青少年應(yīng)該知道的-火車

前言

　　莽莽蒼蒼的山川大地，茫茫無(wú)際的宇宙星空，人類生活在一個(gè)充滿神奇變化的大千世界中。面對(duì)異彩紛呈的自然現(xiàn)象，古往今來(lái)曾引發(fā)多少人的驚詫和探索。它是科學(xué)家研究的課題，更是充滿了幻想和好奇的青少年渴望了解的知識(shí)。為了幫助廣大青少年系統(tǒng)、全面、準(zhǔn)確、深入地學(xué)習(xí)和掌握有關(guān)自然科學(xué)的基礎(chǔ)知識(shí)，用科學(xué)發(fā)展觀引領(lǐng)他們愛(ài)科學(xué)、學(xué)科學(xué)、用科學(xué)，團(tuán)結(jié)出版社按照國(guó)家確定的學(xué)生科普知識(shí)標(biāo)準(zhǔn)，編輯出版了《青少年科普?qǐng)D書(shū)館》大型叢書(shū)，應(yīng)該說(shuō)這是一個(gè)很有意義、值得支持和推廣的出版工程。　　加強(qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，是加快國(guó)家建設(shè)和發(fā)展的需要。中共十七大提出要把我們的國(guó)家建設(shè)成為富強(qiáng)、民主、文明、和諧的社會(huì)主義現(xiàn)代化國(guó)家，要在2020年實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)，必須堅(jiān)持以經(jīng)濟(jì)建設(shè)為中心。為加快國(guó)家發(fā)展，要抓緊時(shí)機(jī)，實(shí)施科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)和可持續(xù)發(fā)展的三大戰(zhàn)略。把科教興國(guó)戰(zhàn)略放在第一位，就是要充分發(fā)揮科學(xué)技術(shù)作為第一生產(chǎn)力的作用，認(rèn)真落實(shí)國(guó)家中長(zhǎng)期科學(xué)和技術(shù)發(fā)展規(guī)劃綱要，依靠科技進(jìn)步，建設(shè)創(chuàng)新型國(guó)家；要著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)，努力培養(yǎng)新一代創(chuàng)新人才，提高勞動(dòng)者素質(zhì)，增強(qiáng)創(chuàng)新能力。大量?jī)?yōu)秀的科普讀物的出版發(fā)行正是科學(xué)的教育和普及的基礎(chǔ)性工作，是科教興國(guó)、人才強(qiáng)國(guó)的文化基礎(chǔ)工程?！　〖訌?qiáng)科普教育和科普讀物出版工作，同時(shí)也是我們社會(huì)文化建設(shè)的需要。中共十七大強(qiáng)調(diào)“弘揚(yáng)科學(xué)精神，普及科學(xué)知識(shí)”，是“建設(shè)和諧文化，培養(yǎng)文明風(fēng)尚”的重要內(nèi)容，特別提出要重視城鄉(xiāng)、區(qū)域文化協(xié)調(diào)發(fā)展，著力豐富農(nóng)村和邊遠(yuǎn)地區(qū)的精神文化生活，為青少年健康成長(zhǎng)創(chuàng)造良好的文化環(huán)境?！　∮嘘P(guān)科普教育和科普讀物出版發(fā)行工作，多年來(lái)得到中央和地方各級(jí)政府部門和相關(guān)社會(huì)團(tuán)體的廣泛支持。2002年6月29日，《中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)普及法》正式頒布實(shí)施，標(biāo)志著我國(guó)科普事業(yè)進(jìn)入法制建設(shè)和發(fā)展的軌道。為持續(xù)開(kāi)展群眾性、社會(huì)性科普活動(dòng)，中國(guó)科協(xié)決定從2005年起，將每年9月第三周的公休日定為全國(guó)科普日。自2003年以來(lái)，為支持老少邊窮地區(qū)文化事業(yè)發(fā)展，由國(guó)家文化部、財(cái)政部共同實(shí)施送書(shū)下鄉(xiāng)工程。2009年2月，中國(guó)科協(xié)等單位五年內(nèi)在全國(guó)城鄉(xiāng)建千所科普?qǐng)D書(shū)室的活動(dòng)舉行了啟動(dòng)儀式。多年來(lái)有關(guān)政府部門和社會(huì)團(tuán)體堅(jiān)持不懈的送書(shū)下鄉(xiāng)活動(dòng)，推動(dòng)了科普工作在全國(guó)，特別是在農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)和廣大青少年中的開(kāi)展，豐富了他們的精神文化生活，提升了他們的科學(xué)文化素質(zhì)。　　貫徹中共十七大精神，適應(yīng)國(guó)家建設(shè)的發(fā)展需要，特別是廣大農(nóng)村、邊遠(yuǎn)地區(qū)發(fā)展的需要，以及青少年健康成長(zhǎng)的需要，像《青少年科普?qǐng)D書(shū)館》叢書(shū)這樣一類科普讀物的大量出版，符合廣大青少年探究自然科學(xué)的閱讀興趣和求知欲望，相信一定會(huì)得到青少年朋友的歡迎和喜愛(ài)。希望有更多更好的青少年科普讀物出版，為青少年的健康成長(zhǎng)，為提高全民族的科學(xué)文化素質(zhì)，促進(jìn)國(guó)家的現(xiàn)代化建設(shè)和文化大繁榮作出新的貢獻(xiàn)。

內(nèi)容概要

　　從火車之父——喬治·斯蒂芬森發(fā)明了蒸汽機(jī)車之后，隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步，火車的發(fā)展速度越來(lái)越快?，F(xiàn)如今，火車已經(jīng)成為人們必不可少的交通工具之一。在日常生活中，火車是人們旅游觀光的出行工具，不僅能夠外出探親訪友，而且還可以漫游世界各地。更為重要的是，火車對(duì)國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的交通運(yùn)輸，起著不容忽視的推動(dòng)作用?！　?lái)吧，讓我們來(lái)共同認(rèn)識(shí)交通大家庭的成員一火車吧！　　《青少年應(yīng)該知識(shí)的火車》從火車基礎(chǔ)知識(shí)、構(gòu)造原理、發(fā)展的歷程、以及高新技術(shù)在列車上的應(yīng)用等幾個(gè)方面入手，對(duì)火車做了一個(gè)全面而系統(tǒng)的介紹，閱讀《青少年應(yīng)該知識(shí)的火車》，你會(huì)對(duì)火車有一個(gè)更為全新的了解和認(rèn)識(shí)。

書(shū)籍目錄

第一章 對(duì)火車的初步了解第一節(jié) 山舞銀蛇——火車基礎(chǔ)知識(shí)篇1.火車簡(jiǎn)介2.世界火車發(fā)展史3.火車的分類4.磁懸浮列車的工作原理5.中國(guó)第一輛火車6.蒸汽機(jī)車的工作原理7.高速列車的發(fā)展史第二節(jié) 呼嘯而來(lái)——內(nèi)燃機(jī)車與電力機(jī)車知識(shí)篇1.專喝柴油的車——內(nèi)燃機(jī)車的簡(jiǎn)介及分類2.火車的心臟——內(nèi)燃機(jī)車的組成及裝置3.長(zhǎng)發(fā)飄飄——電力機(jī)車第二章 科技是推動(dòng)火車發(fā)展的內(nèi)在動(dòng)力第一節(jié) 科學(xué)的結(jié)晶——高新技術(shù)的運(yùn)用1.與時(shí)間賽跑——中國(guó)高速火車“子彈頭”2.電磁產(chǎn)物——磁懸浮列車3.城市新干線——地鐵4.科技時(shí)尚化——各種特殊的列車5.城際風(fēng)景線——中華之星”6.“新概念”——輕軌列車7.人性化設(shè)計(jì)——擺式列車8.環(huán)保列車——清潔能源列車第二節(jié) 交通大動(dòng)脈——鐵路1.親如一家——初識(shí)鐵軌2.鐵軌的發(fā)展歷程3.科學(xué)和智慧的姻緣——鐵軌的接合技術(shù)4.鋼鐵歷史——世界鐵路發(fā)展史5.欲窮千里目——鐵路的發(fā)展趨勢(shì)6.鐵路之最——以最聞名的鐵路7.最長(zhǎng)的“凍土隧道”——青藏鐵路8.百年歷程——中國(guó)鐵路百年9.以人為本——鐵路安全常識(shí)第三章 火車知識(shí)的拓展延伸第一節(jié) 火車知識(shí)拾貝1.哪個(gè)國(guó)家鐵路最多？2.火車能夠穿越海底嗎？3.地鐵與火車有何區(qū)別？4.世界第一條地鐵在哪里？5.地鐵的挖掘方法6.鐵軌“工”字形之謎7.我國(guó)鐵路基本線路8.哪一個(gè)火車站最大？9.哪11條地鐵是世界上最著名的？第二節(jié) 關(guān)于火車知識(shí)的幾個(gè)為什么1.為什么火車站軌道與站臺(tái)都會(huì)構(gòu)成緩坡？2.火車為什么先退后進(jìn)？3.鐵軌下面為什么會(huì)有很多小石頭？4.為什么鐵軌接縫處有空隙？5.為什么火車開(kāi)遠(yuǎn)后，聲音會(huì)變得低沉？6.動(dòng)車組是什么意思？7.高速列車的火車頭為什么是尖尖的？

章節(jié)摘錄

　　3.鐵軌下面為什么會(huì)有很多小石頭？　　我們往往會(huì)看到鐵軌之下鋪有很多小石子，通常有以下兩個(gè)原因：　　其一，通常情況下，兩軌之間的寬度只有1.2 米左右，由于火車的重量非常大，盡管下面鋪設(shè)了一排排的枕木，但是仍然起不到太多的作用，而這些石子就能夠起到加寬路基的作用，有了小石子，地層就不容易下陷或者出現(xiàn)鐵路扭曲的現(xiàn)象?！　∑涠?，比起路面來(lái)，小石子要堅(jiān)硬得多，而且其內(nèi)部有很多孔隙，如果將地基打成水泥的，由于鋼材和水泥熱脹冷縮系數(shù)有所不同，因此受到損壞。對(duì)于小石子而言，其內(nèi)部能夠發(fā)生相對(duì)運(yùn)動(dòng)，這樣的話，就能夠?qū)崦浝淇s造成的變形，起到緩沖的作用。　　因此我們看的鐵路，都在鐵軌下面鋪有很多小石子?！　?.為什么鐵軌接縫處有空隙？　　為什么鐵軌的接縫處會(huì)留有空隙？這是由于在不同的季節(jié)，鐵軌會(huì)因氣溫的升高和降低而出現(xiàn)熱脹冷縮的現(xiàn)象。夏天，氣溫相對(duì)要高，鐵軌會(huì)發(fā)生熱膨脹，從而變長(zhǎng)，如果不在其接縫處留有一定的空隙，一旦鐵軌變形，火車就不能繼續(xù)行駛了。在接縫處留出一些空隙，是為鐵軌留有一定的伸縮余地，這樣的話，即使在夏天，也不會(huì)因?yàn)闊崤蛎涀冮L(zhǎng)而向上拱起，火車就能夠安全地行駛通過(guò)?！　?.為什么火車開(kāi)遠(yuǎn)后，聲音會(huì)變得低沉？　　在我們的生活中，有許多聲音，高低各不相同，我們就說(shuō)它們的音調(diào)不一樣。對(duì)于音調(diào)高的聲音而言，其振動(dòng)頻率相對(duì)較高，例如吹口哨的聲音，音調(diào)較高，人們聽(tīng)上去就會(huì)覺(jué)得聲音比較尖銳；而對(duì)于音調(diào)較低的聲音而言，振動(dòng)的頻率相對(duì)較低，例如打鼓的聲音，音調(diào)就低，聽(tīng)起來(lái)較沉悶?！　‰m然火車汽笛聲的音調(diào)是固定的，但細(xì)心的人總會(huì)發(fā)現(xiàn)，當(dāng)火車駛過(guò)身邊時(shí)，音調(diào)要高一些，聽(tīng)上去要尖一些；當(dāng)火車離我們?cè)絹?lái)越遠(yuǎn)的時(shí)候，音調(diào)要低一些，聽(tīng)上去就變得較沉悶。這是為什么呢？　　事實(shí)上，最主要的原因，是聲源和觀察者之間，存在著相對(duì)運(yùn)動(dòng)。對(duì)于汽笛聲來(lái)說(shuō)，其本身就帶有一定的頻率，而且聲波中“疏”、“密”的排列距離是一定的，當(dāng)火車開(kāi)到你身邊時(shí)，空氣中聲波的“疏”和“密”，便會(huì)被壓得更緊，“疏”和“密”之間的間隔，也就更小了。如此看來(lái)，聲音的振動(dòng)頻率，對(duì)于觀察者而言，更快了，音調(diào)更高了，聲音聽(tīng)上去就比較尖；當(dāng)火車越走越遠(yuǎn)時(shí)，空氣中聲波的“疏”和“密”，便因此拉開(kāi)了，“疏”和“密”的間隔，也就變得更大了，由此看來(lái)，聲音的振動(dòng)頻率，對(duì)于觀察者而言，就是減慢了，音調(diào)也相對(duì)變低了，聲音聽(tīng)上去也就更低沉了?！　∮纱丝芍?，火車的速度越大，音調(diào)的變化也越大。整天在鐵路工作的鐵路工人，對(duì)這方面特別了解，因此他們常常能從汽笛音調(diào)的高低變化，來(lái)推算出火車行駛的速度快慢以及行駛的方向?！　∪绻麖目茖W(xué)的角度來(lái)解釋，當(dāng)波源與觀察者存在相對(duì)運(yùn)動(dòng)的時(shí)候，觀察者接收到的頻率和波源發(fā)出的頻率不同的現(xiàn)象，被稱為多普勒效應(yīng)。其中的汽笛音調(diào)的變化，是多普勒效應(yīng)的典型例子。不僅如此，多普勒效應(yīng)，還可應(yīng)用在天文學(xué)上，根據(jù)這一效應(yīng)，可以準(zhǔn)確地計(jì)算出天體相對(duì)于地球運(yùn)動(dòng)的速度。眾所周知的人造衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)速度，同樣也是利用多普勒效應(yīng)測(cè)定而來(lái)的。此外，我們?nèi)梭w血管中的血流速度，也常常會(huì)利用多普勒效應(yīng)來(lái)測(cè)定。　　6.動(dòng)車組是什么意思？　　說(shuō)到動(dòng)車組，知道它的人為數(shù)不少。但能說(shuō)出原理和作用的，也許并不多。那就請(qǐng)你花幾分鐘的時(shí)間，一起來(lái)了解一下吧?！　?dòng)車組技術(shù)源于地鐵，是一種動(dòng)力分散技術(shù)。一般情況下，我們乘坐的普通列車是依靠機(jī)車牽引的，車廂本身并不具有動(dòng)力，不會(huì)“自己跑”，是一種動(dòng)力集中技術(shù)；而采用了“動(dòng)車組”的列車，車廂本身也具有動(dòng)力，運(yùn)行的時(shí)候，不光是機(jī)車帶動(dòng)，車廂也會(huì)“自己跑”，這樣把動(dòng)力分散，便能達(dá)到高速的效果。由于動(dòng)車組可以根據(jù)某條線路的客流量變化進(jìn)行靈活編組，可以實(shí)現(xiàn)高密度小編組發(fā)車以及只有安全性能好、運(yùn)量大、往返不需掉轉(zhuǎn)車頭、污染小、節(jié)能、自帶動(dòng)力等優(yōu)點(diǎn)，受到國(guó)內(nèi)外市場(chǎng)的青睞，被譽(yù)為21世紀(jì)交通運(yùn)輸?shù)摹靶聦檭骸?。　　?dòng)車組有兩種牽引動(dòng)力的分布方式，一種叫動(dòng)力分散，一種叫動(dòng)力集中。動(dòng)力分散電動(dòng)車組的優(yōu)點(diǎn)是，動(dòng)力裝置分布在列車不同的位置上，能夠?qū)崿F(xiàn)較大的牽引力，編組靈活。由于采用動(dòng)力制動(dòng)的多對(duì)輪，制動(dòng)效率高，且調(diào)速性能好，制動(dòng)減速度大，適合用于限速區(qū)段較多的線路。另外，列車中一節(jié)動(dòng)車的牽引動(dòng)力發(fā)生故障對(duì)全列車的牽引指標(biāo)影響不大。動(dòng)力分散的電動(dòng)車組的缺點(diǎn)是：牽引力設(shè)備的數(shù)量多，總重量大。動(dòng)力集中的電動(dòng)車組也有其優(yōu)點(diǎn)，動(dòng)力裝置集中安裝在2～3節(jié)車上，檢查維修比較方便，電氣設(shè)備的總重量小于動(dòng)力分散的電動(dòng)車組。動(dòng)力集中布置的缺點(diǎn)是動(dòng)車的軸重較大，對(duì)運(yùn)輸線路不利?！　　?/pre>




編輯推薦
　　《青少年應(yīng)該知道的：火車》從火車的“前緣今生”，到火車的未來(lái)發(fā)展之路，火車的基本構(gòu)造和原理等，這里展示的內(nèi)容如同一座充滿豐富知識(shí)的“火車博物館”。在介紹火車的基礎(chǔ)知識(shí)的同時(shí)，對(duì)火車的發(fā)展變遷做了詳細(xì)的梳理，并對(duì)火車未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行解讀，讓讀者明白火車的發(fā)展，進(jìn)而使我們?cè)谙硎芑疖嚍槲覀儙?lái)的便利舒適的現(xiàn)代生活的同時(shí)，不僅知其然，而且更能知其所以然。





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