医学物理学课件-PPT课件

al physics
吴杰
一、医学生的座右铭：
健康所系,性命相托!
二、大学教育的理念： Identification
辨（识）别；鉴定；验明；
Critical Thinking
（爱）挑剔的；批判（性）的；审慎（严谨）的； 危急的（in critical condition）
Solution 发现（提出）问题、分析问题、解决问题
静脉 主动脉
肺循环
小静脉
大动脉
体循环
小动脉
体循环
毛细血管
血流速度的分布
血液在主动脉、大动脉中流速最快，在毛细血管 内流速最慢
静脉 主动脉
30cm/s 速度
900cm 2 5cm/s 速度
大动脉
小静脉
体循环
小动脉
面积 3cm 2
毛细血管
1mm/s 毛细血管
18cm 2 腔静脉
主动脉
毛细血管段内血流速度慢的生理基础？
S1 V2 V1 S2
v1 s2
2gh 2 2 S2 S1
2gh 故液体的流量为： Qs s2 2 2 1v 1 s 1 S2 S 1
气体流量的测量：
Q rr
2 2 1 2
2 gh 4 4 r r 1 2


2. 流速计原理
1 . h h , v v v A B A B
第二节 伯努利方程 一、伯努利方程
对象：作稳定流动理想流体
②机械能的改变量： △E =Ex2y2－Ex1y1
①外力作功： W=F1L1- F2L2 = p1s1v1Δt - p2s2v2 Δt 稳定流动： s1L1= s2L2 =V
∴ W= p1 V -p2 V
=(Ex2y1+Ey1y2)-(Ex1x2+Ex2y1)
ρ 1s 1 v 1 △t = ρ
2
s 2 v 2 △t
即:ρ 1s1v1=ρ 2s2v2 (质量流量守恒)
连续性方程：在稳定流动的流场中，沿 同一流管,质量流量守恒。
例:分支流管
S1
S2
v1
v2
v3
S3
S v S v S v 1 1 2 2 3 3
返 回
血液的流动：体循环、肺循环和微循环
第三章 流体的运动
固体 流体(fluid)：
气体、液体
气体、液体，具有流动性。
（流动性：介质质点相对位置的易变性） 流体力学(fluid mechanics)：
流体静力学
流体动力学(hydrodynamics)
第一节 理想流体 稳定流动 一 、理想流体(ideal fluid)
1.流体的性质
A.流动性(fluidity) B.可压缩性(compressibility)
V1 = s1 v1 △t V2 = S2 v2 △t
△t时间内，流出S2的流体体积为:
s1 v1= s2 v2 沿同一流管,体积流量守恒
2.若流体可被压缩：
M1 = ρ 1 s 1 v 1 △ t
v2 v S1 S2
△t时间内，流入S1的液体质量为:
1 △t时间内，流出S2的液体质量为 : M2 = ρ 2s2v2△t
= mgh2 + mv22/2 - mgh1 - mv12/2 ③不考虑内摩擦，由功能原理知：
p1 V - p2 V = mgh2+ mv22/2 – mgh1- mv12/2 由于液体不可压缩： m/V =ρ
推导方程
1 2 1 2 P ρgh ρV P ρgh ρV 1 1 1 2 2 2 2 2 1 2 P ρgh ρV 恒量 2 柏努利方程： 作稳定流动的理想流体，单位体积的动能、重 力势能以及该点的压强之和为一常量。 ρ v2/2称为动压强，(P+ρ gh)称为静压强。
ρgh P ρgh 静止流体: P 1 1 2 2
二、伯努利方程的应用 1.流量计原理
水平流管：h1=h2
Q=S1v1=S2v2
h
P1+ ρv12 / 2 =P2+ρv22/2
1 2 2 P P V V 2 1 1 2 2


s1
v1 s2 汾丘里流量计
v2
而：P2－P1= ρgh S1v1=S2v2
例3-1 粘性流体的伯努利方程？
1 2 1 2 P ρ g h ρ V P g h ρ V E 1 1 1 2ρ 2 2 2 2
返 回
要点回顾
1.连续性方程： S1 P1
S2 v2 P2
s1 v1= s2 v2
2.柏努利方程：
h1
v1
h2
1 2 1 2 P ρgh ρV P ρgh ρV 1 1 1 2 2 2 2 2
f
C.粘滞性(viscosity)
流体具有内摩擦力的性质。 理想流体：绝对不可压缩、无粘滞性的流体， 是一种理想模型。
二、稳定流动
1.流 线（stream line）
流线上各点的切线 方向和流经该点的流体粒子的速度方向相同。
B A
2.稳定流动(steady flow)
流场流速分布:
v v x ,y , z , t
3. 流管(tube of flow)
返 回
稳定流动的流体中,任意截面s的周边各 点发出的流线所组成的管状体。
稳定流动流线及流管的特点:
s1
s2
1.流线不能相交 2.流管内外的流体都不会穿越管壁
三、连续性方程 在稳定流动的流场中取一细流管
1.若流体不可被压缩： ρ 1= ρ
2
△t时间内，流入S1的流体体积为:
教学安排
1.理论课：前11周 2.实验课：后6周 成绩记录
1.理论课成绩 2.实验课成绩 3.平时成绩
考试题型 1.实验题（8分） 2.正误判断题 （每题2分，共20分） 3.填空题（每题2分，共20分） 4.单选题（每题3分，共30分） 5.计算题（共22分）
关于自主学习：
自主学习：理论课教学＞2：1
A B
1 2 1 2 P ρgh ρV P ρgh ρ v 1 1 1 2 2 2 2 2
p A p B
2.将B口折弯:
1 2 p v p A B 2
vA v hA hB “滞止区”: vB 0
A
B
流场中各点的流速都不随时间变化，这样的流
动称为稳定流动(steady flow)：v v x ,y , z 流速、流线形状、流线分布、各点的密度…… 都不随时间变化


正误判断题：在正确的表述前打“√”，错误
表述前打“×”。（每题2分，共20分）
（ ）在稳定流动的流场中，流经各点的流 体粒子的流速相同。