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八年级物理下册10.1在流体中运动课件(新版)教科版

二：我们来探究气体的压强与流速的关系
Ａ沿着下垂的纸面上方吹气
(1)现象：纸条会向上飘起 (2)比较纸条上下气体流速大小 (3)解释你看到的现象
纸条上方气体流速大，压强小；下方气体流速小，压强大
我们来探究Ｂ、倔强的纸片向两张下垂的纸中间吹气：
(1)提出你的猜想
Ｂ、倔强的纸片
• 吹气前，两张纸静止不动，说明两张纸内外空气压力大小相等，压强大小也相。等
向下的压力。
某地发生龙卷风，将很多人家的屋顶掀飞，但人们发现了一个奇怪的现象：凡是龙卷风发生前将门窗关严后再撤离的人家大部分屋顶都被掀飞了，而走得匆忙忘记关门窗的人家屋顶大都保存了下来。为什么会发生这种现象？
龙卷风从屋顶快速刮过时，屋顶上方的空气流动加快，气体压强变小，关严门窗后，会使屋内的压强大于屋外的压强，是压强把屋顶掀开了。如果门窗没关，风从屋顶和屋内同时通过，屋内外压强相差不大，因此屋顶就不会被掀开。
如题图所示以下四个关于气体压强与流速的关系的现象中压强p1p2大小关系正确的是9为了探究液体的某些性质小平和小华在老师的帮助下设计制作了如图所示的装置两人首先向水槽中灌满水松开铁夹后水流入两管待稳定后比较两管中水面高度关系将会发现其原因是随后他们拔去右端的软木塞装置中的水立即向外涌出此时再比较两管中水面的高度关系将会发现两管水面相平连通器原理
•
10.1在流体中运动
课前导入
想一想
飞机上升的力是怎样产生的呢？
学习目标
学习目标
（1）了解流体压强与流速的关系；（2）知道飞机的升力是怎样产生的；（3）能够根据流体的压强与流速的关系解释生活中相关的现象。
一、流体与流速
流体：具有流动性的物体叫流体，如：水、空气。

化工原理ppt-第一章流体流动

其单位为J/kg。
2022/8/11
34
二、流体系统的质量守恒与能量守恒
2. 柏努利方程
(1) 总能量衡算
4）外加能量流体输送机械（如泵或风机）向流体作功。单位质量流体所获得
的机械能。用We表示，单位J/kg。 5）能量损失
液体流动克服自身粘度而产生摩擦阻力，同时由于管路局部装置引起的流动干扰、突然变化而产生的阻力。流体流动时必然要消耗部分机械能来克服这些阻力。单位质量流体克服各种阻力消耗的机械能称为能量损失。用Σhf ，单位J/kg。
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知识运用
【1-3】某自来水厂要求安装一根输水量为30m3/h的管道，试选择一合适的管子。
解：水的密度：1000kg/m3，体积流量：Vs=30000/（3600×1000）=0.0083（m3/s）
查表水流速范围，取u=1.8m3/s
根据d 4Vs
u
d 4Vs 4 30 / 3600 0.077 m 77mm
22
一、流体流量和流速
2.流速
单位时间内流体质点在流动方向上所流经的距离。
（1）平均流速：u=Vs/A （m/s）
关系:G =u
（2）质量流速：G=Ws/A (kg/(m2·s))
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23
一、流体流量和流速
3.圆形管道直径的选定
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24
一、流体流量和流速
3.圆形管道直径的选定
2022/8/11
8
二、流体压力
2.表压与真空度
表压和真空度
p 当地大气压，
表压强=绝对压强-大气压强
p 当地大气压，
真空度=大气压强-绝对压强

流体流动ppt课件

原始液位计
液柱压差液位计
鼓泡式液柱T液EX位T计
化工单元操作
h 0 R
化工过程仪表是自动控制系统最重要的检测环节 LOGO

液位检
应用浮力原理检测物位
测应用静压原理检测液位
方
法应用超声波反射检测物位
钢带浮子式液位计
法兰式差压液位计
化工单元操作
超声波液位计
第二节流体静力学
化工单元操作
第一节概述
气体和液体的统称
A
E
B
流体
D
C
化工单元操作
LOGO
第一节概述
LOGO
一般液体
流体
一般气体
微观上，流体是大量彼此之间有间隙的单个分子组成
宏观上，流体可视为无数流体质点组成的连续介质。
化工单元操作
第二节流体静力学
LOGO
流体静力学
研究流体在外力作用下处于静止或平衡状态下其内部质点间、流体与固体边壁间的作用规律
水柱（mH2O）和毫米汞柱（mmHg）等。若流体的密度为ρ，则夜柱高度h与压强p的关系为

p =hρg
或
h p
g
用液柱高度表示压强时，必须注明流体的名称，如10mH2O、760mmHg等。
化工单元操作
标准大气压（物理大气压）：atm
LOGO
1atm 760mmHg 1.013105 Pa 1.033at 10.33mH2O
解：绝对压强 = 大气压强 - 真空度 = 640-500 = 140mmHg=140×133.3Pa = 1.86×104 Pa=18.6kPa
化工单元操作
LOGO

在流体中运动ppt课件

何
妙
上方压强大于下方
用
？
给车身较大压力
加大了与地面摩擦
；.
增加了稳定性增大了动力
32
面产生的压力F1与停在水平地面产生的压力F2相比( ) A F1<F2 B F1>F2 C F1=F2 D 无法比较
A
；.
26
是可有可无的吗？
；.
27
是可有可无的吗？
；.
28
是可有可无的吗？
；.
29
这是可有可无的吗？
；.
30
气流偏导器，俗称“压风片” 它的作用是什么？
；.
31
气
流
像“装反了的机翼”
______；下方气流速度小，对机翼的压强_____．因此在机翼的上下表面产生了_______，这就是向上的升力．
；.
23
4、如下图所示，是草原犬鼠的洞穴横截面示意图，洞穴深达两米，洞穴有两个出口，一个是平的，另一个有隆起的圆形土堆。
；.
24
（1）猜想甲：是为了建一处瞭望台，乙：是为了作一个识别洞穴的记号；丙：挖洞时泥土就近堆放。你的猜想是_____________。
；.
10
1、升力是怎样产生的？鸟翼的上下表面产生了压强差，这个压强差就形成了鸟翼向上的升力
2、什么是升力？升力，就是向上的力。使你上升的力。有很多种了。一般都是说在空气中。也就是向上的力大于向下的力，其合力可以使物体上升。这个力就是升力。
；.
11
；.
12
几十吨重的飞机为什么能腾空而起
；.
19
（二）液体的压强与流速的关系
R
A
B

流体的运动共49张PPT

流体特性
流体具有易流动性、无固定形状、抗压性、表面张力等特性。其中，易流动性是流体最显著的特点，使其能够适应容器的形状并传递压力。
流动类型及特点
01 02
层流
层流是指流体在流动过程中，各质点沿着一定的轨迹做有规则的平滑运动。层流具有流速分布均匀、流线平行且连续、质点间无相互混杂等特点。
湍流
Pa）。
压强
流体中某点的压力与该点处流体密度的比值，用符号$rho$表示，单位是千克每立方米（kg/m³）。
压力与压强的关系
$p = rho gh$，其中$g$是重力加速度，$h$是该点距流体自由表面的垂直距离。
浮力原理及应用
01
02
03
04
浮力
浸在流体中的物体受到流体竖直向上的托力，其大小等于物
流线、流管、流量等，以及连续性方程、伯努利方程等重要原理
。
黏性流体的运动
分析了黏性对流体运动的影响，包括层流和湍流的形成机制、雷诺数等概念。
流体的基本性质和分类
介绍了流体的定义、特性以及不同类型的流体，如牛顿流体和非牛顿流体。
流体机械能转换
介绍了流体机械能转换的基本原理，如泵、风机、涡轮机等设备的工作原理和性能参数。
人工明渠
人工开挖或建造，具有规则的几何形状，水流条件相对简单。
涵洞和隧洞
水流在封闭空间内流动，受边界条件限制，流速分布和能量损失有特定规律。
明渠均匀流和非均匀流现象
均匀流
流速沿程不变，水面线呈水平或倾斜直线，常见于长直渠道或水槽实验。
非均匀流
流速沿程变化，水面线呈曲线，分为渐变流和急变流，常见于天然河道和复杂渠道。
前沿研究领域介绍

化工原理流体流动ppt课件

p p0
g
由上式可知，压力或压力差的大小可用液柱高度表示。
静力学基本方程式中各项的意义：
将 p2＝p1＋ρg(Z1-Z2) 两边除以ρg并加以整理可得：
z1pg1
z2
p2
g
或
z
p
g
常数
上式中各项的单位均为m。
Ø位压头（potential tential head）：
第一项Z为流体距基准面的高度，称为位压头。若把重量 mg的流体从基准面移到高度Z后，该流体所具有的位能为 mgZ。单位质量流体的位能，则为 mgz/m=zg 。上式中Z（位zp Nhomakorabeag
常数
位压头＋静压头＝常数
也可将上述方程各项均乘以g，可得
gz p 常数
四、流体静力学基本方程式应用
（一）压力测量
1 U型管液柱压差计 2 斜管压差计 3 微差压差计
（二）液面测定（三）确定液封高度
p1 p2
Ra b
0
(a)
0
a
b
R
p1 p2 (b)
p1
a
0
(c)
p1 p2
p2
02
b R1
现从静止液体中任意划出一垂直液柱，如图所示。液柱的横截面积为A，液体密度为ρ，若以容器器底为基准水平面，则液柱的上、下底面与基准水平面的垂直距离分别为Z1和Z2，以 p1与p2分别表示高度为Z1及Z2处的压力。
在垂直方向上作用于液柱的力有： 1. 下底面所受之向上总压力为p2A； 2. 上底面所受之向下总压力为p1A；
液＝体 f(T );气体 f(T ,P )
常用液体的密度值参见附录四和附录五，附录五给出的是相对密度，即液体密度与4℃水的密度之比值， 4℃水的密度为1000kg/m3。

流体流动PPT课件

③流体温度不变，U1=U2 ； ④流体克服流动阻力损失的机械能为wf 。
p1

gz1
1 2
u12

we

p2

gz2

1 2
u22
w
f
阻力损失
（1-15）
令
he

we g
及hf

wf g
则：
压头损失
p1
g

z1

u12 2g

he

p2
g

z2

u22 2g
h f
（1-16）
以上两式为实际不可压缩流体稳定流动的机械能衡算式对于可压缩流体由于密度不为常数，所以不可用。
注：若在输送过程中压力改变不大，气体也可按不可压缩流体来处理。
理想气体的密度：标准状态（1atm，0 ℃ ）下每kmol气体的体积为22.4 m3，则其密度为
理想气体标准状下的密度，kg/ m3
气体的千摩尔质量
0

M 22.4
kg/kmol
理想气体T，p下的密度，kg/ m30pp0p2
gz2

u22
2
p f
pa
全风压
压力降（阻力损失）
注：柏努利方程是针对理想流体而又无外功加入时的以单位质量流体为衡算基准的机械能衡算式，实际流体的以单位质量为衡算基准的机械能衡算式我们称为实际流体的柏努利方程。
⑤ 对可压缩流体（如气体）
对可压缩流体，其ρ是随压力的变化而变化的，在流体输送过程中，p是变化的，因此ρ也是变化的，但是对于短距离输送，可把ρ看作常数，或者当
例：真空蒸发操作中产生的水蒸气往往送入混合冷凝器中与冷水直接接触而冷凝,为维持操作的真空度, 冷凝器上方与真空泵相接,不时将器内的不凝性气体抽走。同时,为了防止外界空气由气压管漏入致使设备内的真空度降低，因此,气压管必须插入液封槽中，水即在管内上升一定的高度h,这种措施即为液封。若真空表的读数为80ka,试求气压管中水上升的高度h。

第1节在流体中运动

为什么甲、乙管中水面高度不同？
1912年秋天，远洋航轮与较小
的巡洋舰同向航行时，突然小
船竟然扭头几乎笔直地向大船
冲来，结果小船把大船撞了一
个大洞。你能解释两船相撞的原因吗？
有些跑车在车尾安装了一种“气流偏导器”，如图所示，由于“气流偏导器”上表面平直，下表面呈弧形向下凸，当跑车高速行驶时，流过它上方的空气速度比下方空气速度小（选填“大或小”），此时，上方空气压强比下方空气压大（选填“大或小”），这样，“气流偏强导器”受到一个向下（选填“上或下”）的压力差，从而使车轮抓紧地面。
飞机的机翼
机翼的形状是：
上凸下平的
飞机升力产生：
V1,P1
V2,P1
迎面吹来的风被机翼分成两部分，由于机翼横截面形状上下不对称，在相同的时间里机翼上方气流通过的路程长，因而速度较大，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，对机翼的压强较大．
飞机的升力：气流在机翼上下表面由于
第十章
流体的力现象
第一节
在流体中运动
新课引入：
鸟儿是怎样翱翔的?
飞机为什么能像鸟一样遨游天空?
思考：
为什么我国海军舰艇赴亚丁湾护航时，护航编队一般采用前后护航形式，而不采用“并排”护航？
秋天树叶散落在马路边上，当一辆高速行驶的汽车驶过路面时，树叶将（从路旁飞向汽车）（选择：从路边飞向路两旁 / 从路旁飞向汽车）
做一做
吹起时候，周围空气流速加快，压强变小，空气不流动的地方压强较大
为什么？
总结：
流体在流速大的地方压强小,在流速小的地方压强大。（简称“V大P小；V小P 大”）这就是著名的伯努利原理，它适用于各种流体。

流体在管内的流动 ppt课件

u14d12 u24d22
u1 u2
d2 d1
表明：当体积流量VS一定时，管内流体的流速与管道直径的平方成反比。
四、能量衡算方程式
1、流体流动的总能量衡算
1）流体本身具有的能量 ①内能：物质内部能量的
总和称为内能。单位质量流体的内能以U表示，单位J/kg。
②位能：流体因处于重力场内而具有的能量。
1）柏努利方程式表明理想流体在管内做稳定流动，没有外功加入时，任意截面上单位质量流体的总机械能即动能、位能、静压能之和为一常数，用E表示。
即：1kg理想流体在各截面上的总机械能相等，但各种形式的机械能却不一定相等，可以相互转换。
2）对于实际流体，在管路内流动时，应满足：上游截面处的总机械能大于下游截面处的总机械能。
3）总能量衡算
衡算范围：截面1-1’和截面2-2’间的管道和设备。衡算基准：1kg流体。设1-1’截面的流体流速为u1，压强为P1，截面积为A1，比容为ν1；截面2-2’的流体流速为u2，压强为P2，截面积为A2，比容为v2。
图
取o-o’为基准水平面，截面1-1’和截面2-2’中心与基准水平面的距离为z1，z2
3）式中各项的物理意义：
g z 、 u 2 、 p 处于某个截面上的流体本身所具有的能量
根据稳定流动系统的能量衡算式有：
∑输入能量=∑输出能量
Σ输入能量 U1g1zu221p1v1qeW e Σ输出能量 U2g2zu222p2v2
U 1 g 1 u z 2 1 2 p 1 v 1 q e w e U 2 g 2 z u 2 2 2 p 2 v 2
令 UU2U 1 gzg2zg1z u2 u22 u12
ws uA

【教科版】2021年春物理八年级下册：10.1-在流体中运动ppt优秀课件(25页)

Ｂ．两艘并列同向行驶的船只不会相撞
Ｃ．地铁、火车站的站台安全线不必设置
课后复习
学前先导
26
Ｄ．喷雾器再怎么用力也喷不出雾来
3、热电厂的烟囱，建得高的原因是（Ｃ）
Ａ．可以避免大气污染Ｂ．高处气体流速小，压强大，可以保持炉内通风
Ｃ．高处气体流速大，压强小，可以保持炉内通风
Ｄ．高处气体流速大，压强大，可以保持炉内通风
学前先导
29
Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit. Aenean commodo ligula eget dolor; Lorem ipsum dolor sit amet, consectetuer adipiscing elit.
呵护儿童健康成长
讲课人：优质老师
思维导图
课后复习
学前先导
2
第十章流体的力现象
第一节在流体中运动
课后复习
学前先导
3
鸟儿能在天空中翱翔，大家知道是什么力托起鸟儿的吗？
要弄这个问题请同学们集中思想学习《在流体中运动》
课后复习
学前先导
4
➢ 知识目标：
1、了解流体的压强与流速的关系。
2、了解飞机的升力是怎样产生的。
草原犬鼠的空调系统
课后复习
学前先导
25
探索与创新
1、赛车尾部气流偏导器的作用，主要是为了让汽车在高速行驶时，对地面的压力更大，提高汽车的抓地性能，能表示偏导器横截面形状的是（）Ｂ
A
B
C
D
Ｃ
2、想象一下，如果在气体和液体中流速大的地方压强大，则不会出现的情况是（）

第3章流体运动学ppt课件

t
div( u )
0
——连续性方程的微分形式
t
不可压缩流体即
c
divu 0 ux uy uz 0 x y z
例：已知速度场
ux
1
y2 x2
uy
1
2xy
uz
1
2tz
t2
此流动是否可能出现？解：由连续性方程：
(ux ) (uy ) (uz ) 2t (2x) 2x (2t) 0
(uz )
z
dxdydzdt
dt时间内，控制体总净流出质量：
M
M x
M
y
M z
(
u
x
x
)
(u y )
y
(
u
z
z
)
dxdydzdt
udxdydzdt
div(
u )dxdydzdt
由质量守恒：控制体总净流出质量，必等于控制体内由于密度变化而减少的质量，即
div(u)dxdydzdt dxdydzdt
➢ 根据流线的定义，可以推断：流线不能相交，也不能转折；
➢ 在恒定流情况下，迹线与流线重合。
➢迹线和流线最基本的差别是：
迹线是同一流体质点在不同时刻的位移曲线(与拉格朗日观点对应); 流线是同一时刻、不同流体质点速度矢量与之相切的曲线(与欧拉观点相对应)。
例：已知速度ux=x+t，uy=－y+t 求：在t=0时过（－1，－1）点的流线和迹线方程。
微团的角变形：1
2
1 2
u y x
ux y
dt
xydt
xy
1 2
u y x
ux y
是微团在xoy平面上的角变形速度

流体在管道中的流动PPT幻灯片课件

•
de=4R=4×0.173=0.693m
•
V=Q/A=0.2/0.48=0.417m/s
10
材料工程基础
• 矩形 a·3a=3a2=0.48m2 a=0.4m b=1.2m
R ab 0.48 0.15 m 2(a b) 2 1.6
• de=4×0.15=0.6m V=Q/A=0.417m/s
则
hf

p1 p2
g
测压管中的水柱高差△Ｐ即为有效截面1-1和2-2 间的压头损失。
14
材料工程基础
图４-３水平等直管道中水头损失
15
材料工程基础
伯努利(能量)方程实验
16
材料工程基础
【例4-1】管道直径 d 100mm，输送水的流量 qV 0.01
m3/s，水的运动黏度 1106 m2/s，求水在管中的流动状态？若输送 1.14104 m2/s的石油，保持前一种情况下的流速不变，流动又是什么状态？
6
材料工程基础
４.１.２雷诺数
流体的流动状态与流速、管径和流体的黏性等物理性质有关。
uc d
引入比例系数 Rec

uc Rec d Rec d 或
Rec

ucd

Rec 称为临界雷诺数，是一个无量纲数。
7
材料工程基础
流体在任意形状截面的管道中流动时，雷诺数的形式是
Re ude
材料工程基础
第四节流体在管道中的流动一维定常流动
4.1 流体的两种流动状态 4.2 圆管中流体的层流流动 4.3 圆管中流体的紊流流动 4.4 流动阻力损失 4.5 管路计算
1

在流体中运动解析PPT课件

第2页/共26页
二、伯努利的发现
有趣小实验
1.大家动手做
• (1).将纸条一端贴近下嘴唇，用力向纸条上方吹。
•
纸条向上飘起
• (2)、用两手握两张纸，让纸自由下垂，在两张纸的中间向下吹气。
•
两张纸条相互靠近
第3页/共26页
实验分析
1、气体流速大，压强小。2、气体纸流条速大纸，条压强小。
纸条
第11页/共26页
草原犬鼠的空调系统
这是非洲草原犬鼠洞穴的横截面示意图。洞穴有两个出口，一个是平的，而另一个则是隆起的圆形土堆。实际上，两个洞口的形状不同，决定了洞穴中空气流动的方向。因此，地面上风吹进了犬鼠的洞穴，给犬鼠带去了习习凉风。
第12页/共26页
小结
• 流体压强与流速的关系——伯努利原理：流体在流速大的地方压强小，流速小的地方压强大。
• 方法 2：漏斗倒扣在乒乓球上，边用力吸气，边将漏斗正立（大气压强）
• 方法 3：用漏斗将乒乓球拨至桌子边缘，乒乓球滚到漏斗里。（力与运动）
第25页/共26页
感谢您的欣赏
第26页/共26页
• 2、为了减小狂风对房顶的损害，尖顶房屋的山墙上常安装百叶窗，这可以使刮大风时，通过百叶窗在房顶的下表面也产生气流，以减小房顶上下表面的气压差。
第19页/共26页
这是干什么的
第20页/共26页
这是干什么的
第21页/共26页
气流偏导器，俗称“压风片”，它的作用是什么
第22页/共26页
像“装反了的机翼”
第6页/共26页
飞机和鸟类有相似的外形，飞机的研制成功是仿生的一个典型例子。怎样产生的？
飞机机翼做成上凸下平，航行时使机翼上方气流速度