液体的流动授课课件

1、教材：教材：物理物理（化工农医类）主编（化工农医类）主编 刘盛烺刘盛烺 高等教育出版社高等教育出版社l理想液体的定常流动理想液体的定常流动理想流体理想流体 连续性原理连续性原理 l伯努利方程及其应用伯努利方程及其应用伯努利方程伯努利方程伯努利方程的应用伯努利方程的应用课堂纲目：课堂纲目：（1 1）知识与技能：）知识与技能： 、引入理想流体模型，通过理想流体模型，让学生了解理想流体的概念和、引入理想流体模型，通过理想流体模型，让学生了解理想流体的概念和理想流体的定常流动；理想流体的定常流动； 、理解理想流体的连续性原理，能用连续性原理进行简单的分析并解决实、理解理想流体的连续性原理，能用连续性原

2、理进行简单的分析并解决实际问题；际问题； 、了解血液流动有关知识，能用伯努利方程解析相关现象、了解血液流动有关知识，能用伯努利方程解析相关现象 、理解喷雾器原理，能制作简易喷雾器、理解喷雾器原理，能制作简易喷雾器（2 2）过程与方法：）过程与方法： 、了解假说等科学研究方法在液体的流动中的应用。、了解假说等科学研究方法在液体的流动中的应用。 、培养学生运用知识分析，解决问题的能力。、培养学生运用知识分析，解决问题的能力。 、鼓励学生主动与他人进行讨论、鼓励学生主动与他人进行讨论, , 合作完成作业，清楚地表达自己的观点，合作完成作业，清楚地表达自己的观点，逐步形成良好的学习习惯和学习方法，提高

3、动手能力。逐步形成良好的学习习惯和学习方法，提高动手能力。（3 3）情感态度与价值观：）情感态度与价值观： 、培养科学态度和科学精神，体验科学分析问题，解决问题的喜悦。、培养科学态度和科学精神，体验科学分析问题，解决问题的喜悦。 、学会关注与生活有关的物理现象，形成可持续发展的思想。、学会关注与生活有关的物理现象，形成可持续发展的思想。船吸现象事例船吸现象事例 1912年秋天，年秋天，“奥林匹克奥林匹克”号正在大海上航行，在距离这艘当时号正在大海上航行，在距离这艘当时世界上最大远洋轮的世界上最大远洋轮的100米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰米处，有一艘比它小得多的铁甲巡洋舰“豪克豪克”号正在

4、向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得比较近，平行着驶向号正在向前疾驶，两艘船似乎在比赛，彼此靠得比较近，平行着驶向前方。突然，正在疾驶中的前方。突然，正在疾驶中的“豪克豪克”号好像被大船吸引似的，一点也不号好像被大船吸引似的，一点也不服从舵手的操纵，竟一头向服从舵手的操纵，竟一头向“奥林匹克奥林匹克”号撞去。最后，号撞去。最后，“豪克豪克”号的船号的船头撞在头撞在“奥林匹克奥林匹克”号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。号的船舷上，撞出个大洞，酿成一件重大海难事故。事故模拟事故模拟香蕉球香蕉球 又称为又称为“弧线球弧线球”，“弧旋球弧旋球”，是足球运动技术名词。指足球，是足球运动技术名

5、词。指足球踢出后，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。弧线球常用于攻方踢出后，球在空中向前并作弧线运行的踢球技术。弧线球常用于攻方在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运动状态，避开人墙在对方禁区附近获得直接任意球时，利用其弧线运动状态，避开人墙直接射门得分。直接射门得分。为什么会发生以上两种现象呢？为什么会发生以上两种现象呢？让我们进入关于流体的规律吧让我们进入关于流体的规律吧足球比赛中的香蕉球足球比赛中的香蕉球流体：流体： 包括气体和液体，都是由大量的、不断运动的包括气体和液体，都是由大量的、不断运动的分子构成的，没有固定形状，具有流动性。分子构成的，没有固定形状，具有流动性。液体液体

6、气体气体实际液体流动时的性质：实际液体流动时的性质：可压缩性可压缩性黏滞性黏滞性气体可压缩性大气体可压缩性大因为气体分子的分因为气体分子的分子间距离较大子间距离较大液体分子的分子间液体分子的分子间距离较小，所以距离较小，所以液体的可压缩性较小液体的可压缩性较小 不可压缩、没有黏性的流体。不可压缩、没有黏性的流体。理想流体：理想流体：实际的理想流体是不存在的，但实际的理想流体是不存在的，但自来水自来水在水管中的流在水管中的流动、工业生产过程中使用的动、工业生产过程中使用的大部分液体反应物或生成物大部分液体反应物或生成物、低速流动的空气低速流动的空气、输液时所用的、输液时所用的食盐水食盐水等，都可

7、以看成理等，都可以看成理想流体。想流体。 所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力，这是流体的一种固有物理属性，称为流体的黏滞性或黏性。种固有物理属性，称为流体的黏滞性或黏性。 实际液体流动时的性质：实际液体流动时的性质：可压缩性可压缩性黏滞性黏滞性如果液体的可压缩性和黏滞性都很小，可以忽略不计，如果液体的可压缩性和黏滞性都很小，可以忽略不计，这样的液体就可以看做理想流体这样的液体就可以看做理想流体流管流管 若流体在空间各点的流速不随时间变化，这种若流体在空间各点的流速不随时间变化，这种流动称为定常流动。流动称为定常流动。定常流动：定常流动：

8、为了形象描述流体的流动而画出一系列的曲线，为了形象描述流体的流动而画出一系列的曲线，作用与电场线、磁感应线相同。作用与电场线、磁感应线相同。 在流体中人为地作一些曲线，使这些曲线上任一点在流体中人为地作一些曲线，使这些曲线上任一点的切线方向都与流体质点经过该点的速度方向一致，这些的切线方向都与流体质点经过该点的速度方向一致，这些曲线称为流线。曲线称为流线。V VV VV V 由流线围成的管状区域。由流线围成的管状区域。定常流动的流线、流管特点：定常流动的流线、流管特点：流线永不相交，流管中流体只在管中流动。流线永不相交，流管中流体只在管中流动。流线流线流体流体理想流体理想流体定常流动定常流动流

9、线流线流管流管不可压缩不可压缩 无黏滞性无黏滞性小组活动小组活动1：讨论新学概念，并把疑难点反馈给老师讨论新学概念，并把疑难点反馈给老师返回返回以理想流体的稳以理想流体的稳定流动为例，在流定流动为例，在流体中任取一流管。体中任取一流管。由理想流体不可压缩性可知：由理想流体不可压缩性可知：2211 SvSv=S1S2V2V1V1tV2t21VVD D= =D D2211tSvtSvD=D进水量进水量出水量出水量连续性原理连续性原理 上式表明：上式表明：截面积减小，流速增大。截面积减小，流速增大。 vS表示单位时间内表示单位时间内通过某一截面的流通过某一截面的流体体积，称为流量。体体积，称为流量。

10、恒量恒量= =vSS1S2V2V1V1tV2t适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。 1 1、课间到卫生间拧开水龙头，然后用手指顶住水龙、课间到卫生间拧开水龙头，然后用手指顶住水龙头出水口，使出水口截面积逐渐减小，水喷出的速度就头出水口，使出水口截面积逐渐减小，水喷出的速度就会变大，思考一下为什么水流的速度会变大？会变大，思考一下为什么水流的速度会变大？ 定常流动时，截面积减小，流速增大。定常流动时，截面积减小，流速增大。毛细血管的总横截面积平均毛细血管的总横截面积平均为主动脉的为主动脉的800800倍倍 恒量恒量=vS根据根据2、血液的流动、血液的流

11、动主动脉血液的流速主动脉血液的流速为毛细血管血液流速的为毛细血管血液流速的800800倍倍 小组活动小组活动2：实践与思考实践与思考返回返回适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管。 恒量=+Pghvrr221单位体积流体单位体积流体的的动能动能单位体积流体单位体积流体的的势能势能单位体积流体单位体积流体的的压强能压强能S1S1S2S2h2h1V2V1伯努利方程伯努利方程由伯努利方程：由伯努利方程：221221PPBBAAvvrr+=+22rrghB2121PPBBAAvv+=+ghA如果流体高度一致，即式中，如果流体高度一致，即式中，h = h BA“流

12、速增加，压强减低流速增加，压强减低”适用条件：理想流体、定常流动、同一流管、同一高度。适用条件：理想流体、定常流动、同一流管、同一高度。 1 1、结合、结合“流速增大，压强减低流速增大，压强减低”规律看书规律看书P58“P58“血液的流血液的流动动”部分，运用所学规律讨论分析具体问题；部分，运用所学规律讨论分析具体问题；2 2、船吸现象是怎样发生的？试用、船吸现象是怎样发生的？试用“流速增大，压强减流速增大，压强减低低”这一规律来讨论分析；这一规律来讨论分析；3 3、香蕉球为什么会沿弧线飞行？试用、香蕉球为什么会沿弧线飞行？试用“流速增大，压强流速增大，压强减低减低”这一规律来讨论分析。这一规

13、律来讨论分析。讨论结束后，选三个小组派代表上讲台利用讨论结束后，选三个小组派代表上讲台利用黑板解析现实事例黑板解析现实事例小组活动小组活动3：完成三个任务完成三个任务教师点评：教师点评：1、动脉梗塞、动脉梗塞12沉淀物使血管内横截面积大大沉淀物使血管内横截面积大大减少，由伯努利原理可知，当减少，由伯努利原理可知，当血液流过图中血液流过图中2点时，此点流点时，此点流速快，压力小；流过速快，压力小；流过1点时，点时，流速慢，压力大，这样流速慢，压力大，这样1、2两两处产生一个压力差，导致脂类处产生一个压力差，导致脂类物质脱落，严重时会造成动脉物质脱落，严重时会造成动脉阻塞阻塞教师点评：教师点评：2、解析、验证船吸现象、解析、验证船吸现象流速大流速小P小P大实验验证船吸现象实验验证船吸现象教师点评：教师点评：3、解析、验证香蕉球弧线、解析、验证香蕉球弧线足球沿弧线飞行原理足球沿弧线飞行原理实验验证弧线球原理实验验证弧线球原理SAvA=SBvB由伯努利方程：由伯努利方程：故