流体力学基础课件
第1篇：流体力学基础课件
流体力学基础课件
导语：生活是美好的，但它缺少形式，艺术的目标正是给生活某种形式。以下小编为大家介绍流体力学基础课件文章，欢迎大家阅读参考!
流体力学基础课件
教 学 目 标
知识
技能1、了解气体的压强与流速的关系。
2、了解飞机的升力是怎样产生的。
3、了解生活中跟气体的压强与流速有关的现象。
过程
方法1、通过现象，认识气体的压强跟流速有关的现象。
2、通过学习飞机的升力，体验由气体压强差异产生的力情感态度初步领略气体压强差异所产生的奥妙，获得对科学的热爱、亲近感。
教学重点通过探究得到气体压强与流速的关系。
教学难点用流速与压强的关系分析生活中的实际问题。
教学用具纸、飞机机翼模型、气球、纸船、水盆等
教 学 过 程 设 计
教学内容及教师活动学生活动
设 计 意 图
情境导入
引言：前面我们学习了液体压强和气体压强，而气体和液体都能流动，当气体和液体流动起来时，压强又会有什么样的特点呢？现在同学们做个游戏
硬币“跳高”比赛，教师示范，学生完成后思考：
（1）谁与硬币接触了？
（2）吹气造成了硬币的上下表面的气体发生了什么变化？
（3）硬币上下表面的压强如何变化才能使它飞起来？
（4）为什么有的同学的硬币飞的更高一些呢？
合作探究
继续实验：（1）、点燃一支蜡烛。让学生猜想往火焰左侧吹气时将会出现什么现象？（最好用吸管吹）
找一学生做该实验。分析实验现象并表扬猜对的同学
（2）、做吹纸的实验：见课本91页“探究”。找一学生分析实验现象
根据上面做过的几个实验你有什么发现？
1、在气体中流速越大的位置压强越小。（板书）
思考：你能否利用刚才实验中的纸再设计其它实验来验证我们得到的结论？
例如：（1）、将一张纸靠在嘴唇下，另一端自然下垂，沿纸的上方水平吹气，观察手中的纸会怎么样？
（2）、将纸折成“桥”状，从桥下吹气，观察纸桥有什么变化？
学生思考，观察教师实验
看书91页想想议议，分组完成游戏，思考回答问题，硬币向上飞的`过程中，只有空气与它接触；吹气时造成硬币上下表面空气的流速不同；硬币上表面的压强小于下表面的压强；有的同学使硬币上下压强差更大一些。
学生根据刚才的实验结论提出自己的猜想。
学生看书91页“探究”自己动手做该实验分析实验现象
学生提出自己的发现
学生思考新的实验方法
谈谈自己的新方法
学生做实验
游戏的引入激发学生的学习兴趣，鼓励学生深入思考实验现象产生的原因
让学生认识到任何猜想和假设都不是凭空而来的，只有细心观察、勤于思考，才会有更多的灵感
培养学生的发散思维能力
教学内容及问题情境学生活动设计意图
继续探究
在液体中是否有与气体相同的特点呢？
实验（可以演示也可以分组）：事先做好两只纸船，把船放入盛有水的盆中，用玻璃棒划动两船间的水，观察纸船的情况。
2、在液体中流速越大的位置压强越小。（板书）
解释现象：打开自来水龙头会看到水向下流动的时候，为什么随着速度的增大水变得越来越细。
3、探究飞机的升力
问题：几十吨重的飞机为什么能腾空而起？秘密在于机翼。
学生拿出事先准备的机翼模型，做课本92页的想想做做。引导学生分析产生现象的原因
飞机前进时，机翼与周围的空气发生相对运动，相当于有气流迎面流过机翼。气流被机翼分成上下两部分，由于机翼横截面的形状上下不对称，在相同时间内，机翼上方气流通过的路程长，因而速度较大，它对机翼的压强较小；下方气流通过的路程较短，因而速度较小，它对机翼的压强较大。因此在机翼的上下表面存在压强差，这就产生了向上的升力。
4、生活中跟气体的压强与流速有关的现象
举例：杜甫的诗中说到“八月秋高风怒号，卷我屋上三重茅。”为什么会出现这种现象呢？
问题：你能举出一些气体流速与压强的例子或应用吗？
（1）、乒乓球的弧旋球
（2）、两艘船平行行驶时容易相撞
(3)、窗户被外面大风刮开
课堂小结
本节课我们通过大量的实验学习了以下两个方面的知识
一、实验表明：流体的压强跟流速有关，流速大的位置，压强较小。
二、机翼上下方的压强差使飞机获得竖直向上的升力
学生实验，观察实验现象
学生解释该现象
学生自己做实验观察实验现象，思考产生现象的原因
结合实验理解飞机升力产生的原因
学生解释这一现象。
学生思考举例并加以解释
学生回忆本节课的内容
类比气体提出在液体中流速大的位置压强有什么特点
把学到的知识用到解释实际问题中
联系实际，使学生获得对科学知识的热爱。
从生活中来到生活中去
课 堂 练习
一、动手动脑学物理
二、解释下列现象：
1. 一阵秋风吹过，地上的落叶像长了翅膀一样飞舞起来。
2. 冬天，风越刮越大，带烟囱的炉子里的火越着越旺，火苗越蹿越高。
3. 居室前后两面的窗子都打开着，过堂风吹过，居室侧面摆放的衣柜的门被吹开了。
4、汽车经过长途行驶后，车身处布满灰尘和泥土，为什么？
板 书 设 计
第四节流体压强与流速的关系
一、在气体和液体中，流速越大的位置压强越小。
二、应用：飞机的升力。
第2篇：流体力学课件
流体力学课件
流体力学是力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。下面小编给大家带来流体力学课件，欢迎大家阅读。
流体力学课件
一、流体的基本特征
1.物质的三态
在地球上，物质存在的主要形式有：固体、液体和气体。
流体和固体的区别:从力学分析的意义上看，在于它们对外力抵抗的能力不同。
固体：既能承受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形。
流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。
液体和气体的区别：气体易于压缩;而液体难于压缩;液体有一定的体积，存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器，无一定的体积，不存在自由液面。
液体和气体的共同点：两者均具有易流动性，即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动，故二者统称为流体。
2. 流体的连续介质模型
微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×1019个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.2×10-7cm。
宏观：考虑宏观特性，在流动空间和时间上所采用的一切特征尺度和特征时间都比分子距离和分子碰撞时间大得多。
(1) 概念
连续介质(continuum/continuous medium)：质点连续充满所占空间的流体或固体。
连续介质模型(continuum continuous medium model)：把流体视为没有间隙地充满它所占据的整个空间的一种连续介质，且其所有的物理量都是空间坐标和时间的连续函数的一种假设模型：u =u(t,x,y,z)。
(2)优点
排除了分子运动的复杂性。物理量作为时空连续函数，则可以利用连续函数这一数学工具来研究问题。
3.流体的分类
(1)根据流体受压体积缩小的性质，流体可分为：
可压缩流体(compressible flow)：流体密度随压强变化不能忽略的流体。
不可压缩流体(incompressible flow)：流体密度随压强变化很小，流体的密度可视为常数的'流体。
注：
(a)严格地说，不存在完全不可压缩的流体。
(b)一般情况下的液体都可视为不可压缩流体(发生水击时除外)。
(c)对于气体，当所受压强变化相对较小时，可视为不可压缩流体。
(d)管路中压降较大时，应作为可压缩流体。
(2)根据流体是否具有粘性，可分为：
实际流体：指具有粘度的流体，在运动时具有抵抗剪切变形的能力。
理想流体：是指既无粘性又完全不可压缩流体，在运动时也不能抵抗剪切变形。
二、惯性
一切物质都具有质量，流体也不例外。质量是物质的基本属性之一，是物体惯性大小的量度，质量越大，惯性也越大。单位体积流体的质量称为密度(density)，单位：kg/m3。
三、压缩性
1.压缩性
流体的可压缩性(compressibility)：作用在流体上的压力变化可引起流体的体积变化或密度变化，这一现象称为流体的可压缩性。压缩性可用体积压缩率k来量度。
2.体积压缩率k
体积压缩率k(coefficient of volume compressibility)：流体体积的相对缩小值与压强增值之比，即当压强增大一个单位值时，流体体积的相对减小值。
3.体积模量K
流体的压缩性在工程上往往用体积模量来表示。体积模量K(bulk modulus of elasticity)是体积压缩率的倒数。
k与K随温度和压强而变化，但变化甚微。
说明：a. K越大，越不易被压缩，当K时，表示该流体绝对不可压缩 。
b. 流体的种类不同，其k和K值不同。
c. 同一种流体的k和K值随温度、压强的变化而变化。
d. 在一定温度和中等压强下，水的体积模量变化不大
一般工程设计中，水的K=2×109 Pa ，说明Dp =1个大气压时， 。Dp不大的条件下，水的压缩性可忽略，相应的水的密度可视为常数。
四、粘度
1.粘性
粘性：即在运动的状态下，流体所产生的抵抗剪切变形的性质。
2.粘度
(1)定义
流体的粘度：粘性大小由粘度来量度。流体的粘度是由流动流体的内聚力和分子的动量交换所引起的。
(2)分类
动力粘度：又称绝对粘度、动力粘性系数、粘度，是反映流体粘滞性大小的系数，单位：N"s/m2。
运动粘度ν：又称相对粘度、运动粘性系数。
(3)粘度的影响因素
流体粘度的数值随流体种类不同而不同，并随压强、温度变化而变化。
1)流体种类。一般地，相同条件下，液体的粘度大于气体的粘度。
2)压强。对常见的流体，如水、气体等，m值随压强的变化不大，一般可忽略不计。
3)温度。是影响粘度的主要因素。当温度升高时，液体的粘度减小，气体的粘度增加。
a.液体：内聚力是产生粘度的主要因素，当温度升高，分子间距离增大，吸引力减小，因而使剪切变形速度所产生的切应力减小，所以m值减小。
b.气体：气体分子间距离大，内聚力很小，所以粘度主要是由气体分子运动动量交换的
结果所引起的。温度升高，分子运动加快，动量交换频繁，所以粘度增加。
3.牛顿内摩擦定律
a. 牛顿内摩擦定律： 液体运动时，相邻液层间所产生的切应力与剪切变形的速率成正比。
说明：
1)流体的切应力与剪切变形速率，或角变形率成正比。——区别于固体的重要特性:固体的切应力与角变形的大小成正比。
2)流体的切应力与动力粘度m成正比。
3)对于平衡流体du /dy =0，对于理想流体m=0，所以均不产生切应力，即t =0。
b.牛顿平板实验与内摩擦定律
2.牛顿流体、非牛顿流体
牛顿流体(newtonian fluids)：是指任一点上的剪应力都同剪切变形速率呈线性函数关系的流体，即遵循牛顿内摩擦定律的流体称为牛顿流体。
非牛顿流体：不符合上述条件的均称为非牛顿流体
第3篇：流体力学课件
流体力学是力学的一个分支，主要研究在各种力的作用下，流体本身的静止状态和运动状态以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。下面小编给大家带来流体力学课件，欢迎大家阅读。
流体力学课件
一、流体的基本特征
1.物质的三态
在地球上，物质存在的主要形式有：固体、液体和气体。
流体和固体的区别:从力学分析的意义上看，在于它们对外力抵抗的能力不同。
固体：既能承受压力，也能承受拉力与抵抗拉伸变形。
流体：只能承受压力，一般不能承受拉力与抵抗拉伸变形。
液体和气体的区别：气体易于压缩;而液体难于压缩;液体有一定的体积，存在一个自由液面;气体能充满任意形状的容器，无一定的体积，不存在自由液面。
液体和气体的共同点：两者均具有易流动性，即在任何微小切应力作用下都会发生变形或流动，故二者统称为流体。
2.流体的连续介质模型
微观：流体是由大量做无规则运动的分子组成的，分子之间存在空隙，但在标准状况下，1cm3液体中含有3.3×1022个左右的分子，相邻分子间的距离约为3.1×10-8cm。1cm3气体中含有2.7×
第4篇：流体力学的课件
流体力学的课件应该怎么设计？课件是根据教学大纲的要求，经过教学目标确定，教学内容和任务分析，教学活动结构及界面设计等环节，而加以制作的课程软件。下面小编给大家带来流体力学的课件，欢迎大家阅读。
流体力学的课件
1流体力学的发展简史
出现
流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰，至今还在发挥作用。大约与此同时，罗马人建成了大规模的供水管道系统。
对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。
15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。
17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。
发展
17世纪力学奠
第5篇：流体力学的课件
流体力学的课件
流体力学的课件应该怎么设计？课件是根据教学大纲的要求，经过教学目标确定，教学内容和任务分析，教学活动结构及界面设计等环节，而加以制作的课程软件。下面小编给大家带来流体力学的课件，欢迎大家阅读。
流体力学的课件1
流体力学的发展简史
出现
流体力学是在人类同自然界作斗争和在生产实践中逐步发展起来的。中国有大禹治水疏通江河的传说。秦朝李冰父子(公元前3世纪)领导劳动人民修建了都江堰，至今还在发挥作用。大约与此同时，罗马人建成了大规模的供水管道系统。
对流体力学学科的形成作出贡献的首先是古希腊的阿基米德。他建立了包括物体浮力定理和浮体稳定性在内的液体平衡理论，奠定了流体静力学的基础。此后千余年间，流体力学没有重大发展。
15世纪意大利达·芬奇的著作才谈到水波、管流、水力机械、鸟的飞翔原理等问题。
17世纪，帕斯卡阐明了静止流体中压力的概念。但流体力学尤其是流体动力学作为一门严密的科学，却是随着经典力学建立了速度、加速度，力、流场等概念，以及质量、动量、能量三个守恒定律的奠定之后才逐步形成的。
发展
第6篇：湖南大学流体力学
1.如图2-16所示测量装置，活塞直径d=35㎜，油的相对密度d
Hg
油=0.92，水银的相对密度d=13.6，活塞与缸壁无泄漏和摩擦。当活塞重为15Ｎ时，h=700㎜，试计算Ｕ形管测压计的液面高差Δh值。
2.如图2-17所示为双杯双液微压计，杯内和Ｕ形管内分别装有密度ρ1=lOOOkg/m3和密度ρ2 =13600kg/m3的两种不同液体，大截面杯的直径Ｄ＝100mm，Ｕ形管的直径d=10mm，测得h=30mm，计算两杯内的压强差为多少?
3.已知密闭水箱中的液面高度h4=60mm，测压管中的液面高度h1=100cm，Ｕ形管中右端工作介质高度，如图2-19所示。试求Ｕ形管中左端工作介质高度h3为多少？
4.图2-22表示一个两边都承受水压的矩形水闸，如果两边的水深分别为h1=2m，h2=4m，试求每米宽度水闸上所承受的净总压力及其作用点的位置。
二．
1、在重力作用下静止液体中，等压面水平面的条件是（）
A 同 一 种 液 体
B 相 互 连 通
C 不 连 通
D 同 一 种 液 体，相 互 连 通。
第7篇：流体力学总结
1，迹线------某一流体质点在空间运动时，不同时刻流经的点组成的连线。
2，切应力-------由于液体质点的相对运动，产生一种内摩擦力抵抗这种运动，而此力与作用面平行，称切应力。3，理想流体------把流体看作绝对不可压缩、不能膨胀、无粘滞性、无表面张力的连续介质，称为理想流体。4，流线------某一瞬时在流场中绘出的一条曲线，该曲线上的所有各点的速度向量都与曲线相切。5，流函数------二维流动中，由连续性方程导出、其值沿流线保持不变的标量函数。
6，势函数------某函数对相应坐标的偏导数，等于单位质量力在相应坐标轴上的投影，该函数称为势函数。7，连续介质------认为真实流体所占有的空间可以近似的看做由“流体质点”连续地、无空隙地充满着的，称为连续介质。
8，粘性流体------实际流体都是粘性流体。粘性指流体质点间由于相对运动而产生的阻碍相对运动的性质。9，有势流------液体流动时每个液体质点都存在速度势函数的流动称为势流，不存在绕自身轴的旋转运动。, 10，涡旋强度
