1、本章要求:,1、掌握理想流体和稳定流动等概念、 掌握连续性方程、伯努利方程的物理意义并能熟练应用。 2、理解牛顿粘滞定律和泊肃叶定律的意义和应用，理解粘性流体伯努利方程的物理意义、粘性流体的层流和湍流、雷诺数等概念。 3、了解斯托克司定律及应用、血流速度及血管中血压的分布。 重点内容：连续性方程、伯努利方程。,理想流体的流动,粘性流体的流动,层流,牛顿粘滞定律,湍流,泊肃叶定律,流体的运动,雷诺数,稳定流动流线及流管的特点,流线及流管的形状保持不变,流线与流体粒子的运动轨迹相重合,流线不会相交,流管内外的流体都不会穿越管壁,质量守恒原理,稳定流动条件,1S1 v1t =2 S2 v2 t,1S
2、1v1=2S2v2 或Sv=常量,连续性方程（continuity equation)，又称为质量流量守恒原理,S1 v1= S2 v2 或 S v = 常量,不可压缩流体：,1 =2,1S1v1=2S2v2 或Sv=常量,又称为体积流量守恒定理,S v= Q = V体积 /t 称为体积流量,不可压缩的粘滞流体,分支管：,血流速度分布,血液在大动脉中流速最快，在毛细血管内流速最慢，？,血液为在血管中作稳定流动的不可压缩液体。,理想流体作稳定流动时，在同一流管中，单位体积的动能、重力势能以及该点的压强之和为一常量。,方程的意义：,伯努利方程 (Bernoullis equation,对水平管：,
3、即：在水平管中流动的流体，流速小的地方压强大，流速大的地方压强小。,截面小处压强小，截面大处压强大,空吸作用,应用4、虹吸管,a、b、d在同一水平面上，液体密度 、图中h1、 h2已知，求ve、 Pb 、 Pc 、 Pd 。,解：,对a、e两点列伯努利方程,对c、e两点列伯努利方程,对b、d两点列伯努利方程,对b、e两点列伯努利方程,雷诺数Re (Reynolds number)是一个没有量纲的数，用来判断流体的流动状态,在圆管中流动的实际流体,二、雷诺数,一般来说:,Re1000， 层流；,Re 1500，湍流,1000 Re 1500 ，过渡流,粘性流体的伯努利方程：,单位体积的流体克服内
4、摩擦力所作的功,对等截面水平管：,h1=h2 , v1=v2,P1 =P2 + ,只有 P1 P2 才能使粘性流体在水平管中流动,则：,二、泊肃叶定律：,粘性流体在等粗水平圆管中作片流时，流速V在截面S上各点而异，速度：,1、速度分布,实际流体在等粗水平圆管中作片流时，流量为：,2、流量,泊肃叶定律,公式的意义：粘性流体的流量与管半径R的四次方、管两端压强差P成正比，与管的长度、流体的粘度成反比。,其中Rf=8L/R4，称为流阻，医学上把Rf称为外周阻力， P为血压。,1、理想液体在半径为R的流管中以流速为v作稳定流动，将此管分为六个半径为R/3的分支流管，则液体在半径为R/3的分支流管中作稳
5、定流动的流速为,A. v/6,C. v,D. 6 v,B. 3v/2,B. 3v/2,2、理想液体在一水平管中作稳定流动，截面积S、流速V、压强P之间的关系是：,A. S大处v小P小,B. S大处v大P大,C. S小处v大P小,D. S小处v小P小,C. S小处v大P小,3、某种粘性液体在流过半径为R的流管时流阻为Rf，若半径变为2R而其长度不变，并保持管两端压强差不变，则流阻为：,A. 2 Rf,B. Rf/2,C. Rf/16,D. 16Rf,C. Rf/16,4、某种粘性液体流过半径为R的流管时流量为Q，在保持水平管两端压强差不变的前题下，若在半径为R/2的管中流动，则其流量为：,A.
6、2Q,B. Q /2,C. Q/8,D. Q/16,D. Q/16,7、实际液体在粗细均匀的水平管中流动时，管中“1”点比“2”点距流源近，其二点的流速与压强的关系为：,A. V1V2 , P1P2,B. V1=V2 , P1=P2,C. V1V2 , P1P2,D. V1=V2 , P1P2,D. V1=V2 , P1P2,振动和波动,1、确切理解描述简谐振动的特征量的物理意义，并能熟练地确定振动系统的特征量，从而建立简谐振动方程； 2、掌握描述简谐振动三种定义，三个特征量，三种描述方式； 3、掌握简谐振动的特征和规律； 4、理解简谐振动的合成的特点 5、能建立简谐波的波函数，理解波传播过程
7、中的振动方向，理解波传播能量的特点。,简谐振动的三个特征（三种定义）：（1）振动物体所受合力恒与位移成正比且反向,凡是满足以上三个特征之一的振动都是简谐振动,（3）振动物体的位移是时间的余（正）弦函数,（2）振动物体的加速度恒与位移成正比且反向,简谐振动的三个特征量A、，；三种表述方式：,凡是满足以上三个特征之一的振动都是简谐振动,（3）解析法,（2）曲线表示法,（1）旋转矢量法,简谐振动的动能和势能随时间变化并相互转换,x,O,t,动能,势能,总能量,能量曲线,振动系统的总机械能守恒,原点 O 点的振动方程为,波的传播过程中，任意时刻、任一点的振动状态,P 点的振动方程,波的传播就是 振动相
8、位的传播,波函数,波的传播过程既是振动的传播过程,一、波的能量,也是能量的传播过程,任一时刻体积元的动能和势能完全相等,相位相同，同时达到最大，同时为零,二、波的强度,波的强度与振幅A、频率的平方成正比。,子的每一个自由度都具有相同的平均动能,能量按自由度均分原则：,的平均总动能为,处于温度为T 的热平衡态下的物质系统，分,若理想气体分子有 i 个自由度，则气体分子,三、理想气体的内能,1 mol理想气体的内能（自由度为i ）为,质量为m （摩尔质量为M）的理想气体的内能为,结论：理想气体的内能是温度的单值函数,3.麦克斯韦速率分布曲线,整个曲线下的面积,最概然速率,归一化条件,意义：分布在0
9、 区间内的分子数的百分率,三种速率的比较,平均碰撞次数,平均自由程,实质：包括热现象在内的能量守恒与转换定律,数学表达式中各量值的意义：,Q 为正，系统吸热；Q 为负，系统向外界放热,W为正，系统对外作功；W 为负，外界对系统作功,E2- E1 为正，内能增加；E2- E1 为负，内能减少,一部分用于增加系统内能，另一部分用于对外作功,热力学第一定律,系统从外界吸收的热量,循环过程,循环过程的特征：,E = 0,工作物质,工作物质吸收的净热,p,V,O,A,B,C,D,曲线包围的面积,= W,Q = Q1 - Q2 = W,Q1,Q2,吸热,放热,系统经过一系列状态变化过程,又回到原来的状态,内能不变,系统经历一个循环之后,经历循环过程的系统,等于它对外所作的净功,若绝热过程是可逆的，则系统的熵不变,若过程是不可逆的，则系统的熵增加,不可逆过程总是向熵增加的方向进行,熵增加原理,自然界中发生的一切热力学过程都是不可逆过程,热力学熵是一个热力学系统状态的单值函数,
