液体的流动及应用

液体的流动及应用第一页，共二十一页，2022年，8月28日2

流体是对处于液态和气态的物体的统称。处于这两种形态的物体具有一个共同的特性，即物体各部分之间很容易发生相对运动，这种特性称为流动性。第二页，共二十一页，2022年，8月28日帕斯卡定律第三页，共二十一页，2022年，8月28日实验1：现象：水从各小孔向各个方向射出说明：手的作用效果被密闭液体（水）向各个方向传递实验2：现象：改变压力的方向，水仍然向各个方向射出说明：密闭液体向各个方向传递压力的作用效果与压力的方向无关第四页，共二十一页，2022年，8月28日密闭液体可以把外加压力产生的压强等大的向各个方向传递。实验3：现象：小活塞上加较小的物体，在大活塞上可以顶起一个较重的物体说明：密闭液体传递力的作用效果时，力的大小会发生变化进一步分析可得结论：第五页，共二十一页，2022年，8月28日帕斯卡定律：加在密闭液体上的压强，能够大小不变的由液体向各个方向传递。帕斯卡定律也适用于密闭气体S2=5S1

求:G1:G2G1/G2=F1/F2=1:5F1/S1=F2/S2F1/F2=S1/S2=1:5第六页，共二十一页，2022年，8月28日第七页，共二十一页，2022年，8月28日问：为什么用较小的力可以顶起一辆较重的轿车？答：用较小的力F1作用在小面积S1的活塞上，产生压强p1。由帕斯卡定律可知，p1被密闭液体等大的传递到大活塞S2处，（p1=p2），产生了F2的向上的力，F2=p2S2=p1S2>p1S1，即F2>F1，所以用较小的力可以在大活塞上产生较大的力，从而顶起一辆较重的轿车第八页，共二十一页，2022年，8月28日帕斯卡定律的重要应用：液压传动分析有关液压传动题目的关键是：找出哪里是小活塞，小活塞上的力是哪个；哪里是大活塞，大活塞上的力哪个；液压传动装置通过改变活塞面积比而改变力的大小关系。第九页，共二十一页，2022年，8月28日汽车刹车系统示意图第十页，共二十一页，2022年，8月28日汽车刹车系统示意图第十一页，共二十一页，2022年，8月28日液压千斤顶示意图第十二页，共二十一页，2022年，8月28日第十三页，共二十一页，2022年，8月28日

如图,已知乙为一容器,大、小活塞面积分别为400厘米2和160厘米2,两活塞中充满水,甲为形状与乙完全相同的实心木块,甲.乙的左端受到水平向右的20牛的力.求;(1)甲对墙的压力和压强.(2)乙对墙的压力和压强甲乙第十四页，共二十一页，2022年，8月28日瓶子内装满水，然后塞上活塞。若在塞子上再放一质量为1千克的小重物，则瓶底增加的压强和压力各为多少？已知活塞下端的面积为10厘米2，瓶底的面积是30厘米2。（瓶塞质量不计，塞子和瓶颈之间光滑且紧密不漏水。）第十五页，共二十一页，2022年，8月28日实验误差产生的原因：1、活塞的自重2、活塞与液缸间的摩擦力第十六页，共二十一页，2022年，8月28日液体的连续性原理第十七页，共二十一页，2022年，8月28日18

1.理想流体

实际液体和气体除具有共同的流动性外,还在不同程度上具有两种性质：可压缩性和黏性。

理想流体绝对不可压缩和完全没有黏性的流体。2.定常流动

一般情况下,同一时刻流体各处的流速不同,但有些场合,

流体质点流经空间任一给定点的速度是确定的，且不随时间变化，称为定常流动。例如,沿着管道或渠道缓慢流动的水流,在一段不长的时间内可以认为是定常流动。第十八页，共二十一页，2022年，8月28日19

3.流线

为了形象地描述流体的运动,在流体中画一系列曲线,每一点的切线方向与流经该点流体质点的速度方向相同,称为流线。

定常流动中的流线

·不随时间变化；

·质点的运动轨迹；

·任何两条流线不相交。4.流管

流线围成的管状区域。········第十九页，共二十一页，2022年，8月28日20二、理想流体的连续性原理

在细流管中,流体流经截面S1和S2的速率为v1和v2,在t时间内流过这两个截面的流体体积分别为V1=S1

v1

t

V2=S2

v2t

体积流量