地球物理流体动力学数学理论导论(S.弗里德兰德)思维导图
最新地球物理流体动力学前言第一章课件PPT
但实际上不能清楚区分热盐环流和风生环流,例如不能说70%风生环流,
30%热盐环流,因为不是线性系统。
热盐环流的驱动机制?
§1.12 全球输送带Great Ocean Conveyor Belt
感热和水分的传输也依赖于风速(当然还依赖温度和湿度)。传输的方 向基本上是热、湿(干、冷)的空气向上(下)传。像上面的风速切变,
温度和湿度的梯度在近地面时变大,也与离表面的距离成反比。
§1.10 水圈循环 The Hydrological Cycle
如果水汽只能靠分子扩散传输的话,可能就会向上扩散直到整个大气饱和。但是由 于辐射在垂直、经向和下垫面的不均匀,造成大气垂直对流和水平运动。上升使温 度降低,空气达到饱和凝结并可以最终成为降水,而下沉则多为未饱和空气,当达 水面时又重新获得水汽,循环周而复始。
水量用海表面积的容器测量则海水为3800m, 大气中的水分30mm, 冰(主要南极大陆冰原ice sheet)融化后76m, 地下水(往往很深)19m, 湖与河水4m。
ice sheet与大气的热交换很慢,因为冰的导热性很差。ice sheet的生命期 为1015年。 但是雪和海冰对地球的热平衡在给定时段里有较显著的影响。雪有很大的 短波反射率,海冰可以在某地形成,阻碍海气的热交换。并且可以漂流 1000km再融化,类似于蒸发-降水。
则由Stefan’s Law: E T4 5 .6 7 1 8 0 W 2K m 4
地球表面温度应该为赤道270K,南极150K,北极170K。
事实上,地表温度比此高很 多,南北差异也没这么大。 原因是:
(1)大气的存在影响地 表温度;
(2)大气和海洋的运动 可影响温度的南北差异。
§1.3 温室效应 The Greenhouse Effect
完整版)初中物理知识框架图
完整版)初中物理知识框架图Chapter 1: Mechanical nMeasurement of Length and TimeMechanical nn of nRelative Nature of n and Restn: The。
of distance to time is called speedMeasurement of TimeBasic Tool: XXXn: The change in n of an object is called XXXReference point: Assumed to be an immobile objectMain unit of length: meter (m)。
other units: kilometer (km)。
decimeter (dm)。
centimeter (cm)。
millimeter (mm)Measurement of LengthBasic Tool: RulerMain unit of time: second (s)。
other units: hour (h)。
minute (min)XXXMain unit: meter/second (m/s)Units:Common unit: XXX (km/h)XXX: v = s/tn SpeedMeasurement of Average SpeedVariable n: The n in which the speed changes is called variable n。
and the speed is XXXUniform Linear n: The n in which an object moves at a constant speed along a straight lineExperimental Principle: v = s/tExperimental XXX: Ruler。
初中物理所有章节思维导图
初中物理所有章节知识点与思维导图(一)物理学家及其贡献力学部分的科学家:牛顿:牛顿第一定律(力与运动的关系)、光的色散。
是力的单位(N)伽利略:伽利略理想实验(126页)帕斯卡:帕斯卡定律。
应用---液压千斤顶。
是压强的单位(Pa)托里拆利:测出了大气压的数值760mm汞柱=1.013×105Pa阿基米德:发现了浮力—阿基米德原理(174页)和杠杆原理焦耳:焦耳定律(电流的热效应)是功和能的单位(J)瓦特:功率的单位(W)微观世界的科学家:道尔顿:发现原子汤姆孙:发现电子卢瑟福:原子的核式结构开尔文:国际温度的单位(K);赫兹:频的单位率(HZ)安培:电流的单位伏特:电压的单位欧姆:电阻的单位电磁学的科学家:奥斯特:首先发现电流的磁效应。
制造了电磁铁。
用右手安培定则来判断电流方向与磁场方向的关系。
法拉第:发现了电磁感应,制造发电机的原理。
微小电流。
电动机的原理两种说法:一.磁场对电流的作用;二.电流的磁效应:电磁铁,电铃,电磁继电器。
电流的热效应:所有的电热器。
磁场对电流的作用:电动机、动圈式扬声器、电流表、电压表等。
电磁感应:发电机、动圈式话筒,变压器(二)微观粒子与尺度1.由大到小排序:PM2.5--大分子(病毒)--原子--原子核(阿尔法粒子)--质子—中子—夸克2.分子永不停息的做无规则运动:闻到花香等气味;(课本插图220页11-15、11-16)拉伸物体时分子间有引力(221页11-17);压缩物体时表现为斥力(11-18);分子间有空隙(11-14)3.与原子的核式结构最相似的是太阳系。
(三)信息、材料与能源1.电磁波的种类:γ射线(微创手术)、X射线(透视)、紫外线(杀菌消毒、验钞机)、可见光、红外线(遥控,发热)微波无线电波(传递信息)2.各种电磁波速是一样的,都等于光速。
波速=波长×频率波长与频率成反比3.光导纤维(光纤)是传输光信号的器件。
光纤的特点:抗干扰能力强,能减少信号衰减,适用于远距离、大功率传输信息。
第三章 流体动力学基础
v
qV q
udA
A
u 体积流量
断面平均速度 v(均速):v qv
udA
A
AA
qv vA
过流断 面面积
注:断面平均流速 v 为假想流速,用于求解其它量时会 产生误差,应进行修正。
均匀流与非均匀流
均匀流
均匀流:流场中各流体质点流速大小、方向沿程不变,流线 为相互平行的直线。
非均匀流:流速大小或方向沿程变化,流线不平行。 均匀流一定是恒定流,恒定流不一定是均匀流
方程的意义:恒定流时流体总是从能量高的断面流向能量低 的断面。
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元流能量方程的特例 : z1+
p1
+
u12 2g
z2+
p2
+
u
2 2
2g
hw12
1) 理想流体:没有粘性力,没有能耗,h′w 1-2=0,
z1+
p1
+ u12 2g
z2+
p2
+ u22 =const
2g
——称不可压缩理想流体元流恒定流单重流体能量方程
mt2 mt3
二 迹线与流线
迹线(Path Line)——是指质点在某一时段内的运动轨迹线。
迹线是拉格朗日法对流体运动的描述。
为了形象描述流场中的流动情况引入的流线的概念
某时刻,在流场中任取一 流体质点A1,绘出该时刻流体
质点的流速矢量u1,在u1矢量
线上再画出距A1 点很近的A2点, 绘出在同一时刻通过A2点的流 体质点的流速矢量……
欧拉法描写流场时运动要素是时、空(x,y,z,t)的连续函数:
uuxy
ux (x, y, z,t) uy (x, y, z,t)
地球流体动力学PPT课件
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第三,大气运动过程中凝结潜热的释放是大气运动的 一个重要能量源,造成大气运动的发展,增加大气运 动的复杂性。 此外,大气的斜压性、准不可压缩性也是大气的重要 特性,对大气运动也产生重要影响。
第一章 引论 在本章中,将对地球物理流体及地球物理流体动力学 的内涵作初步的框定,并对它的物理特性及最基本的 动力学特征作简单的介绍,其中亦涉及一些准备知识 和基础知识。
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近年来,年际短期气候变化异常已成为一个热门课题。 而人们在寻求和探索解决这个热门课题时,经常把大 气和海洋相合起来当作一个完整系统来处理,认为短 期气候变化应是海气相互作用的结果。其最突出的表 现,就是从动力学角度来研究短期气候变化,或者欲 作出短期气候变化的数值预报,都需要依赖海-气耦合 的数值模式。而对地球流体力学的研究,无疑对于建 立合理的海-气耦合模式,较好地解决短期气候变化问 题将会有很多帮助。诚然,地球流体力学的意义和用 途远不止于此,而且它自身还正处在蓬勃发展中。
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§1.2 大尺度大气和海洋流动的基本观测事实 覆盖整个地球的大气,质量为5.3×1015吨左右,约占
地球总质量百万分之一。由于地心引力的作用,大气 质量90%聚集在离地表面15km高度以下的大气层内, 99.99%在48km以内。而与人类活动最密切有关的约在 8~12km以下的对流层内。 全球海洋总面积约占地表面积的71%,相当于陆地25 倍。全球海洋平均深度约为3.8km,总质量为 13.7×1017吨左右。平均说来,按海水的温度或密度可 将海洋分成三层:①季节变层,即上混合层(0~50或 100m)。表面风混合层、季节性跃层和周日跃层,都 出现在这一层中。
流体力学——导论-PPT课件
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第二节 流体的特征和连续介质假设
一 流体的定义和特征
物质常见的存在状态是固态、液态和气态,处在 这三种状态下的物质分别称为固体、液体和气体。通 常说能流动的物质为流体,液体和气体易流动,我们 把液体和气体称之为流体。但这样说是不严格的,严 格地说应该用力学的语言来叙述:在任何微小剪切力 的持续作用下能够连续不断变形的物质,称为流体。 根据上述定义,流体显然不能保持一定的形状,即具 有流动性。但流体在静止时不能承受切向力,这显然 与固体不同。固体在静止时也能承受切向力,发生微
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间,何梦瑶在《算迪》一书中提出了流量为过水断面上平 均流速乘以过水断面面积的计算方法。我国在防止水患、 兴修水利方面也有着悠久的历史。相传4000多年前的大禹 治水,就表明我国古代进行过大规模的防洪工作。在公元 前256年至前210年间修建的都江堰、郑国渠和灵渠三大 水利工程,两千多年来效益卓著。以上都说明了我国劳动 人民的聪明智慧,当时对流体流动规律的认识已达到相当 高的水平。14世纪以前,我国的科学技术在世界上是处于 领先地位的。但是,近几百年来由于闭关锁国使我国的科 学得不到应有的发展,以致在流体力学方面由古代的领先 地位而落在后面。
待测液体在给定温度下的恩氏度为112cm113例11一平板距另一固定平板05mm二板水平放置其间充满流体上板在单位面积上为2nm解由牛顿内摩擦定律110由于两平板间隙很小速度分布可认为是线性分布49可用增量来表示微分pas例12长度l1m直径d200mm水平放置的圆柱体置于内径d206mm的圆管中以u1ms的速度移动已知间隙中油液的相对密度为d092运动黏度56104间隙中油的密度为kgm动力黏度为pas由牛顿内摩擦定律199209250图14恩格勒黏度计水箱电加热器长颈瓶202012151由于间隙很小速度可认为是线性分布液体的表面张力和毛细现象1表面张力当液体与其它流体或固体接触时在分界面上都产生表面张力出现一些特殊现象例如空气中的雨滴呈球状液体的自由表面好像一个被拉紧了的弹性薄膜等
流体力学课程内容思维导图设计及教学应用
流体力学课程内容思维导图设计及教学应用作者:刘岩李敏来源:《中国教育技术装备》2019年第22期摘; 要将思维导图法应用于流体力学课程教学中,以更好地讲解知识点之间内在关系。
分别设计用于章节概览、知识点小结、章节总结等方面的思维导图,将这些思维导图用于课程的课前预习、课堂学习和课后总结教学活动中,发现思维导图有助于提高流体力学课程教学质量。
本研究结果可供流体力学课程教学参考。
关键词流体力学;思维导图;教学方法;逻辑关系中图分类号:G642; ; 文献标识码:B文章编号:1671-489X(2019)22-0038-04Mind Mapping Design and Teaching Application of Fluid Mecha-nics Course Content//LIU Yan, LI MinAbstract The mind mapping method is applied to the teaching of fluid mechanics to better explain the internal relationship among knowledge points. This paper has designed mind maps for chapter overview, knowledge points summary, chapter summary and so on. These mind maps are used in the teaching activities such as pre-class preparation, classroom learning and after-school summarization. It isfound that the mind maps help to improve the teaching effect of the fluid mechanics course. The results of this study can be used as a reference for the teaching of fluid mechanics.Key words fluid mechanics; mind map; teaching method; logical relation1 引言流体力学课程是热能与动力工程专业的重要专业核心课,是进一步学习流体输配管网、空气调节、建筑环境学、制冷原理与技术、泵与风机等课程的基础,具有举足轻重的专业地位。
初中物理高清思维导图
初中物理高清思维导图内容:一切物体在没有受到外力作用时,总保持匀速直线运动状态或静止状态意义:是在大量的实验基础上,经过推理而得出的 说明:力是改变物体运动的原因,不是维持物体运动状态的原因物体不受力适用范围物体受平衡力的作用定义:物体保持原来运动状态不变的性质影响因素:物体的质量越大,惯性越大惯性不是力注意 一切物体在任何情况下,都有惯性惯性与速度大小无关物体运动状态不变,可能不受力,也可能受平衡力运动和 力的关系牛顿 第一定律物体运动状态改变,一定受非平衡力运动和力平衡力:物体受到几个力的作用时,如果运动状态不变,我们就说这几个力平衡 同体:两个力要作用在同一个物体上二力 平衡等大:两个力大小相等惯性条件反向:两个力方向相反共线:两个力作用在同一直线上大小:放置在水平面上时,压力等于重力方向:垂直向下压力压力不是重力,也不一定由重力产生压力大小压力的作用效果受力面积大小研究方法:控制变量法增大压强:增大压力、减小受力面积压强的改变含义表示压力作用效果减小压强:减小压力、增大受力面积定义物体受到的压力与受力面积的比压强帕斯卡(Pa)单位p=F/S上端开口,底部联通的容器特点:连通器中装入同种液体,液体静止后,各个液面高度相同应用:水壶、排水管的U 形“反水弯”连通器产生原因液体有重力,对器底有压强液体有流动性,对侧壁有压强液体压强计算公式:p=ρgh液体内部压强的大小液体内部压强规律在同种液体的同一深度,液体向各个方向压强大小相等液体内部压强随液体深度的增大而增大液体内部压强还与液体的密度有关流速大的地方,压强小流体压强与流速的关系定义大气对浸在它里面物体的压强气压越高,沸点高气压越低,沸点低大气压与沸点的关系大气压强流体压强两个实验马德堡半球实验证明了大气压的存在托里拆利实验测出了大气压的数值标准 1 标准大气压等于760 毫米水银柱产生的压强,晴天比阴天的大气压高大气压的变化大气压等于 1.01×105Pa,近似值取105Pa压力差法称量法原理法V 物>V 排浮力的计算定义浸在液体中的物体受到向上的力由于液体深度不同,压强不同,使浸没在液体中的物体上、下表面受到的向上的压力F1与向下的压力F2F 浮=G漂浮平衡法悬浮产生原因大小不同浮力的实质是一个压力差,F浮=F1-F2 V 物=V 排浮力内容:浸在液体里的物体受到的浮力,浮力大小等于它排开液体所受的重力表达式:F浮=G排=ρ液gV排该原理也适用于气体阿基米德原理影响因素物体在液体中所受浮力的大小,跟它浸在液体中的体积有关,跟液体的密度有关。
流体力学旋转流体动力学PPT课件
r
j
2 sinu
r
k
2 cosu
.
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于是,可以得到地转运动方程的分量形式:
p
x
2
sin
v
2
cos
w
p
y
2
sin
u
p
z
2
cos
u
g
略去量级较小的项,并令 f 2sin
p
x
fv
地转参数
p
y
fu
p
z
g
.
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可以将其写成如下的近似式:
p
x
fv
普鲁德曼—泰勒定理的条件下,旋转流体运动中的 偏向力作用为主要作用项,相对加速度项和粘性项 可忽略不计。
本节介绍满足普鲁德曼—泰勒定理的典型流体运动地转流动。
.
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R 0 U L T V r t ( V r g ) V r R 1 0 1 p F 1 r g r E k 2 V r 2 k r V r
.
20
几个特征无量纲量
1.特征罗斯贝数
R 0特 特征 征偏 惯 U 2 向 性 U /L力 力 U/ L
本质上与第三章的定义:R 0 U /fL U /2 L sin
一致,是衡量旋转效应的一个重要量。
.
21
R0 U/L
由Rossby数的定义可知:
RO 1 ,地转偏向力的作用大,旋转效应重要; RO 1,地转偏向力的作用小,可不考虑地球的旋转效应。
特征长度尺度:
L
特征速度尺度:
U
特征时间尺度:
T
重力加速度特征量:
g
密度特征量:
0
旋转参考系的自转角速度特征量:
第三章 流体动力学
∂p ∂p pdxdz − ( p + dy )dxdz = − dxdydz ∂y ∂y
第三章 流体动力学
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3. 推导运动微分方程 根据牛顿第二定律, 根据牛顿第二定律,作用在流体上的诸力 在任一轴投影的代数和应等于流体的质量与该 轴上加速度投影的乘积。 轴上加速度投影的乘积。 ∑ Fy = ma y 故对y轴有: ∂p ρYdxdydz − dxdydz = ρdxdydza y ∂y 又: 所以:
三式综合写成矢量形式:
v Dv v 1 = f − ∇p Dt ρ
即为理想流体运动微分方程,也称欧拉运动微 分方程。 此式对可压缩及不可压缩或定常流及非定 常流的理想流体均适用。
第三章 流体动力学
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方程) 二、粘性流体的运动微分方程(N-S方程 粘性流体的运动微分方程 方程
建立直角坐标系和选 微平行六面体模型
第三章 流体动力学
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§3-1 流体运动微分方程
一、理想流体的运动微分方程
理想流体的运动微分方程,是牛顿第二定 律在理想流体中的具体应用。这里采用微元体 积法导出欧拉运动微分方程。 如图,在流场中建立直角坐标系oxyz,任 取一微元六面体,其边长分别为dx、dy、dz。
第三章 流体动力学
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平行六面体,顶点为 A( x , y , z ) 处的速度 是 v( x , y , z ) ,压强为 p( x , y , z ) 。六面体平均密 六面体平均密 度为 ρ ,作用在六面体上的力有表面力和质量 力。 以y方向为例进行受力分析: 1. y方向的表面力 由于讨论的流体是理想流体, 由于讨论的流体是理想流体,作用在流体表 面上的力只有法向力, 面上的力只有法向力,其方向为内法线方向。
流体力学复习知识结构图
U u= z h
U qv = Bh 2
第九章 缝隙流动
3.环形缝隙流动 同心: ∆p u= (h − z ) z 2µ L
π dh3∆p qv = π d ∫ udz = 12 µ L 0
h
Байду номын сангаас
偏心:
qe = (1 + 1.5ε )
2
π dδ 3 12 µ l
∆p
2.薄壁小孔自由出流
qv = vc Ac = Cv 2( gH +
没有局部 阻力时的 出口流速
∆p
ρ
) × Cc A = Cv Cc A 2( gH +
断面没有 收缩时的 面积
∆p
ρ
)
第八章 孔口出流
3.孔口出流系数
: CV = 1 / ξ + 1 →
由于局部阻力损失而使出流速度降低 0.97~0.99 实际流量
Cd =
qv A 2( gH +
∆p
ρ
)
理论流量(C处的面积没有收缩、出流 处没有局部阻力的影响时C处的流量)
0.60~0.62
Cd Cc = Cv
0.64
第九章 缝隙流动
各种缝隙的流动特性及其流量公式,作为分析 和计算元件泄漏的依据。
平面缝隙 缝隙 环形缝隙 特征: 特征: 小 摩阻大 压差: 压差: Re小 小 压差流 层流 混合流 平行 楔形
第二章 物理性质
5.流体的含气量、空气分离压、饱和蒸汽压 6.表面张力
第三章 流体静力学
1 ∂p =0 ρ ∂x 1 ∂p fy − =0 ρ ∂y 1 ∂p fz − =0 ρ ∂z fx −
∂p ∂p ∂p ρ ( f x dx + f y dy + f z dz ) = dx + dy + dz = dp ∂x ∂y ∂z
【高中物理】知识体系梳理!全思维导图!
静态平衡合力为零静止或匀速直线运动动态平衡自由落体运动运动学问题超重竖直上抛运动失重和与速度共线匀变速直线运动完全失重合力恒定动力学两类基本问题力与运动平抛运动与初速度不共线匀变速曲线运动带电粒子在匀强电场中的类平抛运动方向与速度垂直匀速圆周运动合力大小一定、方向变化方向周期性变化-周期性加速、减速图象法运动轨迹是圆周能量守恒定律或牛顿运动定律合力大小和方向都变化运动轨迹是曲线但不是圆周能量观点匀速直线运动(F 合=0)直线运动小球压缩弹簧雨滴下落至收尾速度粒子在交变电场中运动匀变速直线运动(F吝恒定)x-t图象v-1图象基本公式常用推论与F 关系v=vo+atx=Vot+ ar²v²-v²=2ax△x=aT²力的运算F=ma自由落体运动竖直上抛运动刹车问题斜面上物体的运动合成法正交分解法非匀变速直线运动(F+ 变化)图象描述条件Fa 与v 不 共 线研究方法运动的合成与分解F ·方向与轨迹关系Fa 指向轨迹的凹侧恒力初速度u 与F△垂 直u 方向的匀速直线运动 合力方向的匀变速直线运动合力恒定特例初速度x 与F 合不共线水平方向以ucos θ做匀速直线运动 竖直方向做匀变速直线运动圆周运动位移分解 速度分解 加速度分解斜抛运动(类斜抛运动)平抛运动 (类平抛运动)曲 线 运 动特点特点分解分解运动描述实例线速度:v=△tAs△0角速度:w=At周期TT=频率f向心加速度:a=向心力:F=ma水平面内的圆周运动模型竖直面内的圆周运动模型v=wrw)π1f4π²T²F=汽车转弯、火车转弯、圆锥摆绳模型,最高点vmm=√gr杆模型,最高点vmin=0v²m-rmw²rm4π²r²=w²r=rT'-圆周运动能量观点标量矢量动量观点能量功W=Flcos a平均功率F= W瞬时功率P=Fucos α机车启动动能定理,W,=△E机械能守恒定律功能关系能量守恒动量定理Ft=mv₂-mv缓冲问题连续体问题电磁感应中的电荷量问题动量守恒定律mi2₁+m₂=m₁v′+m₂₂'碰撞爆炸反冲弹性碰撞非弹性碰撞完全非弹性碰撞动量p=mu-冲量l=FtT力在空间力在时间效果积累效果积累能量与动量力学三大观点常见过程动力学观点能量观点动量观点常见模型匀变速直线运动平抛运动圆周运动一般的曲线运动滑块、滑板斜面弹簧传送带碰撞性质作用电场强度(E= ,E=k Q ,E= d U ),电场线 电势(φ: 9E . ,U=4A-4s,W=qU), 等势面平衡带电粒子在对电荷:F=qE 加速匀强电场中偏转对导体:静电感应(静电平衡、静电屏蔽)电容(定义式C= 决定式C= E,S )4πkd'电场与磁场性质作用带电粒子在电、 磁场中的运动磁感应强度 B= F (I ⊥B)L对通电导线: F=BIL(I ⊥B)对运动电荷:F=quB(v ⊥B) ①仅受电场力②仅受洛伦兹力 ③在复合场中运动 ①直线运动② 类平抛运动 ③圆周运动 ④一般曲线运动应用实例 ①示波管 ②直线加速器 ③速度选择器 ④磁流体发电机 ⑤电磁流量计 ⑥霍尔元件 ⑦质谱仪 ⑧回旋加速器v//B,F=0,做匀速直线运动u⊥B,F=quB,做匀速圆周运动带电粒子在 匀强磁场中带电粒子的受力情况带电粒子的运动性质磁感线,磁通量φ=BSQ U' 磁场电场合力为零合力方向与速度方向在同一直线上合力指向轨迹凹侧速度偏转角:,v6%侧移距离:y=yo+l'tanPIfu某一位置,牛顿第二定律 某一过程,动能定理匀速直线运动 变速直线运动曲线运动规律:牛顿 运动定律或 动能定理 带电粒子在电场中的运动运动的 分解类平抛 运动圆周运动常见磁场磁场的描述磁场对电流的作用磁场对运动电荷的作用匀强磁场条形磁铁的磁场通电直导线周围的磁场通电圆环周围的磁场磁感线磁感应强度安培力洛伦兹力提供向心万大小、方向大小F=BIL(I⊥B)方向左手定则方向-大小F=quB(v⊥B)mi匀速圆R= qB周运动T=qB安培定则2πm磁场在电 场中在组合场 中的运动 (不计重力)在磁 场中计重 力在叠加场中的运动不计 应 重力 用般曲线运动v//E,匀变速直线运动⊥E, 类平抛运动v//B,匀速直线运动v⊥B.匀速圆周运动匀速直线运动 qE 、mg 、quB 平 衡匀速圆周运动 速度选择器质谱仪回旋加速器 磁流体发电机电磁流量计 霍尔元件功能关系注意两个过程的 衔接,前一过程 的末速度是下一 过程的初速度aE=mg,auB 提供向心力quB=mr 电:子复场 的 动 带粒在合中运Aφ电源直流电路用电器电路产 生 交变电流(正、余弦) 描述输送感应电流方向的判定: 楞次定律、右手定则电 磁 感 应感应电动势的大小:E=n²△,E Lv总功率:P=EI输出功率:P=U 内耗功率:P=I²r直流电路的动态分析 含容直流电路的分析 电路故障的分析电路中的能量转化部分电路欧姆定律l=闭合电路欧姆定律l= UR ER+r 电阻:R=p; S T电功: W=uit电热: Q=FRt交流电“四值” 周期、频率变压器远距离输电基本关系制约关系运用牛顿运动定律分析导体棒切割磁感线问题运用动量定理、动量守恒定律分析导体在导轨 上的运动问题运用能量守恒定律分析电磁感应问题运用电磁感应与欧姆定律的有关知识分析图象场、路结合问题 电路与电磁感应探究型实验验证型实验实验仪器实验方法测量做直线运动物体的瞬时速度探究弹簧弹力与形变量的关系探究加速度与物体受力、物体质量的关系探究平抛运动的特点探究向心力大小与半径、角速度、质量的关系探究两个互成角度的力的合成规律验证机械能守恒定律验证动量守恒定律长度测量仪器刻度尺、游标卡尺、螺旋测微器时间测量仪器打点计时器、秒表(不估读)数字计时器(光电门)等效法控制变量法倍增法力学实验探究型实验测量型实验测量仪器读数观察电容器的充、放电现象探究影响感应电流方向的因素探究变压器原、副线圈电压与匝数的关系测量金属丝的电阻率测量电源的电动势和内阻用多用电表测量电学中的物理量电压表、电流表、欧姆表、电阻箱电表的改装电学实验描述方法回复力特点简谐运动共振受迫振动实验:用单摆测量重力加速度的大小描述方法形成条件干涉、衍射波速、波长和频率(周期)的关系光的折射全反射sin C= 1光的干涉薄膜干涉光的衍射光的偏振实验:测量玻璃的折射率实验:用双缝干涉实验测量光的波长麦克斯韦电磁场理论电磁波的产生机械振动机械波光学电磁波机械振动与机械波光电磁波n分子直径数量级为10-*”m.阿伏加德罗常数 扩散现象、布朗运动引力、斥力同时存在分子力表现为引力和斥力的合力 温度是分子平 均动能的标志各向异性晶体各向同性液体玻意耳定律(等温):p.V=p ₂V 查理定律(等容):Pi P:T T 盖一吕萨克定律(等压):V VTT p ₁V p ₂V ₂理想气体状态方程:T T热力学第一定律△U=W+Q热力学第二定律(两种表述)用油膜法估测油酸分子的大小探究等温情况下一定质量气体压强与体积的关系分子动理论固体和液体气体实验定律热力学定律实验分子力- 内能单晶体多晶体分子动能 分子势能非晶体热学固体原子核式结构能级玻尔理论跃迁,hv=E-E(m>n)天然放射现象、三种射线、原子核的组成:中子、质子衰变核反应 电荷数守恒、裂变 质量数守恒聚变核力 (比)结合能 质量亏损,核能,△E=△mc²极限频率最大初动能 E ₁=hv-W ₀饱和光电流 光的强度电子的干涉和衍射h λ=p光子能量ε=hv光电效应物质波原子结构原子物理α粒子散射实验近代物理人工核转变波粒二象性遏止电压原子核。
[荐]大学物理知识结构-思维导图全
大学物理知识结构-思维导图全线■描述(与自黑学标系相同)鬻特系(出标杀』修迷运动的三个必要条件位矢(亦称矢及力由运就方程求速度加速度’返美底舞主要是用求导的方法_________________摘述质电适动的四个粒理董位移11r r —ri速度》=心'<1/r —儿门注意;IU上五式只送用于攀考系彼此间只有平动而无用对购幼段初体的运动速度远小于光速的情况.tn ♦力一功,点 H II 」 大中E =凡 + E”(机怆住) •若卬.=U ・W” 二 W I 「•心 卜 F 、• dr = 0 皿的倒号条■具机11 力的■时 ifRiefi* •动、 d t 伯笫啊方理【同一辍雌8上) a 。
的/* MC 旬仙美dC3) 玄具停8)W.・椎叫M 生懦舄速 分■贰 ___________________ 财东财H 合外 力为零时 •1•遇收分於呼支力作用下 ・ HtiiS ・力 _5/—度—士.*中 .在非O 忤乐不引入”!”力/ 一 一 手中 ♦惟艮定义 d(//i w > .1; 2.质点动力学 叁根姐力的近的形式2用左同约方后 SC __________________ / I ”.划取 I u «r / 便性40力 t\U A( trtv) U ,〃 s ■常矢 ht波动传报到各点都可X■作是发射子汉的新的波金M原理:几列Ml在冏一介及中僧播并相通时,各列波均供掩■URMWtt (fl*<波长,援勖方向、传播方向)(tfl.在相通点各质点的16动星6列波单独到达读处引起的^^的合成相干条件两列波然率相同、历动方向咽同、在相遇点有憎;T的相信H 若例=片•则当波程必= r;-r]相长「涉干涉相长与为. H R•财在相遇点的机位差)-2n(2A + D翼相长干涉Ot ± 1 • d -•,相消卜涉向列报•■相同.相向传■的相千波在介默中■加后彬成的建定的分殴IB勘形式①波节与波按;柑邻两个疲节(盥,间距为〃2•稠邻波节.费腹间即为”4,郴年两波・网各朋点的振螭随」代余弦规律攵化.②相位分4i杵点,相邻两个潴。
第三章 流体动力学 ppt课件
连续性假定:质点指的是一个含有大量分子的流体微团, 其尺寸远小于设备尺寸、但比分子自由程却大的多。假 定流体是由大量质点组成的、彼此间没有间隙、完全充 满所占空间的连续介质。 运动的考察方法 拉格朗日法:选定一个流体质点,对其进行考察,描述
其运动参数与时间u 的关f系x,。y,z, 欧拉法:描述空间各u 点f的x状,y,态z及其与时间的关系。
• 整个控制体积液体的动量为
M d M q
(s2 s 1 )d q
• 式中 S1 、S2,分别为A-A和B-B截面处 的坐标,由动量定理可得
Fd d M t d d t q(s2s1)dq(s2s1)d d q tq(u2u1)dq (s2s1)d d q tqu2dqqu1dq
• 图所示为一不等截面管.液体在管内作恒 定流动.任取l、2两个通流截面、设其面积分 别为A1和A2 ,两个截面中液体的平均流速和密 度分别为v1 、 ρ1和v2 、 ρ2 ,根据质量守恒 定律.在单位时间内流过的两个截面的液体质 量相等,即
1v1A12v2A2
不考虑液体的压缩性,有 1 2 。则得 v1A1 v2A2
qAudAvA
• 由此得出通流截面上的平均流速为 v q A
• 在实际的工程计算中,平均流速才具有应用价 值。液压缸工作时,活塞的运动速度就等于缸 内液体的平均流速,当液压缸有效面积一定时, 活塞运动速度由输入液压缸的流量决定。
物理化学思维导图
物理化学思维导图物理思维导图1.电功(W):电流所做的功叫电功,2.电功的单位:国际单位:焦耳。
常用单位有:度(千瓦时),1度=1千瓦时=×106焦耳。
3.测量电功的工具:电能表(电度表)4.电功计算公式:W=UIt(式中单位W→焦(J);U→伏(V);I→安(A);t→秒)。
5.利用W=UIt计算电功时注意:①式中的和t是在同一段电路;②计算时单位要统一;③已知任意的三个量都可以求出第四个量。
6. 计算电功还可用以下公式:W=I2Rt ;W=Pt;W=UQ(Q是电量);7电功率(P):电流在单位时间内做的功。
单位有:瓦特(国际);常用单位有:千瓦8. 计算电功率公式:(式中单位P→瓦(w);W →焦;t→秒;U→伏(V);I→安(A)9.利用计算时单位要统一,①如果W用焦、t 用秒,则P的单位是瓦;②如果W用千瓦时、t 用小时,则P的单位是千瓦。
10.计算电功率还可用右公式:P=I2R和P=U2/R2.摄氏温度(℃):单位是摄氏度。
1摄氏度的规定:把冰水混合物温度规定为0度,把一标准大气压下沸水的温度规定为100度,在0度和100度之间分成100等分,每一等分为1℃。
冰水混合为0度标准下沸水100度分成一百份每份是一度3.作光路图注意事项:(1).要借助工具作图;(2)是实际光线画实线,不是实际光线画虚线;(3)光线要带箭头,光线与光线之间要连接好,不要断开;(4)作光的反射或折射光路图时,应先在入射点作出法线(虚线),然后根据反射角与入射角或折射角与入射角的关系作出光线;(5)光发生折射时,处于空气中的那个角较大;(6)平行主光轴的光线经凹透镜发散后的光线的反向延长线一定相交在虚焦点上;(7)平面镜成像时,反射光线的反向延长线一定经过镜后的像;(8)画透镜时,一定要在透镜内画上斜线作阴影表示实心。
⑴长度的测量是最基本的测量,最常用的工具是刻度尺。
⑵.长度的主单位是米,用符号:m表示,我们走两步的距离约是 1米,课桌的高度约米。
第三章 流体动力学原理
x y z x y z
例题:已知平面流动的 ux 3x m / s,uy 3y m / s ,试确 定坐标为(8,6)点上流体的加速度。
ax
ux t
ux
ux x
uy
ux y
uz
(x, y, z,t)
T T (x, y, z,t)
(x, y, z,t)
•x,y,z,t不是各自独立的
•质点在空间的位置与t有关
•不同t,每个流体质点应该有不 同的空间坐标
欧拉变数
x x(t) y y(t) z z(t)
令(x,y,z)为常数,t为变数
表示在某一固定空间点上,流体质 点的运动参数随时间的变化规律。 令(x,y,z)为变数,t为常数
欧拉法——质点的空间坐标(x,y,z)和时
间变量t来表达流场中流体运动规律
• 流体质点在任意时刻t通过任意空间固定点(x,y,z) 时的流速为:
u u
x y
ux (x, uy (x,
y, z,t) y, z,t)
uz uz (x, y, z,t)
p p(x, y, z,t)
•在此后的瞬间t,该质点已运动 到空间位置(x,y,z) 。
•不同的质点在t=0时,具有不同 的位置坐标,这样就把不同的质 点区别开来。
•同一质点在不同瞬间处于不同位 置;
•各个质点在同一瞬间,也位于不 同的空间位置。
拉格朗日法
•在选定的Oxyz坐标系上,在t=0运动初始时刻,每一个流体质 点应该有唯一确定的初始坐标(a,b,c)。
该方法在工程上很少采用
欧拉法——物理量在场上的分布规律
(完整版)初中力学知识思维导图
力
力的作用效果
力的种类
力的三要素
力的定义
定义:物体对物体的相互作用。
特点:力的作用是相互的。
大小
方向
作用点
摩擦力
弹力定义大小方向定义大小方向定义大小
方向
重力质量
定义大小
单位
测量
天平使用
密度
定义大小单位测量
测石块密度测盐水密度
改变物体的运动状态
改变物体的形状
压强
液体压强
大气压强
定义
大小单位
流体压强
特点
公式
托里拆利实验
机翼的升力
运动状态
长度测量
速度
定义公式
匀速直线运动平均速度
力和运动
牛顿第一定律
惯性二力平衔功
定义
公式单位
功率
定义
公式单位
能量
定义
大小
种类
动能势能
重力
弹性
转化
简单机械
杠杆
滑轮
斜面
机械效率
力臂
平衡条件
定滑轮
动油轮
滑轮组
轮轴
有用功
总功
与质量成正比
力效果的显现
压力效果
和力的关系
做功能力
做功快慢
做
功
方
法
初中力学知识导图。