有文化的文盲_
范文一：空气动力学小车
学校：官六中
班级：高二二班
组号：3
组长：严善瑞
组员：严善瑞，李永，王祝鑫，李瑞，高小涵，陈筱莹， 郭静娴，王艺洁
前言 空气动力学是力学的一个分支，它主要研究物体在同气体作相对运动情况下的受力特性、气体流动规律和伴随发生的物理化学变化。它是在流体力学的基础上，随着航空工业和喷气推进技术的发展而成长起来的一个学科。
发展简史
研究内容
研究方法
概念分化
空气动力车公式
论文
3、4 5 6 7 8-10 10-14 目录
发展简史
最早对空气动力学的研究，可以追溯到人类对鸟或弹丸在飞行时的受力和力的作用方式的种种猜测。17世纪后期，荷兰物理学家惠更斯首先估算出物体在空气中运动的阻力；1726年，牛顿应用力学原理和演绎方法得出：在空气中运动的物体所受的力，正比于物体运动速度的平方和物体的特征面积以及空气的密度。这一工作可以看作是空气动力学经典理论的开始。
除了上述由航空航天事业的发展推进空气动力学的发展之外，60年代以来，由于交通、运输、建筑、气象、环境保护和能源利用等多方面的发展，出现了工业空气动力学等分支学科。
研究内容
通常所说的空气动力学研究内容是飞机，导弹等飞行器在名种飞行条件下流场中气体的速度、压力和密度等参量的变化规律，飞行器所受的举力和阻力等空气动力及其变化规律，气体介质或气体与飞行器之间所发生的物理化学变化以及传热传质规律等。从这个意义上讲，空气动力学可有两种分类法：
首先，根据流体运动的速度范围或飞行器的飞行速度，空气动力学可分为低速空气动力学和高速空气动力学。通常大致以400千米/小时这一速度作为划分的界线。在低速空气动力学中，气体介质可视为不可压缩的，对应的流动称为不可压缩流动。大于这个速度的流动，须考虑气体的压缩性影响和气体热力学特性的变化。这种对应于高速空气动力学的流动称为可压缩流动。
其次，根据流动中是否必须考虑气体介质的粘性，空气动力学又可分为理想空气动力学(或动力学)和粘性空气动力学。
除了上述分类以外，空气动力学中还有一些边缘性的分支学科。例如稀薄气体动力学、高温气体动力学等。
在低速空气动力学中，介质密度变化很小，可视为常数，使用的基本理论是无粘二维和三维的位势流、翼型理论、举力线理论、举力面理论和低速边界层理论等；对于亚声速流动，无粘位势流动服从非线性椭圆型偏微分方程，研究这类流动的主要理论和近似方法有小扰动线化方法，普朗特-格劳厄脱法则、卡门-钱学森公式和速度图法，在粘性流动方面有可压缩边界层理论；对于超声速流动，无粘流动所服从的方程是非线性双曲型偏微分方程。
在超声速流动中，基本的研究内容是压缩波、膨胀波、激波、普朗特-迈耶尔流动、锥型流，等等。主要的理论处理方法有超声速小扰动理论、特征线法和高速边界层理论等。跨声速无粘流动可分外流和内流两大部分，流动变化复杂，流动的控制方程为非线性混合型偏微分方程，从理论上求解困难较大。
高超声速流动的主要特点是高马赫数和大能量，在高超声速流动中，真实气体效应和激波与边界层相互干扰问题变得比较重要。高超声速流动分无粘流动和高超声速粘性流两大方面。
工业空气动力学主要研究在大气边界层中，风同各种结构物和人类活动间的相互作用，
以及大气边界层内风的特性、风对建筑物的作用、风引起的质量迁移、风对运输车辆的作用和风能利用，以及低层大气的流动特性和各种颗粒物在大气中的扩散规律，特别是端流扩散的规律，等等。
研究方法
空气动力学的研究，分理论和实验两个方面。理论和实验研究两者彼此密切结合，相辅相成。理论研究所依据的一般原理有：运动学方面，遵循质量守恒定律；动力学方面，遵循牛顿第二定律；能量转换和传递方面，遵循能量守恒定律；热力学方面，遵循热力学第一和第二定律；介质属性方面，遵循相应的气体状态方程和粘性、导热性的变化规律，等等。
实验研究则是借助实验设备或装置，观察和记录各种流动现象，测量气流同物体的相互作用，发现新的物理特点并从中找出规律性的结果。由于近代高速电子计算机的迅速发展，数值计算在研究复杂流动和受力计算方面起着重要作用，高速电子计算机在实验研究中的作用也日益增大。因此，理论研究、实验研究、数值计算三方面的紧密结合是近代空气动力学研究的主要特征。
空气动力学研究的过程一般是：通过实验和观察，对流动现象和机理进行分析，提出合理的力学模型，根据上述几个方面的物理定律，提出描
述流动的基本方程和定解条件；然后根据实验结果，再进一步检验理论分析或数值结果的正确性和适用范围，并提出进一步深入进行实验或理论研究的问题。如此不断反复、广泛而深入地揭示空气动力学问题的本质。 20世纪70年代以来，空气动力学发展较为活跃的领域是湍流、边界层过渡、激波与边界层相互干扰、跨声速流动、涡旋和分离流动、多相流、数值计算和实验测试技术等等。此外，工业空气动力学、环境空气动力学，以及考虑有物理化学变化的气体动力学也有很大的发展。
概念理论分化
汽车的发展距今已有一百多年的历史，而把空气动力学的概念理论研究结果引入汽车设计是从上世界20年代末期才开始的。总共经历了四个阶段：基本形状造型、流线形化造型、细部优化、整体优化。
基本形：汽车车身外形酷似水滴，但加上车轮和行驶系统后，整个流场已不是单纯的水滴外形，气动阻力很大。
流线形：汽车外形不再是简单的水滴形，地面效应已被人们认识。首先出现了半车身形造型，采用罩住车轮等减阻措施，认识到消除尾部的气流分离及车身前部流场与后部流场的相互影响等
车身细部优化：汽车设计首先应服从汽车工程需要，即首先充分保证整体布置、安全、舒适和制造工艺的要求，并
在保证造型风格的前提下，进行外形设计，然后对形体细部进行修正，控制及防止气流的分离发生。这样即可使车辆外形挺拔，气动阻力系数也小。
整体优化：这一阶段从1983年开始，其方法是采用具有极低气动阻力系数的原形，在不改变其整体流场的条件下，使其逐步形成具有低气动阻力的实车。在实用化车型的设计过程中，每一部都应严格保证形体的光顺性，使气流不从汽车表面分离。
由于汽车车身上部和下部不对称，导致气流上下流速不等，使车身上部和下部形成压差，从而产生升力及纵倾力矩。汽车前后轮上也有升力的产生。前轮的升力使汽车上浮，前轮失去附着力而使汽车失去控制；后轮上的升力减小了后轮负荷，使驱动力减小。
汽车上产生的升力和纵倾力矩使转向轮失去转向力，驱动轮失去牵引力，而且车速越高，这种影响越大。为提高车辆的直进性和稳定性，应减小升力。
当风力正对汽车前面吹来时，侧向力为零；当风以一倾角从汽车前面吹来或风从汽车侧面吹来，就会产生侧向力。如果侧向力的作用点与坐标原点不重合，会产生绕z轴回转的横摆力矩。侧向力可使汽车方向盘产生抖动和直线稳定性不良的现象。要想减小侧向力，必
需改进汽车侧面的形状，并且使侧向力的作用点移向车身后方。
车长与阻力的关系：车越长，阻力越小。
车宽与阻力的关系：车越宽，阻力越小。
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车高与阻力的
关系：车越高，阻力越大。
论文 阻力和升力
阻力
一辆轿车的气动效率是由其阻力系数(Cd)所决定的。而阻力系数与面积无关，它仅仅是反映出物体的形状对于气动阻力的影响。理论上来讲，一个圆形的平板的阻力系数为1.0，但是如果考虑到其边缘周围的湍流效应，它的阻力系数将会变为1.2左右。气动效率最高的形状是水滴，它的阻力系数只有0.05。不过，我们不可能制造出一辆水滴形状的轿车。一辆典型的轿车的阻力系数大致为0.30。
空气动力学辅助设备
尾翼(后扰流器)
在20世纪60年代早期，的工程师们发现通过在轿车的尾部增加一个气翼(我们简单地将其称为“尾翼”)，可以大幅度减小升力甚至产生一个完全向下的压力。同时，阻力只是略微有所增加。
尾翼的作用是引导大部分的气流直接离开车顶而不发生回流，这就会使升力减小。(如果我们加大尾翼的角度，甚至可能产生一千公斤向下的压力。) 当然，依然会有一小部分气流会回流到背部并从尾翼下的车尾处离开。这就避免了在非斜背式轿车上出现的湍流，并因此保持了阻力效率。由于只有很少的空气沿这个路线流动，所以它们对于升力的影响可以轻松地被尾翼消除。
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为了受益于绝大部分的气流，尾翼安装的位置必须比较高。
扰流器
扰流器是改变车身下面气流的空气动力学装备。我们将安装在前保险杠底部边缘的扰流器称为“下颚扰流器”或者“气坝”，而将安装在车身两侧底部边缘的扰流器称为“侧裙”。要了解扰流器的原理，我们必须先谈谈车身下面的气流。
车身下面的气流总不是我们希望存在的。在轿车车身的下面有很多暴露在外的组件，比如发动机、变速箱、传动轴、差速器等。这些设备会阻碍气流，不仅仅造成增大阻力的湍流，还会因使气流慢下来而增大升力。
扰流器通过促进空气从车身两侧离开达到减小车身下面气流的目的，其结果是减小了因车身下面的气流造成的阻力和升力。一般来说，扰流器安装的位置越低，能达到的效果就越好。因此你会发现长距离赛车的扰流器几乎是擦着地面的。当然，道路轿车不可能做到这样。 考察汽车车形的发展史,从本世纪初的福特T 型箱式车身到30 年代中型的甲虫型车身,从甲虫型车
身到50 年代的船型车身,从船型车身到80 年代的楔型车身,直到今天的轿车车身模式,每一种车身外形
的出现,都不是某一时期单纯工业设计的产物,而是伴随着现代空气动力学技术的进步而发展的。
2. 1 汽车造型的演变与空气动力学的关系[1 - 2 ]
(1) 马车型汽车。在汽车诞生前,马车是陆地上最好的交通工具,可以说,汽车的发展是从马车的机
动化开始的。在汽车造型方面,没有专门的设计人才,汽车外形基本上沿用了马车的造型。马车型汽车的时代是汽车发展的初期阶段,技术尚未成熟,在车身造型上没有引进空气动力学的原理。
(2) 箱型汽车。马车型车身一般都是敞篷和活动布篷的,很难抵御风雨的侵袭。福特公司生产了一
种新型的T 型车,车身像一只大箱子,因此称作“箱型车身”。
随着汽车的普及及生活节奏的加快,人们对车速的要求也越来越高,当车速超过100kmPh 后,可以说
功率几乎都用来克服空气阻力了,因此这一时期,人们开始降低车的高度减小迎风面积来克服空气阻力。
但箱形车阻力大,因此人们开始研究一种新的车型- 流线型汽车。
(3) 甲壳虫型汽车。1930 年后,汽车设计越来越重视车身外形对减少空气阻力的重要性。1934 年,
美国的克莱斯勒公司生产的气流牌(Air Flow) 小客车,首先采用了流线型的车身外形。虽然在销售方面遭
到了惨败,但它却宣告了汽车造型新时代的开始。从此以后在世界刮起一股流线形浪潮。
(4) 船型汽车。为了克服“甲壳虫”汽车对横风的不稳定性,1949 年美国福特公司经过几年的努力,推
出了新型的福特V8 型汽车 ,这种汽车改变了以往汽车造型的模式,使前翼子板和发动机罩, 13
后翼子
板和行李舱罩溶于一体,大灯和散热器罩也形成整体,车身两侧形成一个平滑的面,车室位于车的中部,
整个车象一只小船,因此称为“船型汽车”。
(5) 鱼型汽车。船型汽车尾部过分向后伸出,形成阶梯状,在高速时会产生较强的空气涡流。为了克
服这一缺陷,人们把船型车的后窗玻璃逐渐倾斜,倾斜的极限即成为斜背式。由于斜背式汽车的背部想
鱼的脊背,故被称为“鱼型汽车” 。
鱼型汽车的背部和地面的角度比较小,尾部较长,围绕车身的气流比较平顺,涡流阻力较小。同时,
其侧面的形状阻力也较小。但由于其造型关系,在高速时会产生一种升力,使车轮附着力减小,从而抵挡
不住横风的吹袭,发生偏离的危险。为了克服这一缺陷,可以将其尾部截短,也可以在尾部安上一只翘翘
的“鸭尾”,以克服一部分升力。
(6) 楔型汽车。为提高汽车在高速行驶时的安全性,在减小空气阻力的同时,利用空气动力规律改善
汽车行驶稳定性也成为研究的重要课题。车身发展成为楔型就是追求空气动力性能的有效措施。楔型
汽车将车身整体向前下方倾斜,车身后部象刀切一样平直,这种造型能有效地克服升力。从空气动力学
的角度来看,楔型汽车 造型已接近理想的造型,这种空气动力性优化的汽车成为80 年代车身造型
的主导方向。
根据车身造型的发展情况可以看到,空气动力学原理在车身造型设计中的应用已经成为造型构思的
重要依据。
为了减少空气阻力系数,现代轿车的外形一般用园滑流畅的曲线去消隐车身上的转折线。前围与侧围,前围、侧围与发动机罩,后围与侧围等地方均采用园滑过渡,发动机罩向前下倾,车尾后箱盖短而高翘,后冀子板向后收缩,挡风玻璃采用大曲面玻璃,且与车顶园滑过渡,前风窗与水平面的夹角不宜超过30 度,侧窗与车身相平,前后灯具、门手把嵌入车体内,去掉不必要的装饰,车身表面尽量光洁平滑,车底用平整的盖板盖住,降低整车高度等等,这些措施有助于减少空气阻力系数。
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范文二：气球动力小车
橡筋动力小车
一、活动目的:掌握基础搭建，理解橡筋动力小车的工作原理。在活动中改进工作方案。 二、活动内容
(一)提问，介绍活动内容。
(二)搭建与调试。
(三)总结
三、活动重点:
让学生在活动的过程中感受活动的乐趣，认识机械常识。通过自己动手操作理解反作
用力的知识。培养认真学习，勇于克服困难的品质。
四、活动难点
的固定、橡筋动力的方式(如弹射、缠绕、扭曲等)车轮的摩擦力大小的调整。 橡筋
五、辅导方法:实践活动、竞赛与交流
六、活动过程:
1(你还记得上次做的小车吗,你是怎样让它走得很远的呢。
2(今天我给同学们带来的是一根橡皮筋，你还做一辆简易的小车。让它走得又远又稳吗,
3(我们比一比，赛一赛，看谁的小车走得最远,
4(学生完成设计方案并进行调试。
5(竞赛。
6(小结:通过这个竞赛你懂得了什么,你还有什么新的问题要提出来,
范文三：喷气动力小车
“喷气动力小车”活动策划案
主办方：大学生科学创新协会
一、 活动目的：
促进学校科普、环保教育和创新教育的开展，培养学生的动手实践能力和创新精神，切实提高学生的科技素质。同时丰富广大学生的
课余生活，锻炼培养创新能力和思考协作能力，为校园文化生活添上一笔活力创新的色彩
二、活动主题：创新创意科技节
三、活动内容：
1. 活动简介
利用废旧材料设计自己制作一辆以喷气为动力的小车，使小车行驶尽可能长的距离。当把气球吹足了气，气球内就充有了压缩空气，同时气球的橡胶薄膜也被拉伸。当你释放气球内的空气时，空气就会迅速地被挤压出气球，被挤压的压缩空气向气球外急速地喷出产生了一股气流，喷出的气流产生的反作用力推动了小车前进。
1).5.08开展部门例会，确定具体人员安排（宣传：4人 签到：2人裁判:6人 主持人：1人 网上报名：1人 其余工作人员，若无特殊情况，全员参与）
参赛选手进行报名，并在5月10日领取材料（气球和小车轮，车身由选手自己准备）。
2). 在比赛日前完成动力小车组装。
3). 选手赛前抽签决定比赛顺序，小组成员不超过两人。
4). 不同组员，由工作人员带领，到比赛地点进行比赛
5). 比赛进行
6). 评选，颁奖 2. 详细流程
3. 规则详细
1). 能以一组为单位制作动力小车。
2). 比赛日未到的选手视为弃权。
3). 第一轮比赛：比赛开始时有最长为l 分钟的准备时间，比赛正式开始时裁判员发出“预备”口 令，选手应立即释放气球喷气，单手持车在出发预备区，3秒钟后，裁判员发出“放”’的起跑口令，选手释放动力小车，不得向前助力推动。发生抢跑、助推和压线犯规行为。
4). 选出参赛人员成绩前10名进行第二轮比赛
5). 比赛前3名者晋级，等待工作人员安排进行下一轮比赛。
6) ．根据测量数据统计结果，排名前3者颁发奖项。
7）后期有最佳创意美观评比，在食堂门口进行公众投票，选手可到现场拉票
4 .比赛限制
1). 喷气动力小车需自行设计组装，使用凡被查出违规者，取消比赛资格。
2). 小车的最大尺寸不得超过：长400毫米，宽200毫米；小车至少要有3个车轮。
3). 故意损坏他人车辆者，取消比赛资格。
4). 使用一个充满气的气球为小车的动力，气球的价格不得超过1元人民币。
5．评分规则：
1）第一轮前10名进行第二轮，第二轮选出前4名进行决赛评出前三名。
2）以距离远近为评分标准，相同距离者以时间快慢判定。
3）现场具体事件裁定由部门决定
四、活动详情
1. 准备工作
6个计时器，卷尺画线，粉笔，赛道（活动组制作），工作台，宣传海报
2、宣传方式
5月16日~5月20日海报宣传
5月18日进班宣传
是否有食堂门口宣传看近期天气决定，支持线上报名
3. 活动地点
暂定图教楼前小广场
4. 活动时间
宣传报名时间5月18日
领取材料时间5月19号
活动比赛时间5月21号
5. 经费预算（准备50份材料）
轮子0.4*200=80
轮子杠杆0.5*100=50
气球0.5*100=50
现场布置费用：25元
共计 205元
6. 收尾工作
评分，计算名次。
打扫现场卫生
后期进行作品展览，并进行评选。地点食堂门口，附上选手设计理念！
五、注意事项
1. 比赛当日的天气要提前了解，适当调整比赛时间，提前通知比赛人员
2. 要保障比赛现场的顺序与秩序，比赛人员的安全
3. 赛后会场处理
4. 现场环境的保持，比赛场地要坚持公平性原则。
5. 要确保比赛信息通知到位，相关选手决定由其自己做出，确保没有选手因为信息不到位而缺席，违规，错过比赛。 6；比赛要确保公平，比赛记分要公正
六、奖状
一等奖二等奖三等奖各一名，另加一名后期特别创意美观奖。
范文四：动力小车设计制作
动力小车实验报告 作品名称:风力小车
项目组:1组
成员姓名: 王睿锋，张帅衡，陈吉，张晓帆
一、实验原理
我们组利用橡皮筋的弹性势能转化成小车的动能，不利用外力的情况下让小车前行至少15m。
三、实验材料
木板、牙签，橡皮筋、钉子、方木条等等。 四、实验内容
(1)做小车前，团队之间商量小车利用什么原理、小车外形以及运用到的材料，我们组运用的是橡皮筋的弹性势能或重物的重力势能转化成小车动能。最终经过课堂讨论，由于考虑到重物的质量不好取决等问题，我们不得不放弃重力的原理。讨论完之后由组长进行分工，
(2)各部件的初步制作。从老师处领取各种工具，用尺子测量小车底板长度及确定它的大小。用锯子锯出，再用锯子锯取两两长度相等的支撑轴，然后在两根支撑轴相同位置钻孔，孔大小适宜。我们组前轮用的是质地较硬的牙签作为轮轴。
(3)首先将两根长的支撑轴与底板用钉子固定在一起，再将轮轴穿过支撑轴的孔，并在上面个固定一个。保证
轮子之间不偏移且两轮之间保持平衡。
(4)安置橡皮筋。将橡皮筋一端固定在后轮轴。再，缠绕数圈之后，最后将其固定在底板上。
五、对于可能出现的问题预测
本次试验在过程中应该会遇到一些相当棘手的问题，比如(1)橡皮筋选择的不合适，要么弹力不够，要么就是太大，导致后轮打滑。(2)小车在前行中出现跑偏的情况，跑出一段距离之后偏离原来轨道。需要矫正改善。(3)在选择轮子时，轮子大小不合适，以及摩擦不够，可能会打滑。需要经过再三实验之后找到了合适的。(4)小车前行的距离还是不能够达到要求，可能是摩擦系数较大或其他原因导致。尽量减少摩擦来争取小车的前进距离。
这次创新实践让我们充分的把物理上学到的理论知识和实际联系到了一起，每位同学都获益匪浅。在小车制作过程中，我们一定会了解到团队精神的重要性。虽然辛苦，却高兴、精彩。大家一同思考，一起收获成功的果实。锻炼了我们的动手能力，促进同学之间的友谊以及团队精神。充分激发了我们的创新意识及精神。让我们知道了什么是创造力，人人都有创造力，人人都是艺术家，最后我们相信，我们的风力小车制作一定能收获成功。
范文五：双动力小车制作
双动力小车制作
双河中学:张祥飞
一、 设计特点
本科普模型是属于中小学生科学实验的范畴，通过模型自己拼装组建培养孩子的动手能力，有些材料学生可以从我们生活玩具中拆卸，让孩子在玩耍中学科学,在学习科学中快乐成长。本真民族要振兴，教育要先行这个二十一世纪的教育的大方向，培养学生实验和动手能力是教育改革的大趋势，因此我特设计此实验激发学生动手探究科学的兴趣。 二、 制作原理和配置
《双动力小车》----有太阳时，用太阳能动力。没有太阳时，用电池动力。
此科技实验，设计新意，引用最新动力思维转换动力，聚极强的科技性与小制作趣味性于一体～是一次难得的科技体验。
三、 接线方法
首先将电机尾部的两个触片，分别与三档拔动小开关的中间两个接线触片链接起来，然后在将太阳能板正负极与拔动开关其中一端的两个触片连接起来，最后，再将电池盒的正负极与小开关的另外一端两外触片连接起来就好了。
