物在流体中的运动
教科版八年级下册物理《1. 在流体中运动》
实验设计
实验名称 探究鸟翼模型的升力
实验目的 探究流体的流速与压强的关系。
实验用品 硬纸片、吸管、细铁丝、支架和吹风机。 将纸片叠成上凸下凹的模型,中间插上
实验过程 吸管,插在细铁丝架上,用吹风机吹风。
实验现象 模型沿细铁丝向上升起来。 实验结论 流体在流速大的地方压强小;流速小的
2鸟在空中翱翔空气沿着鸟翼流过由于鸟翼上凸下凹的特殊造型使通过鸟翼上方的空气流速比下方大于是上方的压强小于下方的压强获得了升力
1、在流体中运动
教学目标
1、探究鸟翼的升力。 2、学生探究小实验。 3、伯努利的发现。 4、归纳流体中的压强规律。 5、流体力现象。 6、课堂练习。
鸟的飞翔
探究鸟翼的升力
实验用品
实验过程
实验现象 实验结论
漏斗吹乒乓球演示
吹纸片演示
吹
吹水管
吹
吹两乒乓球
吹
流体力学现象
打开
犬鼠洞图示
风
课堂练习
1、鸟为什么会飞向高空? 2、鸟的翅膀构造有什么特点? 3、流体的流速与压强有什么关系?
谢谢观看!
地方压强大。
鸟翼上方空气流速大
1、宏观运动具有相对性,以飞行的鸟为参 照物,空气是运动的。
2、由于鸟翼上凸下凹,那么,上方空气流 经的距离比下方大,即s上>s下。
3、由速度公式:v=s/t,可知鸟翼上方空 气的流速大于下方空气的流速,即v上>v下。
伯努力及其重要的发现
流体在流速大的 地方压强小;在 流速小的地方压 强大。
1、我们分成了八个小组,每组选出个小组长。 2、各实验小组要根据,教师提供的物品设计
实验。 3、设计完成后,将方案内容记录在实验报告
流体流动性的定义
流体流动性的定义流体流动性是指流体的性质,能够在容器内顺畅地运动和流动。
流体流动性属于动力学,通常与流体的压力、温度、物质的分布、密度等有关。
一般来说,流体越柔软,流动性就越好,因为这种属性可以使流体更容易在管道或容器内流动。
流体流动性是指物质在处于特定流体状态下的运动性能。
物料运动性受物质的性质、管道及容器的性质、物料流速及其强度、物料的温度及其变化率、物料的配置形态乃至同类物质在流体中的存在等多种因素的影响。
在特定的外力条件下,上述因素决定了流体的流动性。
从粘度的角度来看,流体越柔软,流动性就越好,而粘度则是决定流体流动性的重要指标之一。
粘度是描述一块物体一段时间内分层变形量的物理量。
当流体在管道内流动时,减小粘度就可以改善流体的流动性,尤其是对于高粘度的流体。
此外,流体中的悬浮物也会影响流体的流动性,因此如果流体中的悬浮物过高,其粘度会变得过大,从而影响流动性。
流体流动性还与流体的压力和温度有关,当压力降低或温度升高时,油粘度会降低,流动性也会提升。
此外,当流体温度较高时,流体中的汽化会对流动性产生影响。
流体流动性在许多工业生产过程中至关重要。
当流体处于低粘性状态时,在一定温度和压力下流体就可以保持一定的流动状态,从而可以实现各种物料的精准输送。
因此,企业在优化设备时都应该重视流体流动性,以提高设备的效率。
总之,流体流动性是指物质在处于特定流体状态下的运动性能,它是由物料的性质、管道及容器的性质、物料流速及其强度、物料的温度及其变化率、物料的配置形态、物料的粘度以及物料中悬浮物的存在而决定的,可以通过减少粘度和温度来改善流体流动性,是许多工业生产过程中不可缺少的重要因素。
空气动力学
空气动力学概述空气动力学是研究物体在空气中运动时受到的力学效应的学科。
它主要研究物体在流体介质中运动时的力学特性和性能。
空气动力学的研究范围涉及飞行器、汽车、船舶等各种交通工具,以及建筑物、桥梁等建筑结构,甚至涉及生物体在空气中运动的现象。
空气动力学基本原理定义在空气动力学中,物体在流体中的运动被称为空气动力学运动。
研究空气动力学时,我们通常关注以下几个关键参数: - 速度(Velocity):物体在流体中运动的速度。
- 密度(Density):流体的密度,表示在给定体积中流体分子的数量。
- 粘度(Viscosity):流体的粘度,描述了流体分子内聚的力量。
力学模型在空气动力学中,我们使用下面的几个力学模型来研究运动物体受到的力学效应:•定常流动模型(Steady Flow Model):假设物体在流体中的运动速度、流体的密度和粘度都是恒定不变的。
•非定常流动模型(Unsteady Flow Model):考虑流体速度和流体参数(如密度和粘度)随时间变化的情况。
•不可压缩流动模型(Incompressible Flow Model):假设流体在运动过程中密度保持不变。
•可压缩流动模型(Compressible Flow Model):考虑流体在运动过程中密度会发生变化的情况。
流体力学方程在空气动力学中,我们使用基本的流体力学方程来描述物体在流体中受到的力学效应:•欧拉方程(Euler’s Equation):描述了流体的不可压缩流动模型,它基于质量守恒、动量守恒和能量守恒等原理。
•纳维-斯托克斯方程(Navier-Stokes Equation):描述了流体的可压缩流动模型,它在欧拉方程的基础上加入了粘性项,更符合实际流体的运动特性。
应用领域空气动力学在许多领域都有广泛的应用。
以下是一些常见的应用领域:航空航天工程空气动力学在航空航天工程中具有重要的作用。
对于飞机、火箭、导弹等飞行器的设计和性能分析,空气动力学提供了基础理论和方法。
物体在流体中运动所受到的作用力
物体在流体中运动所受到的作用力北京教育学院物理系叶禹卿在中学物理中,研究了自由落体、单摆、抛体、振动等物体的运动。
研究时,认为物体在空气和水(流体)中运动时,没有受到流体的作用力,物体的运动是“在理想情况下的运动”。
在进行中学物理教学时,应当让学生理解和掌握这种物体的“理想运动”规律。
但是也应当清楚:在流体中运动的任何物体,都受到流体的作用力,有些情况下的作用力还很大,明显地影响了物体的运动状态。
对于物体在流体中运动的实际情况,我们应当有所了解。
本文仅介绍实际流体对在其中运动物体的阻力、压力,研究一些在流体中运动的实际物体运动规律,简要分析和说明有关理论与实际联系一些问题。
一、对流体的认识流体由连续分布的介质组成,有自身的结构和特点。
物体在流体中运动时,对组成流体的介质有作用,也必定受到介质的反作用。
在过去的中学物理中,基本不讨论流体问题。
现在,初中和高中都增加了有关流体的内容。
例如,在高中实验教材第一册增加了“流体的阻力”“伯努利方程”等,对流体的主要性质及其运动规律做了简单分析。
1.流体具有易流性、粘性和压缩性易流性是流体在切向力作用下,容易发生连续不断变形运动的特性。
液体和气体与固体的差异,或者说流体最显著的特征就是具有“流动性”或者“易流性”。
如果对静止的流体施加一个切向力,即使这个力多么微小,流体也将沿着力的方向运动。
流体具有易流性的原因,是流体既不能承受拉力、也不能承受切向力。
由于流体具有易流性,所以流体没有固定的形状,并且在流动中能与外界发生各种传输作用。
理想流体和实际流体都具有易流性。
理想流体的易流性比实际流体更强。
气体只能传递纵波、液体主要传递纵波的原因就是流体的易流性。
理想流体是没有粘性的,其内各部分之间不存在切向作用力。
刻舟求剑中的物理学原理
刻舟求剑中的物理学原理
《刻舟求剑》是古代中国的一个寓言故事,涉及到物理学原理的解释可能有以下几个方面:
1. 运动惯性:物理学原理中的惯性可以解释故事中的"船"和"剑"的运动。
当船在水流中漂流时,剑被插在船上的位置并不改变,这是因为剑具有惯性,它保持静止,而船则随着水流而运动。
这符合物体在不受外力作用下保持静止或匀速直线运动的惯性定律。
2. 水的阻力:故事中,人们看到剑的位置固定在船上。
然而,水流会对船施加阻力,水的流动会对剑施加作用力,试图改变剑的位置。
但是由于水的阻力较小,对剑的作用力不足以使剑脱离船而改变位置。
这涉及到物体在流体中的运动原理,即当物体在流体中运动时,流体会对物体产生阻力,阻碍物体的运动。
3. 相对运动的观点:《刻舟求剑》中的人们不能理解剑的位置不随船的漂流而改变之谜。
这可能与人们对于相对运动的认识有关。
在故事中,人们将目光锁定在船上,没有意识到船和剑相对于水流也在运动。
物理学中的相对论告诉我们,物体的位置和运动与参照物的选择密切相关。
在这个故事中,人们选择的参照物是船,因此他们只关注船的位置,忽略了船相对于水的运动。
总之,《刻舟求剑》中涉及到的物理学原理主要包括运动惯性、水的阻力和相对运动的观点。
这个故事提供了一个启示,即我们的认识和观察往往受到固有观念
和选择参照物的局限性。
物体在流体中运动所受到的作用力(精.选)
物体在流体中运动所受到的作用力北京教育学院物理系叶禹卿在中学物理中,研究了自由落体、单摆、抛体、振动等物体的运动。
研究时,认为物体在空气和水(流体)中运动时,没有受到流体的作用力,物体的运动是“在理想情况下的运动”。
在进行中学物理教学时,应当让学生理解和掌握这种物体的“理想运动”规律。
但是也应当清楚:在流体中运动的任何物体,都受到流体的作用力,有些情况下的作用力还很大,明显地影响了物体的运动状态。
对于物体在流体中运动的实际情况,我们应当有所了解。
本文仅介绍实际流体对在其中运动物体的阻力、压力,研究一些在流体中运动的实际物体运动规律,简要分析和说明有关理论与实际联系一些问题。
一、对流体的认识流体由连续分布的介质组成,有自身的结构和特点。
物体在流体中运动时,对组成流体的介质有作用,也必定受到介质的反作用。
在过去的中学物理中,基本不讨论流体问题。
现在,初中和高中都增加了有关流体的内容。
例如,在高中实验教材第一册增加了“流体的阻力”“伯努利方程”等,对流体的主要性质及其运动规律做了简单分析。
1.流体具有易流性、粘性和压缩性易流性是流体在切向力作用下,容易发生连续不断变形运动的特性。
液体和气体与固体的差异,或者说流体最显著的特征就是具有“流动性”或者“易流性”。
如果对静止的流体施加一个切向力,即使这个力多么微小,流体也将沿着力的方向运动。
流体具有易流性的原因,是流体既不能承受拉力、也不能承受切向力。
由于流体具有易流性,所以流体没有固定的形状,并且在流动中能与外界发生各种传输作用。
理想流体和实际流体都具有易流性。
理想流体的易流性比实际流体更强。
气体只能传递纵波、液体主要传递纵波的原因就是流体的易流性。
理想流体是没有粘性的,其内各部分之间不存在切向作用力。
实际流体与理想流体的主要差异是实际流体有粘性。
粘性大小用粘性系数表示。
粘性系数由流体自身的性质决定,与流体的种类、流体的温度等一些因素有关。
在国际单位制中,粘性系数的单位是Pa·s。
化学工程中的传质过程
化学工程中的传质过程传质是化学工程中的重要过程之一,它涉及物质在不同相之间传递的过程。
在化学工程中,传质过程是实现各种反应以及分离纯化的关键步骤之一。
本文将介绍传质的基本原理、传质过程的分类以及传质操作在化学工程中的应用。
一、传质的基本原理传质是指物质在空间中由高浓度区域向低浓度区域的传递。
在化学工程中,传质可以通过扩散、对流和反应来实现。
扩散是指物质由浓度较高的区域向浓度较低的区域通过分子运动的方式传递。
对流是指物质在流体中由于流体的运动而传递,可以通过外加压力差或者液体搅拌等方式实现。
反应传质是指在化学反应过程中,反应物和产物通过扩散和对流的方式进行传递。
二、传质过程的分类根据传质方法的不同,传质过程可以分为气体传质、液体传质和固体传质三种。
1. 气体传质气体传质是指气体在不同相之间的传递过程。
在化学工程中,气体传质通常通过气体的扩散来实现。
扩散系数是气体传质研究中的重要参数,它与物质本身的性质、传质介质的性质以及温度等因素有关。
气体传质在化学工程中的应用广泛,例如在气体吸附、蒸馏和气体分离等领域都有重要的应用。
2. 液体传质液体传质是指液体在不同相之间的传递过程。
在化学工程中,液体传质通常通过扩散和对流的方式来实现。
液体传质过程中的重要参数是质量传递系数,它与溶质的性质、传质介质的性质以及温度等因素有关。
液体传质在化学工程中的应用广泛,例如在溶剂萃取、萃取精馏和浸出等工艺中都有重要的应用。
3. 固体传质固体传质是指固体在不同相之间的传递过程。
在化学工程中,固体传质通常通过扩散和渗透的方式来实现。
固体传质过程中的重要参数是固体的扩散系数和扩散路径的长度。
固体传质在化学工程中的应用广泛,例如在膜分离、吸附和离子交换等工艺中都有重要的应用。
三、传质操作在化学工程中的应用传质操作在化学工程中广泛应用于反应器设计、分离纯化以及废水处理等领域。
下面将以蒸馏过程为例介绍传质操作在化学工程中的应用。
蒸馏是一种常用的分离纯化方法,它通过液体的汽化和凝结来实现混合物组分之间的分离。
2022届八年级物理第八章运动和力名师选题
(每日一练)2022届八年级物理第八章运动和力名师选题单选题1、用弹簧测力计先后两次水平拉同一木块,如图甲,使它在同一水平木板上做匀速直线运动,图乙是它两次运动的路程随时间变化的图像,下列说法正确的是()A.图甲中木块受到的拉力为3.2 NB.木块第一次和第二次的速度之比为1∶2C.木块两次受到的滑动摩擦力之比为1∶1D.第二次木块受到的拉力比第一次小答案:C解析:A.图甲中弹簧测力计的分度值是0.2N,木块受到的拉力为3.4N,故A错误;B.木块第一次为v1=s1t1=50cm10s=5cm/s木块第二次为v2=s2t2=25cm10s=2.5cm/s所以木块第一次和第二次的速度之比为2∶1,故B错误;C.前后两次木块都是在同一水平木板上做匀速直线运动,压力及接触面的粗糙程度一样,所以木块前后两次受到的滑动摩擦力大小相等,滑动摩擦力之比为1∶1,与运动速度无关,故C正确;D.根据二力平衡可知,木块在水平方向受到的拉力大小等于滑动摩擦力,前后两次滑动摩擦力大小相等,所以第二次木块受到的拉力与第一次相等,故D错误。
故选C。
2、如图所示,木块在水平拉力F的作用下,在足够长的水平桌面上做匀速直线运动,下列说法正确的是()A.木块对桌面的压力和木块受到的重力是一对平衡力B.木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力是一对平衡力C.拉力F大于木块受到的摩擦力D.撤去拉力F后,木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变答案:D解析:A.木块对桌面的压力和木块受到的重力,二力方向相同,所以,不是一对平衡力。
故A错误;B.木块受到的拉力和木块对桌面的摩擦力,分别作用在两个不同的物体上,所以,不是一对平衡力,故B错误;C.木块在水平桌面上做匀速直线运动,对木块的拉力与木块所受的摩擦力,是一对平衡力,二力大小相等、方向相反,故C错误;D.滑动摩擦力大小与压力大小和接触面的粗糙程度有关,所以撤去拉力F后,木块继续运动过程中受到的摩擦力大小不变,故D正确。
化学工程中的传递现象
化学工程中的传递现象化学工程是应用化学原理和知识解决工程问题的领域。
在这个领域中,传递现象是非常重要的一个方面。
传递现象指的是物质或能量在空间中传递的现象,在化学工程中包括物质传递、热传递和动量传递等多个方面。
这些传递现象的研究对于化学工程的设计、优化和控制有着至关重要的作用。
一、物质传递物质传递是指物质在空间中向其浓度低的方向传递的现象。
在化学工程中,物质传递是非常常见的现象,如化学反应、质量传递、尺寸分离等。
物质传递的速率取决于物质在介质中的扩散速率和浓度梯度。
在化学反应中,反应物和产物在反应介质中通过物质传递的方式进行反应。
例如,在化学反应器中,反应物通过介质向反应器中心传递,反应产物则通过介质向反应器外部传递。
在反应过程中,物质传递的速率直接影响反应速率和反应效率。
因此,对于反应器设计和操作的优化,对物质传递的控制非常重要。
在质量传递中,物质的传递是由浓度梯度驱动的。
例如,在化学工程中,气体通过多孔介质时,气体分子会在多孔介质中发生扩散。
这种扩散过程是由于气体浓度在多孔介质中存在梯度而驱动的。
根据浓度梯度的大小,物质传递的速率会不同。
在尺寸分离中,物质的传递过程是基于物质的大小区分的。
例如,在离心机中,离心力可将液体中不同大小的颗粒分离出来。
由于物质的不同大小、密度和形状等特征,其在介质中的传递过程也存在巨大的差异。
二、热传递除了物质传递,热传递也是化学工程中的重要传递现象。
热传递是指热量在空间中向其温度低的方向传递的现象。
在化学工程中,热传递常常涉及热交换器、反应器和分离器等装置。
在热交换器中,热量通过热传递的方式从一个流体流向另一个流体。
例如,热交换器中的两个液体之间的热传递,是通过两液体之间的温度差驱动的。
为了提高热效率,热交换器的设计和操作需要优化温度差。
在反应器中,化学反应所释放的热量需要及时冷却,以保证反应器的稳定性和安全性。
例如,在聚合反应中,反应产生的热量可以通过传递到反应体系外部的冷却器中来控制反应的温度和速率。
水滴的弹跳呈现出流体的动感与活力
水滴的弹跳呈现出流体的动感与活力引言水滴是一种常见的自然现象,它的弹跳不仅仅是重力和表面张力作用的结果,也是流体力学的表现。
水滴的弹跳不仅具备动感与活力,还展示出流体的特性。
本文将介绍水滴的弹跳过程及其与流体动力学之间的关系。
水滴弹跳的过程水滴弹跳的过程可以分为三个主要阶段:接触、变形和回弹。
接触阶段当水滴与固体表面接触时,表面张力使得水滴呈现出半球形状。
水滴与表面之间的接触面积非常小,这导致了强烈的表面张力。
表面张力会通过液体内部的静压力传递到液滴的顶部和底部。
在接触阶段,水滴会逐渐降低下降速度,直到完全接触表面。
变形阶段在水滴与表面完全接触后,其形状会发生变化。
当水滴受到表面的作用力时,它会变形成扁平的形状。
这种变形是由于表面张力和液体惯性之间的平衡所导致的。
在变形过程中,水滴内部的分子开始被拉伸和移动,形成了一种非常活跃的状态。
回弹阶段在扁平形状形成后,水滴会回弹回原来的形状。
这是因为在变形阶段的过程中,液滴内部的能量被积累,并且达到了一种临界点。
一旦达到临界点,扁平的水滴会产生突然的变形,回弹恢复到原来的球形状。
这个过程类似于弹簧的振动,体现出了水滴的动感与活力。
水滴弹跳与流体动力学的关系水滴的弹跳过程不仅仅受到重力和表面张力的影响,还与流体动力学密切相关。
表面张力与液滴形状表面张力是水滴的形状变化的主要驱动力之一。
在接触阶段,表面张力使得水滴成为半球形状。
通过调整表面张力的大小,可以使水滴的形状发生不同程度的变化,从而影响弹跳的高度和速度。
液体的粘性与回弹性液体的粘性对水滴的弹跳过程具有重要影响。
粘性较高的液体会抑制水滴的变形和回弹,从而减小水滴的弹跳高度和速度。
相反,粘性较低的液体会增强水滴的变形和回弹,使得水滴具备更大的弹跳高度和速度。
流场的形成与弹跳效果水滴的弹跳会形成一个复杂的流场,其中包含了液体的流动和湍流现象。
这个流场对水滴的弹跳效果产生了直接影响。
流场的形成和演化是一个复杂的过程,涉及到液滴的动力学以及液体与固体表面的相互作用。
物体在流体中运动所受到的作用力
物体在流体中运动所受到的作用力北京教育学院物理系叶禹卿在中学物理中,研究了自由落体、单摆、抛体、振动等物体的运动。
研究时,认为物体在空气和水(流体)中运动时,没有受到流体的作用力,物体的运动是“在理想情况下的运动”。
在进行中学物理教学时,应当让学生理解和掌握这种物体的“理想运动”规律。
但是也应当清楚:在流体中运动的任何物体,都受到流体的作用力,有些情况下的作用力还很大,明显地影响了物体的运动状态。
对于物体在流体中运动的实际情况,我们应当有所了解。
本文仅介绍实际流体对在其中运动物体的阻力、压力,研究一些在流体中运动的实际物体运动规律,简要分析和说明有关理论与实际联系一些问题。
一、对流体的认识流体由连续分布的介质组成,有自身的结构和特点。
物体在流体中运动时,对组成流体的介质有作用,也必定受到介质的反作用。
在过去的中学物理中,基本不讨论流体问题。
现在,初中和高中都增加了有关流体的内容。
例如,在高中实验教材第一册增加了“流体的阻力”“伯努利方程”等,对流体的主要性质及其运动规律做了简单分析。
1.流体具有易流性、粘性和压缩性易流性是流体在切向力作用下,容易发生连续不断变形运动的特性。
液体和气体与固体的差异,或者说流体最显著的特征就是具有“流动性”或者“易流性”。
如果对静止的流体施加一个切向力,即使这个力多么微小,流体也将沿着力的方向运动。
流体具有易流性的原因,是流体既不能承受拉力、也不能承受切向力。
由于流体具有易流性,所以流体没有固定的形状,并且在流动中能与外界发生各种传输作用。
理想流体和实际流体都具有易流性。
理想流体的易流性比实际流体更强。
气体只能传递纵波、液体主要传递纵波的原因就是流体的易流性。
理想流体是没有粘性的,其内各部分之间不存在切向作用力。
实际流体与理想流体的主要差异是实际流体有粘性。
粘性大小用粘性系数表示。
粘性系数由流体自身的性质决定,与流体的种类、流体的温度等一些因素有关。
在国际单位制中,粘性系数的单位是Pa·s。
初三物理科普阅读材料
初三物理科普阅读材料一、(xx扬州)阅读短文,回答问题。
日常生活中存在这样的现象:飞机、轮船、汽车等交通工具运行时,受到空气阻力;人在水中游泳、船在水中行驶时,受到水的阻力;百米赛跑时,奔跑得越快,我们感到风的阻力越大,这是什么原因呢?查阅相关资料得知:物体在流体中运动时,会受到阻力作用,该阻力叫做流体阻力。
流体阻力大小跟相对运动速度大小有关,速度越大,阻力越大;跟物体的横截面积有关,横截面积越大,阻力越大;跟物体的形状有关,头圆尾尖(这种形状通常叫做流线型)的物体受到的阻力较小。
物体从高空由静止下落,速度会越来越大,所受阻力也越来越大,下落一段距离后,当阻力大到与重力相等时,将以某一速度做匀速直线运动,这个速度通常被称为收尾速度。
某研究小组做了“空气对球形物体阻力大小与球的半径和速度的关系”的实验,测量数据见下表。
(g取10 N/kg)小球编号123小球质量(g)2545小球半径(10﹣3m)5515小球的收尾速度(m/s)164040(1)下列实验,可以验证“流体阻力大小与横截面积有关”。
A、比较纸锥下落的快慢B、研究气泡的运动规律C、探究动能大小与哪些因素有关D、探究阻力对物体运动的影响(2)1号小球受到空气阻力最大时的速度为m/s,此时空气阻力为N,依据原理。
(3)半径相同的小球,质量(大/小)的收尾速度大。
(4)对于3号小球,当速度为20 m/s时,空气阻力(大于/等于/小于)重力。
(5)轿车的外形常做成,目的是;在座位的靠背上安装“头枕”,可防止轿车被(前面/后面)的车撞击时对乘客的伤害。
答案:(1)A(2)16;20;二力平衡(3)大(4)小于(5)流线型;减小空气阻力;后面二、(xx安顺)请仔细阅读下文,并回答文后问题。
垃圾发电填埋是目前全球垃圾处理的主要方式,传统的垃圾处理方式是将垃圾集中填埋,让其自行发酵。
在发酵过程中会产生二氧化碳和甲烷等废气,易造成常规污染,还可能带来温室效应,甚至有爆炸的危险。
初中物理八年级下教科版(人教版)《在流体中运动》知识点和经典例题总结
第十章第一节在流体中运动一、知识点梳理1.流体:物理学中把具有流动性的与统称为流体,如空气、水等。
2.流体的压强:前面学过的液体的压强与大气压强,它们是流体静止时的压强,流体流动时也有压强,此时的压强叫流体的压强。
3.流体压强与流速的关系。
在气体和液体中,流速大的地方压强,流速小的地方压强。
知识点2 飞机的升力1.飞机的机翼与空气流动速度飞机的机翼一般做成上凸下平的形状,由于机翼上方的空气要比下方的空气运行的路程,所以机翼上方的空气流动比下方要。
2.升力的产生从机翼上方流过的空气通过的路程长,速度,从机翼下方通过的空气通过的路程短、速度;于是空气对机翼上表面的压强,对下表面的压强,机翼上下表面所受压力差的方向,这个压力差就叫“举力”,又叫飞机的“升力”,。
二、典型例题考点1.流体压强与流速画出右边纸张在水平方向的受力示意图,如图所示.纸片靠近,说明内、外侧气体对纸的压力关系为F内<F外,因为纸的内、外两面受力面积相等,所以纸的内侧气体压强p内外侧气体压强p外(选填“大于”、“等于”或“小于”),而纸外侧的气体压强p外,由此推测吹气使得纸内侧气体压强(后两空选填“变大”、“不变”或“变小”).练习1.下列实例中,不能利用气体或液体压强与流速关系解释的是()A.在火车进、出站台时,乘客必须站在安全线以外B.“过堂风”会把居室中侧面摆放的衣柜门吹开C.用气筒给篮球打气,将气筒活塞往下压时感觉吃力D.汽车在马路上快速驶过以后,马路两边的树叶会随风飘动例2.如图所示:在倒置的漏斗里放一个乒乓球,用手指托住乒乓球,然后从漏斗口向下用力吹气,并将手指移开.那么以下分析正确的是()A.乒乓球会下落.因为其上方气体流速增大.压强变小B.乒乓球会下落.因为其上方气体流速增大.压强变大C.乒乓球不会下落.因为其上方气体流速增大.压强变小D.乒乓球不会下落.因为其上方气体流速增大.压强变大练习 2.你是否有这样的经历:撑一把雨伞行走在雨中,如图所示,一阵大风吹来,伞面可能被“吸”,严重变形。
阻力与速度物体在流体中的运动
阻力与速度物体在流体中的运动阻力与速度——物体在流体中的运动物体在流体中的运动中,阻力是一个重要的因素。
阻力的大小取决于流体的性质以及物体在流体中的速度。
本文将探讨阻力与速度对物体在流体中运动的影响。
一、流体中的阻力流体中的阻力是物体运动过程中受到的一种阻碍力。
流体阻力的大小与流体的黏性有关,流体的黏性越大,阻力越大。
同时,阻力还与物体在流体中的速度有关,速度越快,阻力越大。
二、斯托克斯公式斯托克斯公式是描述小球在流体中受到阻力的公式,它可以适用于小球在低速条件下的运动。
根据斯托克斯公式,小球在流体中受到的阻力与球体的半径、流体的黏性以及小球的速度有关。
三、牛顿运动定律与阻力的关系根据牛顿第二定律,物体在受到外力作用下,其运动状态会发生变化。
当物体在流体中运动时,阻力是物体受到的反向外力。
阻力的大小与物体的速度成正比。
四、流体中的速度与阻力关系物体在流体中的速度越大,所受阻力越大。
这是因为当速度增大时,物体与流体之间的相互作用会增加,流体对物体的阻碍力也会增大。
五、速度与阻力的实验验证实验可以进一步验证速度与阻力的关系。
通过调节流体的黏性和控制物体在流体中的速度,可以观察到阻力的变化。
实验结果表明,速度越高,阻力越大。
六、应用领域中的阻力与速度关系阻力与速度的关系在现实生活中有许多应用。
例如,在车辆运动中,速度越快,空气对车辆的阻力越大,从而影响车辆的加速和减速能力。
同样地,在飞机飞行中,空气的阻力也是飞机速度的一个重要限制因素。
七、优化运动效率的方法在一些情况下,为了减小阻力对物体运动的影响,可以采取一些措施来优化运动效率。
例如,在车辆设计中,改善车身流线型可以减小空气阻力;在游泳中,采用合理的姿势和减小水流阻力的技巧可以提高速度。
八、总结阻力与速度是物体在流体中运动过程中的重要因素。
阻力的大小取决于流体的黏性和物体的速度。
物体在流体中的速度越大,阻力也越大。
了解阻力与速度之间的关系,对于优化物体在流体中的运动效率具有重要意义。
流体的流动和运动
流体的流动和运动流体是一种特殊的物质状态,在自然界和工业过程中广泛存在并发挥重要作用。
流动和运动是流体力学研究的核心内容,涉及流体的运动规律、流速分布以及流体与固体的相互作用等多个方面。
本文将从流体的流动特性、流体的运动规律以及应用领域等方面进行讨论。
一、流体的流动特性流体的流动特性是指流体在受到外力作用下,由一处向相邻处移动的过程。
流体可以分为液体和气体两类,在流动过程中会表现出不同的特性。
液体的流动特性主要体现在以下几个方面:1. 粘性:液体具有一定的黏滞性,即流体的内部分子之间会产生相互作用力,使得流体的流动呈现阻力和粘滞现象。
2. 不可压缩性:液体的体积在受到外力作用时几乎不发生变化,流体在流动过程中体积保持不变。
3. 补偿性:液体可以填充容器内的各个角落,具有一定的变形和补偿能力。
气体的流动特性主要包括:1. 可压缩性:气体在受到外力作用时会发生较大的体积变化,流体在流动过程中体积不固定。
2. 低粘性:气体的粘滞性较低,流体之间的相互作用力相对较弱,气体的流动速度较高。
二、流体的运动规律流体的运动规律是指流体在流动过程中遵循的物理规律和数学表达方式,主要包括质量守恒、动量守恒和能量守恒等定律。
1. 质量守恒定律:质量守恒是指在流体运动过程中,流体的质量保持不变。
根据质量守恒定律可以得出流体连续性方程,描述流体在空间中的质量流动情况。
2. 动量守恒定律:动量守恒是指在流体运动过程中,流体的总动量保持不变。
根据动量守恒可得到动量方程,描述流体的速度和压力分布。
3. 能量守恒定律:能量守恒是指在流体运动过程中,流体的总能量保持不变。
能量守恒方程描述了流体在各个位置上的总能量变化情况。
三、流体的流动和运动的应用领域流体的流动和运动在许多领域都有广泛的应用,例如:1. 工程领域:流体力学在工程领域中的应用非常广泛,涉及水力学、气动学、热力学等多个方面。
例如,在水电站的设计与运营中,需要研究水的流动特性和水轮机的效率;在航空航天工程中,需要研究空气动力学和飞行器的气动性能。
聚合物驱阻力系数公式推导
聚合物驱阻力系数公式推导驱阻力是指物体在流体中运动时,由于流体的粘性而对物体施加的阻力。
在聚合物流体力学中,聚合物具有一定的分子量和分子结构,其运动过程中所受到的阻力与一般流体的阻力不同。
为了描述聚合物在流体中的运动,需要引入聚合物驱阻力系数。
斯托克斯定律描述了物体在粘性流体中匀速直线运动时所受到的粘性阻力。
根据斯托克斯定律,物体所受到的阻力与其速度、物体形状及流体粘性有关。
对于细长的物体,如聚合物链,其形状可以视为一条细长的圆柱体。
首先,我们假设流体中的聚合物链运动方向与流体流动方向平行。
聚合物链的运动可以视为在流体中沿直线方向运动。
根据斯托克斯定律,聚合物链所受到的阻力与其速度和流体粘性有关。
考虑到聚合物链的分子结构和流体的粘性,聚合物链在流体中运动时,不仅受到了流体的黏滞阻力,还受到了聚合物链本身的内部摩擦阻力。
内部摩擦阻力是由聚合物链分子之间的相互作用引起的。
因此,聚合物链所受到的总阻力可以表示为流体黏滞阻力和内部摩擦阻力之和。
流体黏滞阻力可以根据斯托克斯定律进行计算,而内部摩擦阻力则与聚合物链分子结构有关。
然后,我们可以将总阻力与聚合物链的速度关联起来,建立起聚合物驱阻力系数与聚合物链速度的关系。
聚合物驱阻力系数可以定义为聚合物链受到的总阻力与流体黏滞阻力之比。
最后,根据实验测量和理论推导,可以得到聚合物驱阻力系数的表达式。
该表达式可以描述聚合物链在流体中运动时所受到的阻力大小与聚合物链的速度和流体粘性之间的关系。
总结一下,聚合物驱阻力系数是描述聚合物在流体中运动时所受到的阻力大小的一种参数。
其公式推导基于斯托克斯定律和聚合物链的分子结构,通过实验测量和理论推导得到。
聚合物驱阻力系数的表达式能够描述聚合物链在流体中运动时受到的阻力与聚合物链的速度和流体粘性之间的关系。
粒子在流体中的运动规律分析
粒子在流体中的运动规律分析摘要粒子在流体中的运动规律是流体力学研究的一个重要课题。
本文通过分析和总结相关文献和实验结果,探讨了粒子在不同流体环境中的运动规律,包括粒子在静态流体、层流和湍流中的运动特性。
在研究中,我们考虑了粒子的大小、密度、形状以及流体的速度、粘度等因素对粒子运动的影响,进一步探讨了不同流体环境下粒子的运动方式、轨迹和沉降速度等相关规律。
本文的研究结果对于深入理解粒子在流体中的行为,以及在工程和科学领域中的应用具有一定的参考价值。
引言粒子在流体中的运动规律是流体力学研究中的一个重要内容,涉及到颗粒物在大气、水体等流体中的输运和沉降等问题,对于环境科学、气象学、地质学和工程学等学科具有重要意义。
粒子的运动特性受到多种因素的影响,包括流体的速度、粘度、浓度等特性,以及粒子的大小、形状、密度等因素。
在不同的流体环境中,粒子的运动方式也存在明显差异,有的呈现层流运动,有的呈现湍流运动。
因此,深入研究粒子在流体中的运动规律,对于理解和控制颗粒物的输运和沉降过程具有重要意义。
粒子在静态流体中的运动规律1. 流体速度对粒子运动的影响在静态流体中,粒子受到流体速度的影响,其运动方式呈现出一定的规律。
当流体速度较低时,粒子呈现沉降或悬浮状态;当流体速度增加到一定程度时,粒子的运动方式发生明显变化,出现压力效应和阻力效应。
此时,粒子的自由运动受到限制,呈现出层流运动特性。
2. 粒子的大小和密度对运动规律的影响粒子的大小和密度是影响粒子在静态流体中运动规律的重要因素。
当粒子的直径较大时,其沉降速度较快,且易受到流体中的涡流和湍流的影响;当粒子的密度较大时,其沉降速度也相应增加。
因此,在实际应用中需要根据粒子的大小和密度选择合适的流体环境,以保证粒子的运动特性。
粒子在层流中的运动规律1. 层流的特点层流是指粒子在流体中呈现规则、有序的运动方式。
在层流中,流体的速度呈现分层状态,粒子按照流体速度的分布情况呈现出匀速直线运动,并保持一定的顺序。
平流扩散方程
平流扩散方程概述平流扩散方程是描述流体中物质传输的一个重要数学模型。
它基于平流和扩散两种传输机制,可以用于研究大气、海洋、环境等领域中物质的运移和分布规律。
本文将从基本概念、方程推导、数值求解等方面对平流扩散方程进行探讨。
基本概念平流平流是指物质随流体的运动而移动的过程。
在自然界中,流体通常具有各种速度场,物质可以随着流体的移动而输送到不同的位置。
平流可以通过速度场的梯度来描述,梯度越大,平流效应越强。
扩散扩散是指物质自发地从高浓度区域向低浓度区域传播的过程。
扩散作用主要是由于物质的热运动和分子之间的碰撞引起的。
在自然界中,扩散是物质传输的一种重要方式,它会使得物质逐渐均匀分布。
平流扩散方程平流扩散方程综合考虑了平流和扩散的共同作用,描述了物质浓度随时间和空间的变化规律。
一维情况下,平流扩散方程可以写为:∂c ∂t +u∂c∂x=D∂2c∂x2其中,c表示物质的浓度,t表示时间,x表示空间坐标,u表示流体速度,D表示扩散系数。
这个方程可以解释物质在流体中的输送和分散过程。
方程推导平流项平流项描述了物质随流体速度变化而移动的过程。
根据质量守恒定律,平流项可以表示为:∂(cu)∂x其中,cu表示单位体积内的物质量。
在一维情况下,平流项可以简化为:∂(cu)∂x =u∂c∂x+c∂u∂x扩散项扩散项描述了物质由于热运动而展现出的随机性分布过程。
根据质量守恒定律和菲克定律,扩散项可以表示为:D ∂2c ∂x2平流扩散方程将平流项和扩散项结合起来,得到二维平流扩散方程:∂c ∂t +u∂c∂x+v∂c∂y=D(∂2c∂x2+∂2c∂y2)其中,v表示流体速度在y方向上的分量。
对于三维情况,方程形式类似,只是涉及到三个方向上的速度和浓度的偏导数。
通过这个方程,我们可以研究物质在流体中的传输和分布规律。
数值求解由于平流扩散方程是一个偏微分方程,其解析解很难获得,因此需要采用数值方法进行求解。
常用的数值方法包括有限差分法、有限元法和谱方法等。
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第二部分:案例题(包括教案设计、资源准备、教学实施和教学评价)教案设计(本部分共6个题,每题4分,满分24分)在进行“在流体中的运动”一课的教案设计时,应进行学习者和教学环境分析,确定教学目标与教学内容,设计教学活动并选择合适的教学策略。
请结合教案回答下面问题。
第9题 (单选题)在进行学习者分析时,教师考虑到学生已建立了力和压强的概念,这是对学习者()的分析。
(4 分)
A.学习动机
B.认知风格
C.已有的知识基础
D.学习兴趣
教案设计
资源准备(本部分共4个题,每题4分,满分16分)在“在流体中的运动”这一课中,需要收集一些和本课相关的图片和视频资料,同时还要准备演示实验与小组实验器材。
第15题 (单选题)在本教学中所使用的教学媒体在课堂教学中发挥很多作用,以下关于教学媒体的作用中说法不正确的是()。
(4 分) A.支持协作
B.代替教师
C.创设情境
D.呈现内容
第16题 (单选题)幻灯片制作时,()是错误的做法。
(4 分)
A.注意画面的美观,各帧风格统一
B.构图要力求简明,图形、标题、文字标注三者并重
C.色彩搭配适宜
D.动画要多,声音要多,文字要多
第17题 (单选题)本设计中,下列教学资源中,属于数字化教学资源的是()。
(4 分)
A.机翼挂图
B.水、纸张
C.自做多媒体演示文稿
D.电吹风、注射器和乒乓球
第18题 (单选题)若教师对科学家伯努利的图片进行放大,可采取()方法。
(4 分)
A.在"插入"菜单中,插入"图片"
B.点右键选中图片,进行图片的剪切并复制
C.在"格式"菜单中,选择"段落"设置图片大小
D.点左键选中图片,然后拖动鼠标至要求图片规格
教学实施(本部分共5个题,每题4分,满分20分)在完成教学规划和教学资源准备后,将进入教学方案实施阶段。
在这一阶段,需要解决一些在课堂实施过程中可能遇到的问题,包括硬件设备的简单操作、教学资源的使用以及课堂活动的组织和管理。
第19题 (单选题)本教学实施中实现多种互动。
下列属于本节课教学的互动方式有()。
(4 分)
A.师生互动、人机互动
B.辩论竞赛、互相激励
C.竞争协同、团结协作
D.师生互动、生生互动
第20题 (单选题)教学活动设计时,若教师希望结合教学内容在实施课堂教学过程中能及时信息反馈,下面适合课堂及时信息反馈的硬件设施为()。
(4 分)
A.计算机教学系统
B.录像机
C.电视机
D.幻灯机
第21题 (单选题)下列属于"流体中的运动"一课教学准备的活动有()。
(4 分)
A.进行该课的教案设计和教学实施
B.进行该课教学资源的准备和教学实施
C.进行该课的教案设计和教学评价
D.进行该课的教学资源的准备和教案设计
第22题 (单选题)教师若通过网上交流的形式开展对"在流体中的运动"的进一步讨论。
下列说法正确的是() (4 分)
A.师生之间、学生之间既可以进行同步交流,也可以进行异步交流
B.只能实现师生之间的同步交流
C.只能实现师生之间、学生之间的同步交流
D.只能实现学生之间的同步交流
第23题 (单选题)本教学实施中多媒体的运用,主要意图是()。
(4 分) A.降低教学成本
B.提高计算机的利用率
C.方便开展观摩教学
D.提高课堂教学效率
教学评价(本部分共5个题,每题4分,满分20分)在完成教学规划、教学资源准备和教学方案实施后,将进入教学评价阶段。
在这部分中,需要评价已完成的课堂教学及学生的学习情况。
第24题 (单选题)本教学实施中,具备()的教学环境才能满足教学需要。
(4 分)
A.计算机系统、投影设备、多媒体演示文稿、互联网和电源等硬件设施
B.计算机系统、投影设备和互联网
C.计算机系统、投影设备和挂图
D.计算机系统和电源等硬件设施
第25题 (单选题)在学生成绩录入后新建的Excel表中,若计算学生成绩总分、平均值,应该使用()。
(4 分)
A.函数AVERAGE()和函数COUNT()
B.函数SUM()和函数RANK()
C.函数SUM()和函数AVERAGE()
D.函数SUM()和函数COUNT()
第26题 (单选题)若对本教学进行评价,评价的内容是"进行关于伯努利原理及其应用"的练习测验,这是对()维度的评价。
(4 分)
A.过程与方法
B.情感态度与价值观
C.知识与技能
D.所给的其他选项都不对
第27题 (单选题)实现"教学活动4"中分组探究的教学设计,应()。
(4 分)
A.给定学生学习任务、提供必要的学习资源、提出学生自我监控方法、给出评价学生学习量规
B.给定学生学习任务、提供丰富的学习资源
C.提供丰富的学习资源、提出学生自我监控方法
D.提出学生自我监控方法、提出评价学生学习量规
第28题 (单选题)教学实施后,教师认为本课安排学生分组探究"压强与流速的关系"对实现本课的教学目标作用很大,这时对()的反思。
(4 分) A.教学过程
B.教学效率
C.教学资源
D.教学评价。