1.3水的运动规律
八年级物理上册1.3运动的快慢知识点精细梳理
1.3运动的快慢知识点1. 速度、速度单位及换算速度是表示物体运动快慢的物理量。
（1）速度的单位速度单位由路程单位与时间单位相除复合而成。
在国际单位制中，由于v=s/t中，距离的标准单位是m，时间的标准单位是s，所以速度的标准单位是m/s；在交通运输中，路程常以km为单位，时间常以h为单位，这样得到的是速度的常用单位km/h。
除此之外，速度还可由其它路程单位和时间单位复合而成的单位，如km/min、cm/s（2）速度单位的换算如72km/h＝？m/s，如下计算：72km/h＝72km1h＝721000m20m/s13600s⨯=⨯又如5m/s＝？km/min，如下计算：35m510km5m/s0.3km/min11smin60-⨯===m/s是国际单位制中速度的主单位，km/h是最常用的速度单位，这两个单位间的换算关系． 1m/s=3.6km/h,所以1m/s是大于3.6km/h的。
匀速直线运动图像（s-t图像，v-t图像）及定义。
知识点2．平均速度和瞬时速度如果物体做变速直线运动，可用平均速度粗略地表示物体运动的快慢，变速直线运动平均速度公式为v=st．使用平均速度公式时应注意：（1）计算平均速度时，选取的路程s和时间t要有对应关系，即公式中s必须是在时间t内通过的路程，t必须是通过路程s所用的时间。
（2）做变速运动的物体不同段的平均速度一般不同，所以不同段的平均速度要分段计算．描述平均速度时应指明是物体在哪段路程（或哪段时间）内的平均速度．（3）平均速度不是速度的平均值。
求某一段路程的平均速度时，要抓住平均速度的定义svt＝，其中s表示物体做变速运动的总路程，t表示做变速运动的物体通过路程s所用的总时间．计算平均速度时，不能将几段路程中的速度求算术平均值。
求平均速度，哪怕海枯石烂，天崩地裂，永远是总距离除以总时间,哦了！2019-2020学年八上物理期末试卷一、选择题1．根据密度公式ρ＝m/V可知A．同一种物质，密度跟质量成正比 B．同一种物质，密度跟体积成反比C．同一种物质，质量跟体积成正比 D．不同物质，体积跟密度成反比2．一瓶纯净水喝掉一半后，剩下的半瓶水与原来的一瓶水比较A．质量减小，密度不变 B．质量不变，密度不变C．体积减小，密度减小 D．体积不变，密度减小3．在儿童乐园，摄影师给卡通人物照相.在对焦时，发现毛玻璃上卡通人像的位置如图甲所示.为了使毛玻璃上卡通人像的位置如图乙所示，摄像师应当将镜头适当地A．向下并且向右移B．向下并且向左移C．向上并且向左移D．向上并且向右移4．利用透镜可以制成不同功能的眼镜。
幼儿园中班科学探究教案——水循环
幼儿园中班科学探究教案——水循环一、引言在幼儿园中班的科学教学中，水循环是一个重要的教学内容。
水循环是自然界中水分向上升华、凝结成云、降雨、流向海洋的循环过程，是地球上水资源的重要循环方式。
通过水循环的教学，可以帮助幼儿理解自然界的变化规律和水资源的宝贵性。
本文将围绕幼儿园中班科学探究教案中的水循环展开论述，旨在展现一份高质量、深度和广度兼具的教学方案。
二、教学目标1. 知识目标：了解水循环的基本原理和过程，掌握水蒸气向上升华、成云、降雨以及流向海洋的循环过程。
2. 情感目标：培养幼儿热爱大自然、珍惜水资源的情感。
3. 能力目标：培养幼儿观察和探究的能力，培养幼儿对自然现象进行科学思考和解释的能力。
三、教学内容与方法1. 教学内容：- 通过图片、故事等形式向幼儿介绍水循环的基本过程和原理。
- 利用实物或模型展示水循环的过程，让幼儿亲自观察和体验。
- 借助幼儿园周边的水源，带领幼儿实地观察水的流动过程，引导幼儿思考水循环在日常生活中的重要性。
2. 教学方法：- 观察法：通过实物或图片让幼儿观察水的蒸发、凝结、降雨等过程，引导幼儿自主发现和理解水循环的规律。
- 实地探究法：带领幼儿到幼儿园周边的水源进行实地观察和探究，让幼儿亲身体验水循环的过程。
- 讨论交流法：组织小组或全班讨论，引导幼儿共享自己的观察和体会，促进幼儿彼此间的交流和思想碰撞。
四、教学过程1. 情境营造：- 引导幼儿观察天空中的云、雨水等自然现象。
- 利用幼儿喜欢的角色扮演、游戏等形式，营造水循环的情境，激发幼儿的学习兴趣。
2. 教学引导：- 以问答、观察实验等形式，引导幼儿了解并体验水循环过程中的各个环节。
- 让幼儿通过实际操作，感受水蒸气向上升华、成云、降雨，以及流向海洋的全过程。
3. 教学拓展：- 利用背景故事、手工制作等形式，让幼儿在玩乐中进一步理解水循环原理。
- 组织幼儿参加水循环主题的绘画、手工比赛等，激发幼儿的创造力和想象力。
水往上流：中班科学活动《运水》教案设计
水往上流：中班科学活动《运水》教案设计引言水是生命的源泉，它是人类赖以生存的重要物质之一。
但是，我们是否思考过水的运动规律呢？今天，我们将通过一次有趣的中班科学活动《运水》，来探究水的运动规律，让孩子们认识到水的神奇之处。
一、教学目标1.能够观察水的流动方向和规律，理解水的物理性质。
2.培养孩子们的观察力、思维能力和团队合作精神。
3.让孩子们体验科学活动的乐趣，激发他们的学习兴趣。
二、教学准备1.水杯或水壶。
2.玻璃管或塑料管，长度约10-15厘米。
3.水彩笔或染料，多种颜色。
4.针管或吸管。
5.瓶盖或塑料杯。
6.小勺或餐匙。
7.小卡板或白纸，多张。
8.放大镜。
三、教学过程1.预热为了让孩子们对本课程感兴趣，我们可以通过讲述故事、播放视频或展示实物等方式引入本课程。
例如，我们可以向孩子们讲述水的故事：水是一种特殊的物质，它可以往上流，可以借助各种物体上涨，可以变幻出美丽的颜色等。
通过这种方式，激发孩子们的好奇心，引导他们探究水的运动规律。
2.实践操作第一步：观察水往上流的现象为了让孩子们更好地理解水往上流的现象，可以将一些小水杯或水壶放在桌子上。
让孩子们使用放大镜观察水的流动方向和规律。
他们会发现水从杯子里往上流的现象，然后可以理解水的物理性质。
第二步：进行实验将一根玻璃管或塑料管插入玻璃瓶中，并将管子放到盛满水的水杯中。
用针管或吸管将彩色水缓慢注入管子中。
孩子们可以看到，随着注水的增多，管子中的水也被逐渐推出，这就是水往上流的现象。
第三步：制作彩色泡沫在这一步，需要为孩子们提供一些彩色染料或水彩笔。
孩子们可以将染料或水彩笔涂在瓶盖或塑料杯的底部，然后将其放到水杯中。
使用针管或吸管轻轻地向瓶盖或塑料杯中注入水，孩子们会看到彩色泡沫被推出瓶盖或塑料杯，形成美丽的颜色。
第四步：制作彩色雾气将小卡板或白纸折成U字形，然后在中间放上一勺或一匙热水。
在卡板或白纸的两端，涂上不同颜色的水彩笔或染料。
当热水蒸发时，会产生彩色雾气，孩子们会惊叹于水的神奇之处。
水的三态变化和循环
水的三态变化和循环水是地球上最重要的物质之一，它在自然界中以三种不同的状态存在：固态、液态和气态。
在水的循环过程中，它不断地从一个态转变到另一个态，这个过程对地球上的生命和环境起着至关重要的作用。
一、固态水固态水即冰，是水在低温下凝结形成的。
当温度低于0摄氏度时，水分子开始慢慢减慢运动，逐渐接近静止状态，并形成紧密有序的结构。
在此状态下，水分子之间的相互作用力增强，使得水分子排列成规则的晶格结构，形成了冰的晶体。
冰对地球的生命和环境有着重要的影响。
首先，冰在冬季覆盖在河流、湖泊和海洋表面，起到了保温和调节温度的作用。
其次，冰的融化是冰川、冻土和高山雪融水的主要来源，它们在融化时释放水分，滋润着土地和供给生物生活所需。
二、液态水液态水即我们常见的水，是水分子在一定温度范围内运动自由的状态。
当温度在0摄氏度到100摄氏度之间时，水分子的热运动足够剧烈，无法形成结晶结构。
水分子在液态状态下，相互之间以较弱的相互作用力连结，可以自由流动。
液态水广泛分布于地球表面，包括河流、湖泊、海洋和大气中的水蒸气等。
水的液态状态使得它成为生命得以存在和持续发展的基础。
在生物体内，水是一种溶剂，可以有效地溶解许多物质，为生物提供必需的养分。
同时，水的高热容量使得它在地球上起到调节温度的作用，减缓了气温的波动，使得气候变得相对稳定。
三、气态水气态水即水蒸气，是水在高温下变为气体状态。
当温度超过100摄氏度时，水分子的热运动剧烈到足以克服相互作用力，使水分子逃离液态状态，转变为气体。
水蒸气是地球大气中含量最多的气体之一。
水蒸气在大气中的存在形式包括云、雾和雾露等。
它在液态水蒸发、植物蒸腾、湖泊和河流蒸发等过程中释放到大气中。
与此同时，水蒸气也能在冷却的过程中凝结为云和雾，最终形成降水，如雨、雪或冰雹等。
水的循环是地球上水资源得以再生和重新分配的过程。
在水的循环中，太阳能的热量驱动水从液态蒸发成为水蒸气，上升至大气中形成云，最终降落为降水。
1.3、流体动力学
物料
预
热
装
燃料
置
热加工炉
烟 囱
管 路
送风机
排风机
1
§1.3、流体动力学基础
质
量
守
三
恒
大 守
能 量
恒
守
定
恒
律
动
量
守
恒
连
流体运动
续
微分方程组
性
方 程
恒
定
如何应用连续
能 量 方 程
总 方程、能量方程、
流
三 大
动量方程求解流 体动力学问题
动
方
量 方
程 定解条件
程
2
§1.3、流体动力学基础
动能增量ΔE：
E E22 E11
dQdt
g
u22 2
u12 2
dA1
dQdt
u22 2g
u12 2g
(3)
上三式代入功能原理：
p1 Z1
dA2 p2 Z2
WP WG E22 E11
0
dQdt Z1
Z2
p1
p2 dQdt
dQdt
u22 2g
u12 2g
0
28
各项除以γdQdt，按断面分别列于等式两端得：
（2）按欧拉自变量（即描述流动所需的空间坐标数目）分类 一元流动：只有一个坐标自变量 B(x,τ) 二元流动：有两个坐标自变量 B(x,y,τ) 三元流动：三个坐标自变量 B(x,y,z,τ)
11
3、流体流动是如何分类的？
（３）按运动要素是否随时间变化 稳定流动（恒定流）：欧拉法所描述的流场中每一空间点上的所有 运动参数均不随时间变化的流动。 非稳定流动（非恒定流）：欧拉法所描述的流场规律与时间有关的 流动。
五年级科学下册课教案：水的运动与变化
五年级科学下册课教案：水的运动与变化。
水是地球上最重要、最基础的物质之一。
它存在于地球的各个角落，无论是在河流、湖泊、海洋等自然界中，还是在人类的生产生活和社会文化活动中，都扮演着重要的角色。
对于学生们来说，了解水的运动与变化的基本概念是十分重要的。
那么，什么是水的运动与变化呢？水的运动与变化是指水在自然界和人们的社会活动中发生的各种形态变化和移动。
它表现为静态水体的形成、河流的湍急流动、海洋的潮汐波动、雨水的降落和蒸发、融雪的产生和沉积物的堆积等。
从这些表现形式可以看出，水的运动与变化是非常广泛和复杂的。
在学习水的运动与变化的时候，我们需要了解它的一些本质特征，这些特征将有助于我们更深入地理解水的种种行为和表现形式。
水是具有形态可变性和占据空间的物质，在自然界中以液态存在。
水具有流动性和运动性，即水会不断地流动和变化。
此外，水在自然界中还具有诸如表面张力、黏性、温度、颜色、化学成分等多重性质，这些特征都在不同的形态表现出来。
水的运动与变化不仅仅是一种自然现象，它还具有重要的环境、经济和社会意义。
水的运动与变化是维持生物物种和自然生态平衡的重要因素。
各种水体的存在和流动对于水生生物的生存和繁衍起到了重要的作用。
水的运动和变化也是人类生产生活的重要能源、交通和娱乐、旅游等领域的基础，人们通过对水的开发和利用，才能更好地生产生活。
水的运动和变化也是自然环境保护和可持续发展的关键支撑，人们需要在保护自然环境的前提下，更好地利用和管理水资源，不断推进可持续发展的目标。
五年级科学下册中的水的运动与变化的课程，是让学生们了解水的本质特征和在自然界和社会活动中的重要作用的关键阶段。
学生们需要通过实验、观察、讨论等多种实践方式，探究水的运动和变化的基本规律和影响因素，习得一些基本知识和技能，以期能更好地了解和保护自然环境。
同时，学生们还需要在学习毕业后，积极参与到环境保护和可持续发展的实践中，为人类的未来做出自己的贡献。
八上1.3水的浮力----浮力计算(3)专题讲义(原卷)
八上：1.3水的浮力----浮力计算（3）专题讲义姓名：___________【知识新授】浮力大小计算的四种方法（1）称重法：F浮=G－F拉(式中的G和F拉分别为称在空气中的物体和称在液体中的同一物体时弹簧测力计的读数)（2）浮力产生的原因法：F浮=F向上－F向下。
（3）阿基米德原理法：F 浮=G 排液或F 浮=ρ液gV 排液。
（4）平衡法：F 浮=G 物（漂浮或悬浮时）、F 浮＋N 支=G 物、F 浮=G 物＋F 拉。
【巩固提高】一、选择题1．一弹簧测力计下挂一圆柱体，将圆柱体从盛水的烧杯上方离水面某一高度处缓慢下降，然后将圆柱体逐渐浸入水中。
如图是整个过程中弹簧测力计的示数F与圆柱体下降高度h变化关系图像（g取10N/kg）。
下列说法正确的是（）A．圆柱体受到的重力是8N B．圆柱体的高度是9cmC．圆柱体浸没时受到的浮力是4N D．圆柱体的密度是1.5×103kg/m32．如图所示，港珠澳大桥于2018年10月24日通车，是中国境内一座连接香港、珠海和澳门的桥隧工程。
它由桥梁和海底隧道组成，隧道由空心沉管连接而成。
建造隧道时，先将沉管两段密封，如同一个巨大的长方体空心箱子，然后让其漂浮在海面上，再用船将密封沉管拖到预定海面上，向其内部灌水使之沉入海底。
设一节密封长方形沉管的长、宽、高分别是180m、35m、10m，总质量为6×107kg（海水密度取1.0×103kg/m3，g取10N/kg），下列说法中正确的是（）A．密封沉管灌水下沉过程中上表面受到海水的压强变小B．密封沉管下表面水平浸没在10m深的海水中受到的压强为106PaC．密封沉管灌水前漂浮在海面上受到的浮力6×107ND．若将一节沉管密封后浸没在海水中受到的浮力为6.3×108N3．如图甲所示，长方体金属块在细绳竖直向上拉力作用下，从水中开始一直竖直向上做匀速直线运动。
上升到离水面一定的高度处，图乙是绳子拉力F随时间t变化的图象。
流体力学的基本理论和应用
流体力学的基本理论和应用流体力学是研究流体运动规律的一门学科，其范围涉及气体、液体和等离子体等。
流体力学的研究对象是流体运动中各种物理量的变化规律，如速度、密度、压力、温度等。
它的研究领域广泛，从天气预报到飞机设计、石油勘探，都离不开流体力学的理论和应用。
1. 流体力学的基本理论流体力学的基本理论包括流体的性质、流体方程、流体的运动学和动力学方程等。
1.1 流体的性质流体有四种基本性质，即密度、压力、温度和粘度。
密度是指单位体积内质量的大小，压力是单位面积受到的力的大小。
温度是流体内部分子热运动的平均程度，粘度是流体阻力大小的表征。
1.2 流体方程流体方程主要包括连续性方程和动量守恒方程。
连续性方程描述了质量守恒的规律，即在任何一个时间和空间点，通过一个截面进入的质量等于通过该截面流出的质量。
动量守恒方程描述了流体中动量守恒的规律。
1.3 流体的运动学流体的运动学研究的是流体在时间和空间上的运动规律。
就速度场而言，它可以用速度矢量场描述。
在三维空间中，一个流体速度场是指有三个分量的三维矢量场。
1.4 流体的动力学方程流体的动力学方程是研究流体运动的方程，包括质量守恒方程、动量守恒方程和能量守恒方程。
这些方程可以用于描述流体在空间中的各种运动方式。
2. 流体力学的应用流体力学的应用非常广泛，它不仅是科学研究领域中不可或缺的一部分，也是工程设计、生物医学和化学工程等领域必不可少的一门技术。
以下是几个流体力学应用领域：2.1 飞机设计飞机设计需要对空气流动进行深入研究。
流体动力学理论可以帮助设计人员优化飞机的翼型和发动机喷口设计，以减少空气阻力和提高飞机性能。
流体动力学还可以帮助研究飞行器的失速问题，并提出优质的控制方法。
2.2 汽车行驶汽车行驶的过程中，空气阻力会影响汽车的速度和燃油消耗。
通过流体力学研究，在设计汽车的外形和风阻系数时，可以优化方案以降低空气阻力。
2.3 气象预报气象预报是一项很重要的工作，流体力学理论可以用于研究气象现象，用以预测天气。
流体力学基础知识
升的高度，称为压强水头，也称为流体的静压能、
静压头等；
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流体力学基础知识
Z
P
——测压管水头;
Z
P
的测压管水头均相等。
C —— 同一容器内的静止液体中，所有各点
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流体力学基础知识
4.流体压强的表示方法：
（ 1 ）用应力单位表示。从压强定义出发，用单位面 积上的力表示，即牛顿 /米 2（ N/m2），国际单位制为 帕斯卡（Pa）。 （ 2 ）用液柱高度表示。常用水柱高度和汞柱高度表 示。其单位是：mH2O、mmH2O或mmHg。
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流体力学基础知识
当流体所受质量力只有重力时，由G=mg可得 单位质量力为：
f X 0、f Y 0、f Z - g
2、表面力 表面力是指作用在流体表面上的力，其大小与 受力表面的面积成正比。 流体处于静止状态时，不存在黏性力引起的内 摩擦力(切向力为零)，表面力只有法向压力。对于 理想流体，无论是静止或处于运动状态，都不存在 内摩擦力，表面力只有法向压力。
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流体力学基础知识
4.均匀流和非均匀流 均匀流是流体运动时流线是平行直线的流动。 如等截面长直管中的流动。 非均匀流是流体运动时流线不是平行直线的流 动。如流体在收缩管、扩大管或弯管中流动等。 非均匀流又可分为渐变流和急变流。渐变流是 流体运动中流线接近于平行线的流动；急变流是流 体运动中流线不能视为平行直线的流动 。
Q wv
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流体力学基础知识
2.恒定流和非恒定流 流体运动形式分为恒定流动和非恒定流动两类。 恒定流动是指流体中任一点的压强和流速等运动 参数不随时间而变化的流动。 非恒定流动是指流体中任一点压强和流速等参数 随时间而变化的流动。 自然界的流体流动都是非恒定流动，在一定条件 下工程上近似认为是恒定流。
液态流体运动规律
液态流体运动规律引言液体是一种物质状态，具有流动性和密度较大的特点。
液体内部的分子间相互作用力相对较小，使得液体具有流动性。
液态流体运动规律是研究液体内部和液体与周围环境之间运动关系的科学。
在液态流体运动规律中，包括了液体的运动方程、液体的流动形式以及液体中的能量转化等方面的内容。
液体的运动方程液体的运动方程是描述液体质点在空间中随时间变化的规律。
根据流体力学的基本原理，液体的运动方程可以分为两类：欧拉方程和纳维-斯托克斯方程。
欧拉方程欧拉方程是描述液体质点相对于固定坐标系移动的运动方程。
它考虑了液体质点的加速度和外力对液体质点的作用。
欧拉方程可以用以下公式表示：∂v/∂t + (v · ∇)v = -1/ρ∇P + g + 1/ρ F其中，v是液体质点的速度，∂v/∂t是速度的时间导数，∇表示对空间坐标的梯度运算，P是液体质点所受压力，ρ是液体的密度，g是重力加速度，F是其他外力。
纳维-斯托克斯方程纳维-斯托克斯方程是描述液体内部细小质点的运动方程。
它考虑了液体质点间的黏滞力和压力对液体质点的作用。
纳维-斯托克斯方程可以用以下公式表示：ρ (∂v/∂t + v · ∇)v = -∇P + μ∇^2 v + F其中，μ是液体的黏滞系数。
液体的流动形式根据液体运动的流线形态，液体的流动可以分为以下几种形式：层流、湍流、旋涡流和倾注流。
层流层流是指液体在管道、河道等狭窄通道内流动时，流线呈平行排列，流速分布均匀、有序的流动形态。
在层流中，流体各个质点沿固定的流线运动，相邻质点之间并无相互往复的交换。
湍流湍流是指液体流经狭窄通道时，流线呈交织、纠缠、混乱的流动形态。
在湍流中，流体各个质点是无规则的、随机的运动，流速分布不均匀，存在大量旋涡、涡流和涡旋等结构。
旋涡流旋涡流是指液体在旋转物体周围流动时，液体流线围绕旋转中心呈旋涡形态的流动。
旋涡流常见于搅拌、螺旋桨等液体搅动设备中。
倾注流倾注流是指液体倾倒或流出容器时，液体流线呈放射线状或喷射状的流动形态。
水力学的基础理论和应用
水力学的基础理论和应用水力学是一门研究流体运动学及力学的学科，涉及范围广泛，是工程系学生必修课程之一。
水力学的基础理论包括质量守恒定律、动量守恒定律、能量守恒定律等，而在实际应用中，水力学涉及到各个领域，如水力发电、水利工程、污水处理、海洋工程等。
一、水力学基础理论1.1 质量守恒定律质量守恒定律是指在任何一个封闭系统内，流入该系统的流体总质量等于流出该系统的流体总质量，即质量不会消失和增加。
这一定律是水力学中最基础、最重要的定律之一。
在水力学中，质量守恒定律被应用在研究各种管道、渠道、河流、湖泊等工程问题中。
1.2 动量守恒定律动量守恒定律是指流体在运动中动量的总量不会因为外力的作用而发生改变。
动量守恒定律中包括牛顿第二定律，即单位时间内的总动量的变化等于给流体的力的总和。
在水力学中，动量守恒定律应用于研究液体在管道、渠道、泵站等各个工程设施中的运动规律，可以帮助工程师们更好地设计和优化工程设施。
1.3 能量守恒定律能量守恒定律是指在任意封闭系统中，能量总量保持不变。
在水力学中，能量守恒定律被广泛应用于研究液体在运动中的各种能量变化，包括流体动能、重力势能、压力能等。
二、水力学应用2.1 水力发电水力发电是指利用水流动能转化成机械能，再经由电机转化成电能的一种发电方式。
水力发电是目前世界上最主要的可再生能源之一。
水力学在水力发电中有着重要的应用，例如研究水轮机的性能、水电站的设计和优化、水利工程的管理等。
2.2 水利工程水利工程主要包括各种输水设施，如水库、堤坝、渠道、闸门等，以及水文测量、水资源利用、防洪减灾等方面的工程设施。
水力学在水利工程中有十分广泛的应用，如研究闸门开启规律、计算水库泄洪流量、优化渠道设计、预测洪水发生概率等.2.3 污水处理污水处理是指将自然界中的废水通过处理使其符合国家和地方的环保标准后排入自然界或再利用。
水力学在污水处理中被广泛应用，如设计污水处理厂中的管道和泵站、计算流量和压力等。
流体力学基础知识
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流体力学基础知识
（2）相对压强 相对压强是以大气压强（p0）为零点计算的压强。
用符号p表示。 在实际工程中，因为被研究对象的表面均受大气压
强作用，因此不需考虑大气压强的作用，即常用相对 压强。 p gh
如果液体是自由表面，则自由表面压强：
p gh
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流体力学基础知识
对变化量 。
1 dV
V0 dT
流体压缩性的大小，一般用压缩系数β（Pa-1）
来表示。压缩系数是指单位压强所引起的体积相对
变化量。
1 dV
V0 dp
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流体力学基础知识
一般结论： 水的压缩性和热膨胀性是很小的，在建筑设备
工程中，一般计算均不考虑流体的压缩性和热膨胀 性。
气体的体积随压强和温度的变化是非常明显的 ，故称为可压缩流体。
参数不随时间而变化的流动。 非恒定流动是指流体中任一点压强和流速等参数
随时间而变化的流动。 自然界的流体流动都是非恒定流动，在一定条件
下工程上近似认为是恒定流。
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流体力学基础知识
3.压力流和无压流 压力流是流体在压差作用下流动时，流体各个
过流断面的整个周界都与固体壁相接触，没有自由 表面。
、f Z
FZ m
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流体力学基础知识
当流体所受质量力只有重力时，由G=mg可得 单位质量力为：
fX 0、fY 0、fZ -g
2、表面力 表面力是指作用在流体表面上的力，其大小与
受力表面的面积成正比。 流体处于静止状态时，不存在黏性力引起的内
摩擦力(切向力为零)，表面力只有法向压力。对于 理想流体，无论是静止或处于运动状态，都不存在 内摩擦力，表面力只有法向压力。
1.3.流体流动中的守恒原理
1 2 p zg u Const. 2
1 2 p z u Const. 2g g
0
2 u2 2 g
2 u1 2 g
p2 g
H
p1 g
2 z2
1
（3）柏努利方程式有3种表达形式
具有的位能、动能和静压能 ；
1 2 zg、 、 u ——某截面上单位质量流体所 2
p
We、Σ hf ——在两截面间单位质量流体获得 或消耗的能量。
圆形管道 ：
u1 A2 d 2 u2 A1 d 1
2
即：不可压缩流体在管路中任意截面的流速
与管内径的平方成反比 。
例1-5-1如图所示的输水管道，管内径为 d1=2.5cm, d2=10cm, d3=5cm, (1)当流量为4L/s，各管段的平均流速为多少？ (2)当流量增至8L/s或减增至2L/s，平均流速如何 变化？
截面宜选在已知量多、计算方便处。
（4）各物理量的单位应保持一致，压力表示方法也 应一致，即同为绝压或同为表压。
工程应用
1 Pa R
2
1.测风速 由1-1至2-2列方程 得： a 2 u 2 2
2
压差计： Pa =P2+ρigR 可得：
2(a 2 ) i u2 2gR
4.确定容器的相当位置
例1-7 如附图所示，从高位槽向塔内进料，高位槽 中液位恒定，高位槽和塔内的压力均为大气压。送液 管为φ38×2.5mm的钢管，要求 送液量为5m3/h。设料液在管内
的能量损失为30J/kg（不包括出
口能量损失），试问高位槽的液 位要高出进料口多少米？已知 料液密度ρ为850kg/m3.
1 2 p1 1 2 p2 z1 g u1 z2 g u2 2 2
一、流体力学
• 分类：按运动方式分为流体静力学和流体 分类：按运动方式分为流体静力学 流体静力学和 动力学。 动力学。
2
流体力学概论
• 应用：在水利工程学、空气动力学、气象学、气 应用：在水利工程学、空气动力学、气象学、 体和液体输运、 体和液体输运、动物血液循环和植物液汁输运等 领域有运用。 领域有运用。
高尔夫球表面为什么有很多小凹坑？ 高尔夫球表面为什么有很多小凹坑？
v1
1 2
v2
3
v3
8
1.2
理想流体的定常流动 流管——流线围成的管子 流线围成的管子. 流管 流线围成的管子
一般流线分布随时间改变. 一般流线分布随时间改变
二、定常流动
空间各点流速不随时间变化称定常流动. 空间各点流速不随时间变化称定常流动
定常流动流体能 加速流动吗？ 加速流动吗？
v = v ( x, y, z)
1 2 1 2 P + ρvA = P + ρvB A B 2 2 SAvA = SBvB
A B h1 h H1
∵P −P = (ρ银 −ρ流)gh B A
2(ρ银 −ρ流)gh ∴vA = ρ流[1−(SA / SB)2]
所以流量为
Q= SAvA = SBvB = SASB
2(ρ银 −ρ流)gh 2 2 ρ流(SB −SA)
阻力系数约为0.8 阻力系数约为
阻力系数仅为0.137 阻力系数仅为
3
流体力学概论
• 应用： 应用：
植物水分运输动力？ 植物水分运输动力？ 人体血液循环图 毛细作用 渗透压 水分中的负压强
4
1.1
流体静力学
1、静止流体内应力的特点 压强 、
静止流体内部应力的特点： 静止流体内部应力的特点： a、 ∆ ⊥∆ ，无切向应力。（表现为流动性） F S b、同一点不同方位的截面的应力大小相等。 由上述第二个特点可引入：压强P 由上述第二个特点可引入：压强
水文学(1-3)
水
主讲：
文
王 晓
学
云
第1章
内 重 难
绪 论
容： 1.1 水文现象及水文循环 1.2 水文学的研究领域及发展 1.3 水文学与给水排水工程的关系 1.4 水文现象的特性 1.5 水文现象的研究方法 点： 水文现象表现的运动形式； 水文循环的定义和分类； 水文现象的研究方法 点： 水文现象的特性
1.74% 0.76%
永冻土底冰 湖泊淡水 土壤水
2.53%
0.03%
海洋水 湖泊咸水和地下咸水 淡水 冰川 地下淡水 其他淡水
大气水 沼泽水 河水 生物水
Natural Renewable Water Resource (km3)
10,000
2,000
4,000
6,000
8,000
0
Brazil Russia USA Canada Indonesia China Colombia Peru India Congo
1) 萌芽时期(公元1400年以前) 这一时期中国的水文知识居于世界领先地位，如：
① 公元前239年的《吕氏春秋》 ；
② 2000年前建成的都江堰； ③ 公元527年的《水经注》
2) 奠基时期(公元1400～1900年) 该时期，西欧的产业革命促进了水利事业的发展，在水文 观测方面，发明制造了雨量器、蒸发器、流速仪等，系统的水 文测验为水文定量计 算及预报奠定了坚实基础。 (2) 20世纪初至50年代，是应用水文学兴起阶段 进入20世纪，大规模的水利水电建设蓬勃发展，需要科学 的水文计算和水文预报，使应用水文学迅速发展起来。 ① 美国1900年J.A.塞登提出著名的塞登定律； ② 1924年H.A.福斯特建立了P-Ⅲ水文频率曲线计算方法； ③ 1932年L.R.K.谢尔曼提出单位线法 ④ 1935年G.T.麦卡锡建立了马斯京根河道洪水演算法。 这一时期我国水文学发展则比较落后。
水力相关知识点总结
水力相关知识点总结一、水的运动规律1.1 流体的基本性质流体是一种没有固定形状的物质，它能够适应所容器的形状。
流体有两种基本形式：液体和气体。
在水力学中，液体是最常见的流体形式，它是水力学研究的主要对象。
1.2 流体的运动规律流体的运动受到许多因素的影响，如重力、惯性力、压力等。
在水流中，常见的运动规律有流速、流量、水头等参数，它们都可以通过数学模型来描述流体的运动情况。
1.3 流体的阻力流体在运动过程中会受到阻力的影响，这是因为流体与容器表面或其他流体之间存在摩擦力。
在水力学中，流体的阻力是一个重要的参数，它会影响水流的速度和流量。
1.4 流体的动能与静能流体有两种基本的能量形式：动能与静能。
动能是流体在运动过程中所具有的能量，它与流体的速度有关；静能是流体在停止运动时所具有的能量，它与流体的压力有关。
这两种能量形式都是水力学中重要的概念，它们对于水流的运动状态和能量转换具有重要影响。
二、水力工程设施2.1 水库水库是一种蓄水建筑，它可以储存大量的水资源，并且可以调节水流量和水位。
在水力学中，水库是重要的水利工程设施，它被广泛应用于灌溉、供水、防洪等方面。
2.2 水坝水坝是用来阻挡水流或者调节水位的工程结构，它在水力学中起着非常重要的作用。
水坝可以分为重力坝、拱坝、重力拱坝、土石坝等不同类型，不同类型的水坝有着不同的结构和功能。
2.3 水轮机水轮机是一种利用水流能量来驱动机械设备的装置，它是水力发电的核心设备。
水轮机根据其结构和工作原理可以分为垂直轴水轮机和水平轴水轮机，它们在水力发电中扮演着不同的角色。
2.4 水利工程水力工程是研究和应用水的相关知识和技术的学科，它涵盖了水库、水坝、水轮机、水渠、泵站等许多方面。
水力工程在农业灌溉、城市供水、水电发电、防洪抗旱等方面都有着重要的应用，对于社会经济的发展和人类生活的改善都起着至关重要的作用。
三、水力发电原理3.1 水力发电的概念水力发电是利用水流的动能进行能源转换，将水流能转化为电能。
化工原理流体流动
任务: ① 研究流体在什么条件下流动。 ② 流动过程中流体物理量（u、P或E）的变化规律。
连续性方程:质量衡算 柏努利方程:能量衡算 ③ 理论应用:确定流量,输送设备的有效功率,相对位置,
管路中的压强。
1.注3.1意概:由念于气体的体积随温度和压强而变化，在管截面积不变
一. 流量的与情流况速下: ，气体的流速也要发生变化，采用质量流速为 ① 流量计—算—带单来位方时便间。流过管路某一截面的流体体积或质量
永远为正
gz1u 2 1 2p 1W gz2u 2 2 2p2 hf1 2流体入 1
------机械能衡算方程（柏努利方程） z1 1
z2 w有效轴功率J/kg理想流体能量分布BC ：流道增加，速度减小，压力增加(减速增压) 96J/kg，出水管道全部阻力损失为4. 反映了在稳定流动系统中，流体流经各截面的质量流量不变时，管路各截面上流速的变化规律。
单位为J。
2
比动能：单位质量流速为u的流体所具有的动能称为 比动能，比动能大小为 1 u 2 单位为J/kg。
2
(3)压力能(静压能)： 质量为m,体积为V,压力为P的流体具有的静压能为:
静压能单位
pV [N.m 3][N .m ][J]
m 2
比静压能：单位质量的流体所具有的静压能称为～ 比静压能大小为PV/m=P/ρ,单位为J/kg。
体积流量: q V
SI单位:m3/s
质量流量: q m
SI单位: kg/s
流速 —— 单位时间单位截面上流过的流体体积或质量
体积流速: u
SI单位:m/s
质量流速: w
SI单位: kg/m2s
根据定义有: qVuA,uqV A 对于圆管:
从分子运动角度解释水沸腾比水蒸发更剧烈的原因
从分子运动角度解释水沸腾比水蒸发更剧烈的原因1.引言1.1 概述概述部分的内容应该简要介绍本文的主题和目的，即从分子运动角度解释水沸腾比水蒸发更剧烈的原因。
可以在这一部分提及水的重要性以及水在我们生活中的广泛应用，并引出该问题的重要性和研究的必要性。
以下是对于概述部分内容的一个示例：概述：水是地球上最为普遍和重要的物质之一。
作为一种无可替代的溶剂和生命维持的必需品，水的研究一直引起了科学家们的浓厚兴趣。
在日常生活中，我们都会经常接触到水的蒸发与沸腾现象。
然而我们是否曾思考过，为什么水沸腾时比水蒸发更加剧烈呢？这个问题在物理学中一直备受关注，通过从分子运动的角度来探讨这个问题，可以更加深入地理解水的沸腾过程，并揭示其中的原因。
本文的目的即是从分子运动的角度来解释水沸腾比水蒸发更加剧烈的原因。
我们将首先介绍水蒸发和水沸腾的基本过程，分析其在分子尺度上的差异。
接着，我们将运用分子运动理论来解释水沸腾比水蒸发更加激烈的现象，并探讨其中的原因。
通过本文的阐述，我们希望能够增进对水的沸腾与蒸发现象背后原理的理解，并为相关领域的研究和实际应用提供有益的参考。
文章结构部分的内容可以根据以下的内容进行撰写：文章结构：本文将从分子运动角度解释水沸腾比水蒸发更剧烈的原因。
具体而言，文章将分为引言、正文和结论三个部分。
1. 引言：在引言部分，将对整篇文章进行概述，介绍文章的目的和结构。
1.1 概述：此部分旨在简要概述水蒸发和水沸腾的过程，并指出水沸腾比水蒸发更剧烈的现象。
同时，也对分子运动的作用进行引入，为后续分析和解释做铺垫。
1.2 文章结构：此部分将详细说明文章的整体结构。
首先，将介绍水蒸发的过程，包括什么是水蒸发、蒸发的条件和如何进行的。
其次，将探讨水沸腾的过程，包括什么是水沸腾、沸腾的条件和如何进行的。
最后，通过分子运动的角度，解释水沸腾比水蒸发更剧烈这一现象。
1.3 目的：此部分将明确本文的研究目的，即从分子运动的角度解释水沸腾比水蒸发更剧烈的原因。
描述液体运动的两种方法
描述液体运动的两种方法1.1 描述液体运动的两种方法描述液体运动的方法有拉格朗日法和欧拉法两种。
1.1.1 拉格朗日法拉格朗日法是以液体运动质点作为研究对象，研究这些质点在整个运动过程中的轨迹（称为迹线）以及运动要素随时间的变化规律。
每个质点运动状况的总和就构成了整个液体的运动。
所以，这种方法与一般力学中研究质点与质点系运动的方法是一样的。
由于液体质点的运动轨迹非常复杂，用拉格朗日法分析流动，在数学上会遇到很多的困难，同时实用上一般也不需要知道给定质点的运动规律，所以除少数情况外（如研究波浪运动），水力学通常不采用这种方法，而采用较简便的欧拉法。
1.1.2 欧拉法欧拉法是把液体当作连续介质，以充满运动质点的空间——流场作为研究对象，研究各时刻流场中不同质点运动要素的分布与变化规律，而不直接追踪给定质点在某时刻的位置及其运动状况。
用欧拉法描述液体运动时，运动要素是空间坐标x ，y ，z 与时间变量t 的连续可微函数。
变量x ，y ，z ，t 统称为欧拉变量。
因此，各空间点的流速所组成的流速场可表示为⎪⎭⎪⎬⎫===),,,(),,,(),,,(t z y x u u t z y x u u t z y x u u z z y y x x (2-1)各空间点的压强所组成的压强场可表示为),,,(t z y x p p = (2-2)加速度应是速度对时间的全导数。
注意到式（2-1）中x ，y ，z 是液体质点在t 时刻的运动坐标，对同一质点来说它们不是独立变量，而是时间变量t 的函数。
根据复合函数求导规则，得dtdz z u dt dy y u dt dx x u t u dt du a x x x x x x ⋅∂∂+⋅∂∂+⋅∂∂+∂∂== 式中x u dt dx =； y u dt dy =； z u dt dz = 故 z u u y u u xu u t u dt du a x z x y x x x x x ∂∂+∂∂+∂∂+∂== 同理 z u u y u u x u u t u dt du a y z y y y x yyy ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂== (2-3)zu u x u u x u u t u dt du a z y z y z x z z z ∂∂+∂∂+∂∂+∂∂==上式右边第一项tu t u t u z y x ∂∂∂∂∂∂,,表示通过固定点的液体质点速度随时间的变化率，称为当地加速度；等号右边后三项反映了在同一时刻因地点变更而形成的加速度，称为迁移加速度。
水动力学和水质
水动力学和水质1. 水动力学水动力学是研究水体在流动过程中的力学运动规律的学科。
水动力学涉及的内容非常广泛，包括水波运动、水流运动、湍流运动等。
水动力学的研究和应用对于水利工程、船舶工程、海洋工程等领域至关重要。
1.1 水波运动水波指的是水体表面的波动，水波运动是水动力学中的一个重要分支。
水波运动的分类很多，比如按照波传播的方向可以分为横波和纵波；按照波浪的形态可以分为兴波和背波等。
水波运动的研究对于理解海洋、湖泊、河流等水体的物理特性至关重要。
1.2 水流运动水流运动是包括河流、溪流、海流等水体在流动过程中的力学规律研究。
水流运动的特点是复杂多变的，因为水体的流速、流向、流量等都会受到影响，比如水温、水深、流域面积等。
水流运动的研究对于水力工程、水土保持、水文气象等领域都很重要。
1.3 湍流运动湍流运动是水动力学中最复杂的一种运动形式。
湍流指的是流体中出现的一种不规则、无序的运动状态。
湍流的特点是流速和压力的分布不规则，能量消耗巨大。
湍流现象在大气、水体、火焰等领域中都有广泛应用，比如飞行器的稳定性设计和火力武器的炮弹稳定性设计等。
2. 水质水质是指水体所含的化学物质、微生物及其数量、颜色、味道等特征。
水质好坏直接关系到人们的健康，对于农业、工业和生态环境等方面也有着重要的影响。
因此，水质管理一直是各个国家和地区都非常关注的一个问题。
2.1 水质检测水质检测是为了了解水体中所含有害物质质量和含量以及水体是否满足某些用途要求而进行的一系列分析实验。
水质检测工作包括前处理、样品采集、化学分析、数据管理和信息输出等步骤。
水质检测对于保护水资源、提高水利设施运行效率、改善自然环境等方面都很重要。
2.2 水污染控制水污染控制是指通过各种手段和措施来减轻和消除水体受到的污染影响，达到净化水体、提高水质的目的。
水污染控制工作包括治理污染源、建设污水处理设施、加强污染物监测等方面。
水污染控制是环境保护工作的重要内容，也是实现可持续发展的重要举措之一。
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赤道暖流的流向 西风带洋流的流向
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C.北半球
D.南半球
中低纬寒流流向
中低纬洋流模式
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(2)图中某些洋流对下列地理事物或现象影响明显的有(双 选)( )
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河流的补给类型与水文特征
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【典例1】(2011·北京文综)读下图，回答下列问题。
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解
处是寒流。
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(2)“凸向即流向”：洋流流经海区等温线凸出的方向即为
洋流的流向。如图b，该图是海洋局部等温线分布状况，则A 处是暖流，B处是寒流。 (3)判断洋流名称
判定南北半球 判定洋 判定洋流性质 判定纬度位置 流流向 确定洋流名称
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有季节性积雪融水补给;丁河流量较小，说明水源补给量少，
应为地下水或湖泊水补给。
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(4)确定河流所在区域的气候特征 甲河水量丰富，主要分布于我国东南沿海的季风气候区；乙 河水量较小，主要分布于我国西北内流区，以温带大陆性气
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(3)结合河流的径流量，并对照河流补给时间确定河流的补
给形式。甲河流量与降雨量的对应关系明显，说明以雨水补
给为主；乙河流量与气温的对应关系明显，说明以冰雪融水 补给为主；丙河有春汛，与春季气温回升有关，说明春季时
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结冰期：由流域内最低气温决定的。月均温在0℃以下河流 结冰，月均温在0℃以上无结冰期。 流速：由地形决定。落差大，流速大；地形平坦，水流缓慢。
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第(1)题，图中虚线为回归线和极圈，图中西风带洋流为全 球环流，且呈顺时针方向流动，因而可判断出所属半球为南 半球；结合中低纬洋流的环流方向也可以判断出其位于南半 球。
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第(2)题，巴西东南沿海有巴西暖流流经，使得降水丰富； 西欧冬季温和多雨，主要是因为受西风带的控制；澳大利亚 西海岸受西澳大利亚寒流的影响，形成荒漠景观；台湾东部
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特别是纵坐标。图中横坐标均表示时间，甲图中纵坐标为河 流流量与降雨量，乙图中纵坐标为河流流量与温度,丙丁两
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图中纵坐标均为河流流量。
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第(1)题，塔里木盆地气候的形成首先与地理位置有关， “深居内陆，远离海洋”；其次是地形因素，周围高山环绕， 特别是西侧有高峻的帕米尔高原，阻挡了西风的进入，加剧 了塔里木盆地的干旱。
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第(2)题，西北地区降水较少，冰川、积雪融水和地下水， 是西北地区河流的主要补给类型；其中冰川补给量最大，夏
解
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A.巴西东南沿海降水丰富 B.西欧冬季温和多雨
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C.澳大利亚西海岸的荒漠景观 D.台湾东部降水丰富
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【思路点拨】解答该题需要把握以下关键点：
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季气温高，融水量大；其次是积雪，主要在春季；再次是地
下水，可常年补给。
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【参考答案】(1)远离海洋，深居内陆；四周有高山阻挡。
解
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(1)识别图中纵、横坐标代表的地理事物名称、单位及数值，
(2)以横坐标的时间变化为主线，分析其水文特征。注意过 程曲线弯曲变化的时段、峰值的流量。如图，甲河流量较大，
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汛期出现在4～7月份，冬季是枯水期。乙河流量较小，温度 越高，流量越大，冬季出现断流。丙河流量较大，一年有两 次汛期，其他时节流量偏小。丁河流量偏小，补给量较大的 季节为夏季。
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(2)内流河的水文特征：流量小，汛期多在夏季，季节变化 大，年际变化小，含沙量较大。
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3.河流流量过程曲线图的判读(以下图为例)
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(2)冰川、积雪融水补给，地下水补给；主要在夏季，其次
在春、秋季。
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1.河流流量与沿线地理环境的关系
(1)地区
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降水丰富主要与地形有关。
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【答案】(1)BD
(2)AC
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1.海水等温线图中寒暖流的判读方法
1.水循环的过程和主要环节，水循环的地理意义。
2.世界洋流分布规律，洋流对地理环境的影响。
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1.以流域示意图为背景，考查河流的主要补给类型以及流域 内水循环的特点是重要的命题方式。复习时要关注不同气候
解
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(1)下列有关图示大洋环流所属半球及其判读依据的叙述， 正确的是(双选)( A.北半球 B.南半球 )
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解
读
候为主；丙河一年有春汛和夏汛两次汛期，主要分布于我国
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东北地区；丁河在我国分布较为普遍。
洋流的分布与影响
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【典例2】(2011·南通模拟)下图为以极点为中心的某半球
大洋环流分布示意图，读后完成(1)、(2)题。
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