医用物理学 第三章 血液的流动
第1节--流动的组织—血液PPT优秀课件
25
你的血液中 白细胞多， 可能有炎症。
26
血小板
血小板是最小的血细胞，没有细 胞核，形状不规则。
数量：（100~300）×109个/升 功能： （1）止血 （2）加速凝血
27
28
血液的功能？？ 运输、防御、保护、调节体温 血清：血液凝固后，在血凝块周
围出现的淡黄色，透明的液体。
29
课堂练习
A.白细胞 B.红细胞 C.血小板 D.淋巴细胞
30
4.下列细胞中能在组织液中游走的是 ( C )
A.红细胞
B.脂肪细胞
C.白细胞
D.精细胞
5.人体成熟的血细胞中不具有细胞核的一组是 C
()
A.红细胞和白细胞
B.血小板和白细
胞
D
C.血小板和红细胞
D.血细胞和红细胞
6.贫血是指（ ）
A.人体内的血量过少
22
白细胞
白细胞有细胞核，比红细胞 大，但数量最少。呈球状
数量：（4~10）×109个/升
功能：防御、 保护
23
当病菌侵入人体内时，白细胞能穿过毛细血 管壁，集中到病菌入侵部位，通过自身的变形将 病菌包围、吞噬。
1.白细胞接 近细菌
2.白细胞开始 吞噬细菌
3.白细胞已将 细菌吞噬
伤口流出的脓液是由死亡的白细胞组成的。24
项目 名称
数量
红细胞 最多
形态 颜色 大小 有无细胞核
功能
双凹圆 深红色 饼状
小
无
运输氧气和部分二 氧化碳
白细胞 最少 球状 白色 最大 有
血小板 居中 不规则
最小 无
RBC 男：（4.0~5.5）×1012个/升 女：（3.5~5.0）×1012个/升
医学物理学(第7版)教学大纲
前言《医学物理学》是国家教育部规定的高等医学院校临床医学、预防医学等专业的一门必修基础课，是为这些专业的学生提供较系统的物理学知识，使他们在中学物理学教育基础上，进一步学习医学专业所必需的物理学的基本概念、基本规律、基本方法，为后继课程的学习以及将来从事专业工作打下一个良好的基础。
我校《医学物理学》教材选用人民卫生出版社出版普通高等教育“十一五”国家级规划教材《医学物理学》第7版（胡新珉主编）。
依据学校的教学计划，本课程共96学时，其中理论课68学时，实验课28学时。
因此制定本“教学大纲”。
因为教材是按72~108学时编写。
所以，“教学大纲”既参照卫生部1982年“高等医学院校《医用物理学》教学大纲（试用本）”和医药类大学物理课程教学的基本要求，也结合当前教育改革倡导素质教育，针对临床医学、预防医学、影像学、法医学、护理学、药学等专业的特点编写。
“大纲”内容分为掌握、熟悉、了解和自学。
自学内容课堂上教师原则上不讲授，属自学内容，结业考试中一般不作要求。
第一章力学的基本定律（自学）第二章物体的弹性一、学习要求本章要求熟悉描述物体弹性的基本概念，对人体骨骼和肌肉组织的力学特性要有一定的了解。
二、讲授内容和要求等级章节次序内容等级第一节线应变与正应力一线应变熟悉二正应力熟悉三正应力与线应变的关系熟悉四弯曲自学第二节切应变与切应力一切应变熟悉二切应力熟悉三切应力与切熟应变的关系悉四扭转自学第三节体应变与体应力一体应变熟悉二体应力熟悉三体应力与体应变的关系熟悉第四节生物材料的黏弹性自学三、授课学时：2学时。
四、练习：第27~28页，2-6、2-9。
第三章流体的运动一、学习要求本章要求掌握理想流体作稳定流动时的基本规律，即连续性方程和伯努利方程以及它们的应用；熟悉实际流体的流动规律和泊肃叶定律；了解斯托克司定律和血液在循环系统中的流动规律。
二、讲授内容和要求等级章节次序内容等级第一节理想流体的稳定流动一理想流体熟悉二稳定流动熟悉三连续性方程掌握第二节伯努利方程一伯努利方程掌握二伯努利方程的应用掌握第三节黏性流体的流动一层流和湍流熟悉二牛顿黏滞定律熟悉三雷诺数了解第四节黏性流体的运动规律一黏性流体的伯努利方程了解二泊肃叶定律熟悉三斯托克司定律了解第五节血液在循环系统中的流动一血液的组成及特性自学二心脏做功了解三血流速度分布自学四血流过程中的血压分布自学三、授课学时：4学时。
血液的流变性医学PPT
血液的流变特性
一、速度梯度与剪变率
（一）速度梯度
1.概念：在流体中某处， 速度正在其垂直方向 上的变化率称为该处 的速度梯度。
如果在X方向的微小距离 △X上，流速增量为 △V，则速度梯度为 △V /△X。 单位：s-1（1/秒）
微分学中
lim v dv x0 x dx
2.物理意义 描述速度随空间变化程度的 物理量。空间某点附近流速不 同，该处就存在速度梯度。
粘弹性流体从管内自由流出时，通常可以看 到射流膨胀现象,这种现象称为挤出物膨胀（如 图）。例如，聚苯乙烯在175～200℃条件下 较快挤出时,直径膨胀达2.8倍。以上现象都是 由于粘弹性流体受剪切时产生法向应力差的结 果。
（二）粘弹体的特点
（1）.应力松弛：当粘
应变
弹体突然发生应变时，
若保持应变恒定，则应
生物流体具有粘弹性的原因：
细胞膜中磷脂分子的排列
蛋白质分子图像
水有粘性也是因为水分子是链状的
“隔年陈水有毒，隔夜陈水莫喝。”科学研究 证明，水分子是链状结构，水在漫长岁月中， 如不经常流动，这种链状结构会不断扩大延伸， 即成衰老之水。衰老之水，活力极差，进入动 植物体内，会使细胞的新陈代谢减缓，影响生 长发育。古人说：“流水不腐。”死水、陈水 中尘埃会增多，细菌增加，有害成分比例上升， 极易致病。
r0
v
各层的流速呈抛物线分布。
r
流体要流动，必须有外力抵消内 摩擦力，即管子两端L存在压强差 (⊿p)。
Q r04 p 8l
泊肃叶流动 的速度分布
适用条件：牛顿流体，流体作定常流动，均匀的水平圆管。
泊肃叶定律应用 它是设计竖直毛细粘度计 的理论依据。
Q r04 p 8l
3第三章 血液的流动
Δr Δ
单位
s-1
返回
（4）黏度
牛顿黏滞定律
较小
其中： F
— 流体内部相邻两流体层之间 的黏力 — 黏度 — 速率梯度
较大
返回
— 两层之间的接触面积
返回
10
黏度 （黏滞系数） ①定义 ②物理意义 ③单位 ④的特点 是流体黏性大小的量度,由 流体本身的性质决定.
Pa·s
气体的黏度随着温度的升高而增大 液体的黏度随着温度的升高而减小
h1叫压强高度或静压强,它表示维持液体沿水平管做 定常流动时,克服内摩擦力所需消耗的压强. h2叫速度高度或动压强,它表示维持液体在管中流动 的速度,所需的压强. 返回
B •
返回
12
心脏做功 将w = 24.5m H2O带入上式
每小时从出水口排出的水量为
返回
返回
心脏做功等于左、右心室做功之和 根据伯努力方程： 左心室做功（体循环：左心室 右心房）
其中
称为流阻
流阻的大小反映了血液在血管中流动时 所受阻力的大小.
返回 返回
(1) 小孔流速
一个很大的开口容器,器壁上有一小孔,当容 器内注入液体后,液体从小孔流出.设小孔距液面 的高度是h,求液体从小孔流出的速度.
A •
解： 选两点A、B，并画流线 点A：pA=p0,hA=h, vA=0
• B
点B：pB=p0,hB=0, vB=?
返回
返回
A •
装置的特点： 大敞口容器下方开一小孔;敞口与小孔都与 大气相通.
返回
返回
§3.1 理想流体的定常流动 §3.2 血液的层流
§3.1 理想流体的定常流动
返回
返回
3.1.1 基本概念
医用物理学作业答案
第三章 流体的运动3-5水的粗细不均匀的水平管中作稳定流动，已知在截面S 1处的压强为110Pa ，流速为0.2m/s ，在截面S 2处的压强为5Pa ，求S 2处的流速（内摩擦不计）。
解：根据液体的连续性方程，在水平管中适合的方程：=+21121ρυP 22221ρυ+P代入数据得：22323100.12152.0100.121110υ⨯⨯⨯⨯=⨯⨯⨯+得 )/(5.02s m =υ 答：S 2处的流速为0.5m/s 。
3-6水在截面不同的水平管中作稳定流动，出口处的截面积为最细处的3倍，若出口处的流速为2m/s ，问最细处的压强为多少？若在此最细处开个小孔，水会不会流出来？解：将水视为理想液体，并作稳定流动。
设管的最细处的压强为P 1，流速为v 1，高度为h 1，截面积为S 1；而上述各物理量在出口处分别用P 2、v 2、h 2和S 2表示。
对最细处和出口处应用柏努利方程得：=++121121gh P ρρυ222221gh P ρρυ++由于在水平管中，h 1=h 2=+21121ρυP 22221ρυ+P从题知：S 2=3S 1根据液体的连续性方程： S 1υ1 = S 2υ2∴ 212112213/3/υυυ===S S S S V又Pa P P 50210013.1⨯== ∴222201)3(2121υρρυ-+=P P=2204ρυ-P=235210410013.1⨯⨯-⨯ Pa 510085.0⨯=显然最细处的压强为Pa 510085.0⨯小于大气压，若在此最细处开个小孔,水不会流出来。
3-7在水管的某一点，水的流速为2 cm/s ，其压强高出大气压104 Pa,沿水管到另一点高度比第一点降低了1m ，如果在第2点处水管的横截面积是第一点处的二分之一，试求第二点处的压强高出大气压强多少？解：已知：s m s cm /102/221-⨯==υ, a p p p 40110+=, m h 11=, 2/1/12=s s , 02=h ,x p p +=02水可看作不可压缩的流体，根据连续性方程有：2211v s v s =，故2112s v s v ==21v 又根据伯努利方程可得：22212112121v p gh v p ρρρ+=++故有：210121404212110v x p gh v p ⋅++=+++ρρρ12142310gh v x ρρ+-=110101)102(101231032234⨯⨯⨯+⨯⨯⨯⨯-=-=2×104 pa3-8一直立圆柱形容器，高0.2m ，直径0.2m ，顶部开启，底部有一面积为10-4m 2的小孔，水以每秒1.4×10-4m 3的快慢由水管自上面放入容器中。
流动的组织——血液 PPT课件35 人教版
3.人体成熟的血细胞中不具细胞核的一组是( C )
A.红细胞和白细胞 B.血小板和白细胞 C.血小板和红细胞 D.血细胞和红细胞
4.贫血是指（ D ）
A.人体内的血量过少 B.血液中的营养物质过少 C.血液中的白细胞或血小板数量过少 D.血液中的红细胞数量过少，或者红细胞中 的血红蛋白的含量过少。
图例 含氧量高的地方 含氧量低的地方 红细胞 氧分子
功能：运输氧和部分二氧化碳
图例 含氧量高的地方 含氧量低的地方 红细胞 氧分子
贫血：血液中红细胞数量过少， 或血红蛋白数量过少。
治疗：吃含铁和蛋白质丰富的食物。
1.数量少 2.比红细胞大
3.白细胞有细胞核 4.具有吞噬病菌、
防御和保护功能
白细胞 接近细菌
月 日 检验者 报告者
资料分析 血液分层实验
抽取鸡血或猪血10毫升，放入盛有少量抗凝剂
的试管里，静置一段时间。
（
看一看:
抗柠 凝檬
剂酸
血液出现了什么现象？ ） 钠
分层
讨论
1.含有抗凝剂的血液，离心或者静置一段时间 后，为什么会出现分层的现象？分成几层？
因为血液中含有不同的组成物， 它们的比重不一样，所以会分层。 分成三层。
•
13、认识到我们的所见所闻都是假象，认识到此生都是虚幻，我们才能真正认识到佛法的真相。钱多了会压死你，你承受得了吗?带，带不走，放，放不下。时时刻刻发悲心，饶益众生为他人。
•
14、梦想总是跑在我的前面。努力追寻它们，为了那一瞬间的同步，这就是动人的生命奇迹。
•
15、懒惰不会让你一下子跌倒，但会在不知不觉中减少你的收获;勤奋也不会让你一夜成功，但会在不知不觉中积累你的成果。人生需要挑战，更需要坚持和勤奋!
医用物理学：3.2血液的层流
根据功能原理
(P1
P2 )V
wV
(1 2
mv22
1 mgh2 ) ( 2
mv12
mgh1)
P1
1 2
v12
gh1
P2
1 2
v2 2
gh2
w
w — 单位体积的流体从截面s1流到截面s2粘力所做
的功，称为粘性损耗
如果粘性流体沿着粗细均匀的水平管道做定常流动
第二节 血液的层流
一. 基本概念 二. 连续性方程 人体内血流速度分布 三. 伯努利方程 心脏作功 四. 泊肃叶定律 外周阻力 五. 斯托克斯黏性公式 血沉
一. 基本概念
1.粘性流体—流动时存在内摩擦力（即粘力）的流体 2.层流
由于粘性的存在，在管道中流动的流体出现了分 层流动，各层流体只作相对滑动而彼此不相混合， 这种现象称为层流。
1 2
v22
gh2
w1
w1
(P1
1 2
v12
gh1)
(P2
1 2
v2
gh2 )
P2 0, v2 0,且h1 h2
w1
P1
1 2
v12
同理，右心室作功（肺循环：右心室 左心房）
w2
1 6
P1
1 2
v12
整个心脏作功
w w1 w2
7 6
P1
v12
一般正常人 P1 13.33KPa
v1 0.3m / s
例：已知小球的密度 ， 粘性流体密度（且 >），小 球半径r，粘性流体的粘度。求小球匀速下降时的速率。
浮力 黏力
解：开始时 = 0，重力 >浮力 加速下降
大学医用物理学试题及答案
医用物理学试题第一章流体力学1．具有下列特点的流体是理想流体：A．绝对不可压缩 B．流动时没有粘滞性C．A、 B二者都对 D．A、 B二者都不对* 具有下列特点的流体是实际流体：A．绝对不可压缩 B．流动时没有粘滞性C．A、 B二者都对 D．A、 B二者都不对2. 理想流体作稳定流动时：A．流体流经空间中各点速度一定相同B．流体流动时的流速一定要很小C．流体流经空间流线是一组平行的曲线D．流体流经空间各点的速度不随时间变化E．流体流经空间同一流线上速度一定要相同3．理想流体作稳定流动时，同一流线上选取任意三点，A. 这三点各自的速度都不随时间而改变B. 这三点速度一定是相同C. 这三点速度一定是不同D. 这三点速率一定是相同 E．这三点速率一定是不同4．研究液体运动时所取的流管：A. 一定是直的刚性管 B．一定是刚性园筒形体C．一定是由许多流线组成的管状体 D．一定是截面相同的管状体E. —定是截面不同的圆形管5. 水在同一流管中稳定流动，截面为0.5cm 2处的流速为12cm/s，在流速为4cm/s处的截面积为：A. 0.167 cm 2B. 1.5 cm 2C. 0.056cm 2D. 4.50cm 2 E. 以上都不对6. 水在同一流管中稳定流动，半径为3.0cm处水的流速为1.0 m/s，那么半径为1.5cm处的流速为：A. 0.25m/sB. 0.5m/sC. 2.0m/sD. 2.5 m/sE. 4.0 m/s7. 理想液体在同一流管中稳定流动时，对于不同截面处的流量是：A.截面大处流量大B. 截面小处流量大C. 截面大处流量等于截面小处流量D. 仅知截面大小不能确定流量大小8．伯努利方程适用的条件必须是： ( 多选题 )A. 同一流管B. 不可压缩的液体C.理想液体D. 稳定流动E. 对单位体积的液体9．一个截面不同的水平管道，在不同截面竖直接两个管状压强计，若流体在管中流动时，两压强计中液面有确定的高度。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
ghD
PA PD P0 v A 0
•D
hD
ghA
1 2
vD 2
ghD
vD 2g(hA hD ) 2ghAD
• C
•• AB
（2）PB=? 对A点与B点列伯努利方程
PA
1 2
vA2
ghA
PB
1 2
vB2
ghB
hA hB PA P0
•D
hD
vB vD
vA vB
vA vD vA 0
实际流体：有粘性、可压缩 理想流体：绝对不可压缩、完全无粘性
（突出流动性，粘性和可压缩性处于极次要地位）
2. 定常流动（steady flow）
拉格朗日法：质元 欧拉法：速度场
v=v（x，y，z，t）
定常流动 流体质点流经空间任一给定点的速度是确定的， 并且不随时间变化
v=v（x，y，z）
3. 流线（stream line）
返回
应用二：测速仪
例2：皮托管测水流速度 解：A点即流体流动的速度。
在B点流体的动能转变为压强能， 因此B管中液面上升，高于A管。
A、B两点同高，过A、B两点 选流线，则可得
PA
1 2
vA2
PB
1 2
vB2
PB PA gh
vA 2gh
例3：皮托管测气体或液体流速
解：
PA
1 2
vA2
返回
应用四：虹吸管
• C
• •B A
例：
用如图所示的虹吸管将容器中 的水吸出。如果管内液体作定 常流动，求 (1)虹吸管内液体的流速 (2)B点的压强 (3)C点的压强
•D
hD
•
解：
C
(1) 过A、B、C、D 4点选流线
则对A和D两点的方程为
• •B A
PA
1 2
vA2
ghA
PD
1 2
vD2
关于流体的几个思考题
？ 1.水管流出的水流越来越细； 2.两艘船相离很近同向前进，容易发生相撞； 3.火车进站不可靠太近，否则容易发生危险； 4.水往低处流。
第一节 理想流体的定常流动
一. 概念 二. 连续性方程 三 . 伯努利方程 四. 伯努利方程的应用
一 . 概念
1. 理想流体（ideal fluid）
例4：汾丘里（Venturi）流量计是一根粗细不均匀的管子做成 的，粗部和细部分别接有一根竖直的细管，如图所示。在测量 时，两竖直管中的液体会出现高度差h。如果已知SA、SB、h。 求：Q=?
解：过A、B两点选流线如图，
则有 h
S AvA SBvB
• A
SA
•B SB
PA
1 2
vA2
PB
1 2
曲线上每一点的切线方向与流经该点的流体质 点的速度方向相同
定常流动时流线的特点：
（1）与流体质点的运动轨迹相同 （2）形状不随时间的推移而改变 （3）任何两条流线都不可能相交 （4）流线疏的地方，流速小；流线密的地方,流速大
飞
流
直
A
下
三
千
B
尺 ，
C
疑
是
银
河
落
九
天
。
4. 流管（stream tube）
医用物理学
于国伟
李四光楼基础实验区320 医学物理教研室
第三章 血液的流动
流体力学是研究流体机械运动规律及其 应用的科学，是力学的一个重要分支。
一、流体：液体和气体统称流体 二、特征：各部分之间极易发生相对移动，
即流动性
流体力学古代发展史
• 公元前2280年 中国的大禹治水 • 公元前4世纪 古罗马供水系统 • 公元前3世纪 阿基米德定律 • 公元前3世纪 中国四川都江堰
由流线围成的管状区域
定常流动时流管的特点：
（1）形状不随时间的改变而改变 （2）流管内外无物质交换
5. 流量
（1）定义：Q= S • （2）单位 ：米3/秒 （m3s-1）
（3）物理意义：单位时间内流过流管截面S的 流体的体积。
6. 静压强
液体静止时各点的压强 （1）定义： P F （2）单位：帕斯卡 （Pa）
S
（3）物理意义：单位面积上所受到的力
A• B•
h
C•
重要结论：在连通的同种静止流体中 PA=PB PC -PB=ρgh
例: 水在下图装置内做定常流动。若压强计用水银做测 量液体。 求：p1-p2= ? （水的密度与水银相比可忽略不计）
解：
•1 2•
水流 h
Δh 3• • 4
P3 = P4 P3 = P1 P4 = P2+ρ银 gΔh
S11Δt = S22 Δt S11 = S22
v
连续性方程物理表述： 同一流管流量守恒。
适用条件： （1）不可压缩流体 （3）同一流管
（2）定常流动
对作定常流动的实际流体或粘性流体
Sv 常数
例：请列出下面两种流管分布的连续性方程
1 •• 2
S11 = S22 ∵ S1>S2 ∴ 1< 2
vB2
PA PB gh
求解：
vA SB
2gh
S
2 A
SB2
vB SA
2gh
S
2 A
SB2
Q SAvA SBvB SASB
2gh
S
2 A
S
B
2
汾丘里（Venturi）流量计装置的特点：
一支截面积变化的管子水平放置，在截面积不等的两处接出压 强计。
类似装置：
h
•
•
A
B
A •
B•
h
(
1 2
mv22
mgh2
)
(
1 2
mv12
mgh1 )
等式两边同除 △V 利用 m 有
V
P1
P2
1 2
v2 2
g h2
1 2
v12
g h1
P1
1 2
v12
gh1
P2
1 2
v22
gh2
由于 S、1 s的2 任意性，可得到伯努利方程
P 1 v2 gh 常数
2
其中： P — 压强能密度
解题时应注意以下几点：
（1）选一流线，取流线上2点（有必要时选3点）建立方程 （2）常与连续性方程联合使用 （3）与大气接触处的压强为 PO （4）单位：帕斯卡 （Pa）。
单位换算：
1mmHg = 133.3Pa ，1atm = 760mmHg =1.013105 Pa
如果液体在水平管中做定常流动
PA
1 2
v A2
ghA
PB
1 2
vB 2
ghB
PA
1 2
v A 2
PB
1 2
vB 2
P 1 v 2 常量
2
v 大的地方P小；v 小的地方P大, 结合连续性方程得出：
S大的地方 v 小 ，P大；S小的地方 v大，P小
返回
四 .伯努利方程的应用
应用一：小孔流速问题 应用二：测速仪 应用三：流量计 应用四：虹吸管 应用五：喷雾器
PB
P0
1 2
v
2 B
P0
1 2
v
2 D
•
（3）PC=?
C
对C点与D点列伯努利方程
••
PC
1 2
vC 2
ghC
PD
1 2
vD 2
ghD
AB
vC vD PD P0
•D
hD
PC P0 g (hC hD ) P0 ghC D
真空可实现虹吸现象么？
返回
应用五：喷雾器 真 空 可 实 现 么 ？
前进
公元前2280年 中国的大禹治水
• 4000多年前的 “大 禹治水”的故事—— 顺水之性，治水须引 导和疏通。说明我国 古代已有大规模的治 河工程
• 但没有史书记载，属 于传说故事
返回
公元前4世纪 古罗马供水系统
• 从高山上引雪 水供应城市， 上面是渠道， 已毁坏，但遗 迹仍然保存。
返回
公元前3世纪 阿基米德定律
ghA
PB
1 2
vB2
ghB
A、B两点近似为同高点；vA= 0
PA
PB
1 2
vB2
(1)
PA PB g h (2)
为液体密度
为气体密度
由（1）、（2）得
v 2 gh
装置的特点： 有两个开口，一个迎着液（气）流，另一个
和液（气）流方向平行；两个开口分别与压强计 联接。
返回
应用三：流量计
应用一：小孔流速问题
例1：一个很大的开口容器，开口面积为S1 ，器壁上距水面h处 开有一小孔，截面积为S2。 （S1>>S2，两个数量级以上）求： 小孔处液体的流速2=?
1
解：选流线如图，对1,2两点的方程为
•
P1
1 2
v1 2
g h1P2
1 2
v22
gh2
根据题意，有：
P1= P0 1= 0 ； P2 = P0 h2 = 0 h1= h
截面积小的地方流速大
2•
1•
3•
4•
S11 = S22+ S33+ S44
返回
三 . 伯努利方程（Bernoulli equation）
理想流体定常流动的基本规律，要求细流管，短时
伯努利
（D.Bernoulli，1700－1782） 瑞士科学家
在1738年出版的名著《流体 动力学》中，建立了流体位 势能、压强势能和动能之间 的能量转换关系──伯努利方 程。