机械行业的很难有清楚的概念。

这里首先要理清一个观念，强度其实不是结构设计上的唯一考虑，甚至不是主要考虑，在汽车结构设计上，最主要的考虑因素是“刚性”。

结构的强度和刚性字面上感觉起来似乎没什么不同，但在结构设计专业上可是完全两码子事儿。前面提到结构“强度”的概念是结构受到多大外力时会产生破坏，在汽车结构上只有大约20%的结构件以强度为最重要考虑，主要是车身结构上处理冲击负荷的部分，例如车前冲击纵梁、车身B柱等，通常我们希望在这些主要承受冲击的零件采用高强度钢。

刚性英文是“stiffness”，而在描述汽车结构时常用的英文字则是“rigidity”，刚性主要的概念是结构受到外力时产生变形量的大小，简单的说，受到同样外力变形量很大，表示结构刚性差，变形量小则表示结构刚性好。

早先车身设计上对刚性的考虑只要不要让汽车过度变形，门还可以关上就好。现代汽车提升刚性则成为车身结构设计上真正的焦点。除了提升安全性之外，车身刚性提升还可以改进汽车的操控性和行驶性能，减低发动机或路面不平造成的振动。

材料的刚性是由其“弹性模数(modulus of elasticity)”来代表，就像弹簧都有“弹簧常数”，弹簧常数越大，表示弹簧越“硬”，施力时的变形量越小—刚性越大。这里要提出另外一个重要的概念是，钢铁材料强度的变化范围非常大，但是不管什么钢，弹性模数都是一样的。

简单的说就是强度好代表材料不宜断，但是可能变形大，可以说是“柔韧”，而刚度好代表可能比较硬但是容易断，就平常说的“比较脆”。6.提升车身结构的刚性

所以如果结构设计的设计目标是提升刚性，使用高强度钢板不会有任何帮助，因为材料的弹性模数不会改变，如果你要将车子现有的单体结构BIW刚性提高，唯一可以用的策略是增加钢料，其中的学问是如何把钢料补强在最关键的部位，增加少量钢料即能大幅提升刚性。也就是说，如果你在追求减重，采用强度相同但是较薄的高强度钢板，那么刚度就会降低。因此又要在某些要求刚度较高的部位增加钣金厚度。这就形成了一个矛盾，一方面减轻了重量，另一方面又增加了重量。

另外一个有趣的现象是，铝的密度大约是钢的三分之一，但是铝的弹性模数大约也只是钢的三分之一。意思是说，同样的结构采用铝合金材料重量会是采用钢铁材料的三分之一，但是结构刚性也只是采用钢铁材料的三分之一，因此如果同时希望提升刚性和减轻重量的话，要不要改采铝合金材料，这个算盘可就得好好算一算了。

简言之就是，采用薄钢板的车身不一定不好，它可以是高强度钢和先进的结构；采用厚钢板的车身也不一定好，它可能是车身减重的技术水平不够。总之一句话，只要达到国家相应标准，采用什么材料不重要。

最后给您一个家庭作业，测量一下您的爱车刚性够不够。找一个路边人行道之类的，把车子开上去，但是只有一个轮子挂在路肩上。这时候车身重量分布不均匀，一定会造成车身结构的变形，试试看开关您的车门，如果车子刚性不好，门框变形量太大，车门可能会关不起来。其实专业厂家测量车身刚度的方法也就是所谓的单轮悬空法，与上述原理一样。

第二篇：中长跑训练计划与强度

中长跑训练计划与强度::训练竞赛(训练计划)::中国田径论坛 体育训练模式是指在一定体育训练理论指导下，围绕着体育训练目标所形成的相对稳定的训练程序及其实施的简要描述。它包括稳定而简明的教学结构理论框架和具体的教学活动程序及方式。当前国际上由于训练方法的日益合理和完善，使运动成绩有了突飞猛进的提高，但如何根据中学阶段的训练和学习特点来提高学的训练水平，一直被各界教练员、运动员所关注。中学课余中长跑训练的特点

中学阶段的体育教学目标是培养德、智、体、美、劳全面发展的人才，中学生在以文化课为主的前提下参加课余训练，有以下一些特点。

1.1 训练的业余性：主要训练时间在下午4点钟以后的约1至2小时左右。

1.2 训练时间的不稳定性：常因雨天、文化课老师补习等原因，使训练的连续性受到破坏。1.3 中长跑是一项艰苦的运动，它要求运动员有吃苦耐劳的精神和旺盛的斗志。中学生业余中长跑训练模式

2.1 耐力训练模式

2.1.1 一般耐力：泛指运动员完成长时间工作的总体力，一般耐力的好坏取决于下面4个因素（见附图）

一 般 耐 力

－－有氧供能能力 －－摄氧、输氧、用氧能力 －－能源物质的储存 －－糖元、脂肪 －－支撑运动器官功能 －－肌肉、韧带、关节 －－心理耐受度

表1 发展一般耐力素质的基本模式

基本手段和内容 发展目的 运动量

疲劳状态下充分动员机体潜力，进行自我激励机制；单一或变换距离练习；1200 ×4加200—400冲刺跑。

长时间、小强度训练负荷定时跑，规定距离跑，超专项距离跑，越野跑（600 0—12000m）

持续训练法、间歇训练法、计圈定时跑。

提高肌肉、关节、韧带、支撑运动器官对长时间负荷承受能力，提高摄氧、输氧、用氧能力，加强心理调节能力。

促进机体抗疲劳的生理、心理承受能力，提高机体持续工作能力。

使运动员连续奔跑能力加强，建立比赛时的速度感。

2.1.2 专项耐力：指运动员在竞技比赛中高强度、高质量地长时间进行专项运动的能力，其决定因素同一般耐力，但各个方面都表现出鲜明的专项特征（表2）

表2 发展专项耐力素质的基本模式

专项耐力内容与手段 发展目的 运动量

多次重复完成比赛距离或超比赛距离的专门练习。

主项或接近主项距离重复训 练；短段落至1/2专项距离间歇训练；（800+600+400）米×2至4趟组合跑或（1600+1200+300）米间歇跑。以最佳技术、技能长时间的专项对抗测试或专项模拟比赛。

提高比赛能力、适应比赛气氛 节、韧带的支撑能力、建立速度感。

发展长时间表现技能及适应比赛能力。

大 大或最大

大或最大

2.1.3 速度耐力模式参数。从实践中得知：中长跑在比赛过程中，若跑的节奏被打乱，会 使 体力消耗加大，造成心理紧张，对提高成绩失去信心，甚至想中途退出比赛；因此每圈跑速 的时间分配至关重要。在训练中我们要求运动员逐步建立自己全程跑的每圈“速度感”,比赛中根据自己“速度感”，在不同距离分别建立自己的速度模式参数。

2.2 心理素质训练模式

信心是成功的基石，缺乏信心会不战自溃，因为它关系到技术水平的稳定发挥。比赛前的心理准备和比赛中的心理稳定，在一定程度上要比身体和技能准备还要重要。因此，对中 长跑运动员的心理素质训练必须作为一项专项技术内容来抓。

2.2.1 用语言和行动来感化模式。

运动员在不同的环境条件下会产生不同的心理活动，教练员的任务之一就是要随时了解队员的心理，我们主要从以下几个方面来了解运动员的心理状况：

2．2．1．1 经常与学生谈心，了解学生的各种想法与需要，多与他们进行心理上的沟通。

2．2．1．2 鉴于中学田径训练属于业余性质，学生以文化学习为主，训练后应督促他们抓

紧时间复习功课，也能使他们体会到教师对他们的关心与爱护。

2．2．1．3 善于营造一个和谐的训练环境。

2．2．1．4 善于掌握运动员的特点，训练中做到不同的个体加以区别对待。

2.3 力量训练模式

力量是训练之源，人体的运动无论是向前、后、上、下、左、右任何一个方向，无论是直线、还是曲线，都必须依靠力的作用来实现。中长跑运动员也必须具有较强的力量素质。力量素质又是运动员学会和掌握各种项目运动技术的必要条件，运动员的力量耐力兼有力量 与耐力的双重特点。如5000米、10000米跑对运动员长时间发挥一定力量的能力要求则明显地提高了，当然也就要求运动员具有较高的有氧代谢能力和能坚持长时间工作的运动技术。

发展力量耐力的途径与练习方法，首先要根据专项特点认真分析研究需要什么样的力量 素质，进而选择训练方法，确定训练负荷的基本要求。主要练习方法有持续训练法，间歇训练法和循环训练法。如：

徒手下蹲80-100次/30秒 腹肌练习20-25次/35秒 半蹲20kg/15 快速提举20kg杠铃15次x4 快速摆臂100次 原地高抬腿10秒x4 多级跳10次x4 跨步跳30mx4 静力性力量练习结论与建议

通过3年的耐力、心理、力量的模式训练，队员与刚进队时的各项专项指标数据相比有了较 大幅度的提高，并在省级14次、宁波市级28次比赛中获得了不俗的战绩。由此可见，这个训 练模式在中学阶段的训练实践中是行之有效的；特别是对新教师来说，可以直接吸收已有的 经验和研究成果，缩短自己实践探索的过程，减少工作中的失误，较快地适应体育教育工作有极大的帮助。

第三篇：1.6《电势差与电场强度的关系》教案

1.6电势差与电势强度的关系

教学三维目标

（一）知识与技能

1、理解匀强电场中电势差与电场强度的定性、定量关系．对于公式 导过程．

要知道推

2、能够熟练应用 解决有关问题．

（二）过程与方法

通过对匀强电场中电势差和电场强度的定性、定量关系的学习，培养学生的分析、解决问题的能力．

（三）情感态度与价值观

从不同角度认识电场、分析寻找物理量之间的内在联系，培养学生对科学的探究精神，体会自然科学探究中的逻辑美． 教学重点与难点分析

前面几节的内容是研究描述电场的各个物理量，本节内容是研究电势差与电场强度的关系，注意电场强度是描述电场力的性质，电势是描述电场能的性质、电势差是跟电场力移动电荷做功相互联系（如下图），电场强度与电势差的关系、电场力与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑．教师在讲解时需要把握其内部联系． 教法建议

本节课是通过分析推理得出匀强电场的电势差与电场强度之间的关系的，教学中重视启发学生联想，分析物理量之间的关系，要使学生不仅知道结论，并会推导得出结论，在一定的条件下正确应用结论． 教学过程

电势差与电场强度关系

一、课题引入： 教师出示图片：

讲解：场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的．那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强电场场为例来研究．

问题1：如图所示匀强电场E中，正电荷q在电场力作用下从A点沿电场方向移动到B点，已知A B两点之间的距离为d，分析电场强度E与电势差 之间有什么关系？

AB间距离为d，电势差为，场强为E．把正电荷q从A点移到B时，电场力 所做的功为 ．利用电势差和功的关系，这个功又可求得为，比较这两个式子，可得，即：

这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积．如果不是沿场强方向的呢？（学生可以进行讨论分析）

如图所示（教师出示图片）并讲解AD两点间电势差仍为 U，设AD间距离s，与AB夹角，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角，故电场力做功为，所以 ．利用电势差和功的关系，比较这两个式子可得 ．d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影．

关于公式，需要说明的是：

1、U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影．

2、由，得，可得场强的另一个单位：

．

所以场强的两个单位伏／米，牛／库是相等的．注：此公式只适用于匀强场．

二、例题讲解（具体内容参考典型例题资料）

三、教师总结：

场强表示单位电量的电荷所受的电场力，而电场中两点间的电势差表示单位电量的电荷在这两点间移动时电场力所做功的大小，由于力和功是互相联系的，所以场强与电势差之间存在着必然的联系．在非匀强电场中，电势差与场强的关系要复杂的多，但是电场中两点间距离越小时的电势差越大，则该处场强就越大．只能是定性判断

教后记：

1、这节课的重点就在公式的理解，特别是在d不在场强方向时如何处理。

在讲解时特别要把握好电场强度与电势差的关系、电场力做功与电势能的变化之间的关系，这两个关系之间的内部逻辑，但也不要指望学生在一节课就解决所有问题。

第四篇：汽车驾驶与节油关系

汽车驾驶与节油关系

影响汽车运行油耗的因素很多，其中驾驶员的责任心和驾驶技术水平对有耗油较直接的影响。据测定，驾驶技术娴熟的比驾驶技术一般的驾驶员平均节约燃料8%~10%。因此驾驶节油的关键是看驾驶员能否根据机车的运行条件采取相应的驾驶操作，使人、机配合得当，保持机车的最佳运行状态。

汽车节油技术开始于日本，原因是由于它是一个资源小国，必须注重节能。在这方面日本的技术也走在了前列。节油技术的研究在世界上普遍引起重视的应该是资本主义世界第二次经济危机后，由于产油国组织欧佩克联手抬高油价，西方资本主义国家由于能源链上的断裂，造成了大规模的经济危机。另外，也由于对石油这种不可再生能源的认识的加深，人们开始越发注意对汽车节油技术的研究······

影响汽车经济性的主要有四大方面的因素：

1、汽车本身的质量。

2、汽车车身的风阻系数。

3、汽车发动机的技术水平。

4、用车者的驾驶技术与驾车习惯。

汽车车身质量研究也是未来汽车设计的一个发展方向，即车身轻量化的研究。这方面的研究主要涉及材料科学和机械结构分析尤其是车体有限元方面。目前汽车车身轻量化研究还尚未进入大规模应用阶段，不过近战方面还是一日千里。

汽车的风阻系数方面的研究是伴随着汽车极速的不断提高而逐渐被人们重视起来的。德国的保时捷汽车公司拥有目前世界上汽车行业最后的空气动力学实验室。在这方面的研究重点在于尽量降低汽车行驶过程中的空气阻力。

汽车发动机技术时至今日，已经发展到一个非常成熟的阶段，尤其是日本的汽车公司在这方面保持领先，尤其是发动机经济方面的研究。目前车用发动机，尤其是乘用车，多用汽油机。但是由于压缩方面的问题，汽油机的燃烧效率远不如柴油机，由于节能方面的巨大压力，柴油机在乘用车的应用也将是以后节油技术研究的一个重要内容和趋势。

由于石油的不可再生性，目前汽车制造商在动力总成方面的研究已经超越了以油为能源的范畴，比如混合动力汽车，燃料电池汽车等相关技术都已经接近商用水平。另外，天燃气汽车、酒精汽车也已经越来越多的出现在人们的视野中。

以上都是汽车制造商在节油方面的工作，对于车友而言，良好的驾驶习惯对节油的影响很大。如起步时大脚油门，之后来个紧急制动，电喷车的空挡滑行等······

随着油价的持续上涨，汽车的友好越来越被人们关注，究竟怎样开车才更省油？

1、2、新车磨合。专家提醒新车在最初的3000公里行驶里程之内一定要磨合。新车磨合要注意时速控制在每小时80公里以内；尽量减少急加速、急减速。

合理保养汽车——定期保养。要知道车况良好的汽车可省油15%到20%。对于空气滤清器、汽油滤清器、机油滤清器：每行驶5000公里以上配件都需要更换，因为空滤堵塞会引起气量减少，导致汽油燃烧不充分，降低燃油效率，而汽油滤清器的阻塞也会使发动机工作异常；对于机油：加机油需要适量，注意机油标尺所标识的刻度。机油太多将曲轴淹没，增加阻力；机油太少则无法起到润滑和封闭作用，甚至会影响发动机效率；对于轮胎状态：胎压偏低会造成油耗增加。根据美国能源部调查，如果每辆车的轮胎气压比标准气压少了1磅/平方英寸，美国每天就要多消耗1500万公升的汽油；要定期检查轮胎的磨损是否均匀。如发现轮胎偏磨，或方向盘不居中等异常情况，需尽快到专业修理厂咨询修理；另外切忌装饰过度，如扰流板、防雨罩等，会破坏原车设计的丰足，提高油耗；后备箱中不要放很多不常用的东西，增加无谓负载也会增加油耗，统计显示每增加1千克的负载会增加1%油耗；有的驾驶员为了节油，采取高速关闭空调而打开车窗通风的方法，这是不可取的，当车速高于85公里每小时的时候，开窗后的风阻消耗比空调系统消耗的燃油更多，它会让您的燃油经济指数下降10%。

3、培养良好的驾驶习惯。根据不同路况选择合理的驾驶状态：减少紧急加减速和紧急转弯。行车时不仅要看前一辆车，要同时看到前两三辆车的情况，以提前采取措施，减少急刹车；不要猛加油，一次猛加和缓加到同样的速度，油耗相差可达12毫升；匀速行驶，在可能的情况下，保持最经济工况：发动机转速2000到3000转、车速60到90公里每小时。换挡时机：选择最佳时机换挡（发动机转速处于2000到3000转）；杜绝抵挡高速，抵挡高速行驶往往使油耗超过正常值的45%；手排车用户应杜绝高档起步。减少怠速状态：适度热车是个好习惯，建议让车慢速行驶一段距离来完成，长时间的原地热车会增加油耗；长时间怠速和怠速状态下运行空调尤其消耗燃油。

如何正确测量实际油耗。正确的油耗测量方法是：将邮油箱加满油，并记录首次里程数；再度将油箱加满，记录第二次加油数和第二次里程数；将两次里程数相减，除以第二次加油数，得出百公里油耗；依照这一方法多次实验，求出平均值。

4、节约燃油是一个很大的话题，往往牵涉的因素也很多。因此车辆如何节约燃油最好不要局限在某一点或某一方面。从以上分析让我们可以了解到车辆的节油主要和“人”有直接关系。驾驶员对驾驶操作技术和车辆运用方法的关注和学习才是节油的真谛！天下没有秘笈可言，只有对车辆的熟知和了解加上正确的使用，才可能真正进入车辆节油的境界！在车辆技术状况相同的条件下，驾驶技术高低对油料的节约影响很大，正确合理的驾驶操作方法可以大大降低汽车的燃料油耗。不同技术水平的驾驶员，在相同条件下，驾相同的汽车，油耗可相差20%~40%。驾驶车辆的各个环节都有节约油料的潜力可挖，这需要驾驶员的认真体验和掌握。

1、汽车温度与节油。

发动机的温度与油料的节约有直接关系，温度过高或过低都将导致油料消耗的增加。实验表明，水温水温在20℃起步比在40℃起步行驶5公里时，油耗增加15%~20%。因为发动机温度过低时，汽油雾化不充分，不形成足够浓度的混合气体，大量没有汽化的汽油进入燃油室造成燃烧不完全，白白被排掉了，这就必然造成浪费。发动机工作水温应保持在80℃~90℃之间。在低温条件下启动发动机是要进行预热，发动机预热升温，可以明显节约油料。

2、车辆起步和加速与节油。

车辆起步前的发动机的启动质量与油料消耗有直接关系，启动次数越多，空耗油料越多，反之则少。原因是发动机起动时混合气体中的含油量是运行状态下的2.5倍，因此提高起动质量是节约燃油的重要环节。车辆发动后的起步和加速对节油有一定的影响。汽车平稳起步和均匀加速，比急起步猛然加速要明显地节省油。为了在起步和提速上节约燃油，在车辆起步时应选择抵挡，应平稳加油。不要乱踏油门，以免造成燃料空耗，离合器要配合得当准确，油门控制适度，做到起步平稳自然，加速均匀，这样既可以节油，又可以减少机件磨损。

3、控制车速与节油

经济车速是汽车以直接挡或超速挡行驶时，燃油消耗量最低车速。汽车在相同的道路上行驶，车速不同，油耗也不同。这是因为油耗不仅取决于发动机的单位功率的燃油消耗量，也取决于汽车克服行驶阻力所需要的功。当车速低时空气阻力小，克服行驶阻力的功率较小，但发动机负荷极小，有效油消耗上升，百公里油耗较高。高速行驶时，尽管发动机负荷较高，有效油耗率降低，但空气阻力增大，汽车克服行驶阻力所需的功率较高，从而导致汽车百公里油耗增加，因此，只有在某一车速行驶时，油耗最低。所以汽车在行驶中应当用直接挡或高速挡中速行驶，这样可以节省油耗。

4、挡位选择与节油 汽车在运行中，挡位的选择与换挡动作都对燃油的消耗影响很大。在起步时，应根据载重量和道路合理选用挡位。实验表明：载重汽车分别用一挡和二挡起步，并将车速提高到每小时30公里，一挡比二挡要节省燃料15毫升。同样行驶条件下高档位比低挡位省油。所以在一般道路上行驶时，应尽量可能使用高速档行驶，避免低速挡高速行驶。汽车上短而陡或坡度不大的坡时，采用高档加速冲刺，利用惯性冲上坡顶。在行驶中，当感到动力不足时应及时减档，而不应只用加大油门的方式解决动力不足，一味的踏油门，将加大油耗。换档时要脚轻手快，动作准确。这样可以缩短换挡时车辆行驶的距离，达到节油的功能。

5、正确滑行与节油。

实验表明:同是中速行驶,滑行与不滑行油耗可相差3%左右。滑行是指车辆靠惯性力行驶一段距离,在滑行中发动机怠速运行,因此耗油很少。加速运行即汽车达到中速高档行驶后,脱档滑行,当降到一定车速后再换上高档加速,如此反复的滑行方式.根据经验,轿车的滑行初速度约为每小时90公里左右,滑行末速度约为每小时60公里左右。另外,加速时应缓踏加速踏板,节气门开度不超过三分之二。利用坡道滑行,即在坡度不大,安全有保障的条件下,可以利用下坡道作适当滑行,这样也可以节约油料。在行车中根据减速或停车的需要,准确目测距离,有预见地提前放松加速踏板,通过滑行到达减速或停车的目的。

以下几个驾驶技巧可以帮助车主提高汽车燃油经济性。

l、在高速公路上行驶时,采用巡航控制可使汽车保持常速,应可帮助您节省多达10%的燃油。

2、车内请勿装载不必要的物品一汽车每增加小 100磅载重量最多可使燃油经济性降低2%。

3、妥善保养您的车辆。烫换肮脏的空气滤净器最多可使汽车行驶英哩数提高10%。

4、经常检查胎压,以维持在推荐范围内。维持正确的胎压可使汽车行驶哩程数提高3%。

苏州市药监局

金诚发

学号143

第五篇：高二物理教案电场-电势差与电场强度的关系

电势差与电场强度的关系

一、教学目标

1．定性掌握电势差与场强的关系。

2．定量掌握匀强场中电势差与场强的关系。

二、重点、难点分析 ．场强方向——电势降低最快的方向。

2．U=E·d——d为沿场强方向两点所在等势面间距离。

三、主要教学过程

场强是跟电场对电荷的作用力相联系的，电势差是跟电场力移动电荷做功相联系的。那么场强与电势差有什么关系呢？我们以匀强场为例来研究。

前面讲过，沿着电场线方向，也就是沿着场强的方向，电势越来越低，从图中可以看出沿AB、AD、AC方向，电势都在降低，但沿AB方向距离最短，即降低得最快，而AB方向即为场强方向，可见场强的方向是指向电势降低最快的方向。

1．场强方向是指向电势降低最快的方向。我们再来研究场强和电势差的数量关系。设AB间距离为d，电势差为U1，场强为E。把正电荷q从A点移到B时，电场力qE所做的功为W=qEd。利用电势差和功的关系，这个功又可求得为W=qU，比较这两个式子，可得W=qEd=Uq，即U=Eq。这就是说，在匀强电场中，沿场强方向的两点间的电势场等于场强和这两点间距离的乘积。如果不是沿场强方向的呢？例如 AD两点间电势差仍为U，设AD间距离s，与AB夹角α，将正电荷从A移动到D，受电场力方向水平向右，与位移夹角α，故电场力做功为 W=Eqs cosα，s cosα=d，所以 W=Eqs cosα=Eqd。利用电势差和功的关系，W=qU，比较这两个式子可得U=Escosα=Ed。d为AB两点间距离，也是AB所在等势面间距离或者可以说是AD两点间距离s在场强方向的投影。

2．U=Ed。U为两点间电压，E为场强，d为两点间距离在场强方向的投影。

3．由U=Ed，得 E=U／d，可得场强的另一个单位：V／m。

所以场强的两个单位

伏／米，牛／库是相等的。注：此公式只适用于匀强场。

例

匀强电场 E=200 N／C，UAC=5V，AB间距离多少？

UAC＝ Ed

例

匀强电场电场线与AC平行，把10C的负电荷从A移至B的电场力，做功6×10－8J，AB长 6cm．求：（1）场强方向；（2）设 B处电势为 1V，则A处电势为多少？（3）场强为多少？电子在A点电势能为多少？

－8

解

（1）将负电荷从A移至B，电场力做正功，所以所受电场力方向沿A至C，又因为是负电荷，场强方向与负电荷受力方向相反，所以场强方向应为C至A方向。

（2）由W=qU

U＝W／q＝6×10－8J／10－8C＝6V

即AB两点间电势差为 6V。

沿电场线方向电势降低，B点电势高于A点电势。U=UB－UA，UB=1V，UA=UB－U，UA=1V－6V=－5V，即A点的电势为－5V。

（3）由B向AC做垂线交于D，D与B在同一等势面上。UDA=UBA=U=6V，沿场强方向AD两点间距离为

／0．03m= 200V／m。

（4）电子在A点的电势能

E=qU=（－e）×（－5V）=5eV（注：计算电势能时要带号运算。）

例

一个10－5C的电荷从电场外移到电场内一点A，外力克服电场力做功0.006J，则A点电势为多少？如果此电荷从电场外移到电场内另一点 B时，电场力做功是 0.002 J，则AB两点间电势差UAB为多少？ 如果有另一个电量是 0．2C的负电荷从 A移到 B，则电场力做正功还是负功，大小是多少？

解

（1）正电荷在场外时电势能、电势均为零，从场外移至A点电场力做负功，所以电势能增加，即在A点正电荷具有的电势能为正，A点的电势也为正，又因为W=qUA∞，所以

UA∞=W／q=0.006J／10－5C=6×102V，U∞=0，UA∞=UA－U∞，UA=6×102V

（2）W=qUAB，UAB=W／q=0.002J／10－5C=2×102V。（3）将10－5C的正电荷从A移至B时电场力做正功，如果将负电荷从A移到B，负电荷所受电场力方向与正电荷所受电场力方向相反，电场力对正电荷做正功，对负电荷做功为负，大小为

W=qUAB=0.2C×2×102V=40J

例

如图所示，平行板电容器与电池相连，当二极板间距离减小后，则二板间的电压U和电场强度E，电容器电容C及电量Q与原来相比

[

]

A．U不变，E不变，C不变，Q不变 B．U不变，E变小，C变小，Q变小 C．U不变，E变大，C变大，Q变大 D．U不变，E不变，C变大，Q变小

解

因为平行板电容器始终与电源相联，所以两板间电压不变。根

d减少，E增大。根据两板所带电量Q=CU，U不变，C增大，所以所带电量增大。正确答案为C。

如果将此题换一下，换成给电容器充电后，使其与电源分开，再将两板间距离减小，则电量不变。因为距离减小，无关，保持不变。