第三节 流动液体的性质及其应用（课件）-【中职专用】高中物理同步精品课堂（高教版化工农医类）

第三节 流动液体的性质及其应用 主题五 液体的性质及其应用 物理（化工农医类） 同学们，大家好！今天我们一起来学习《物理》“主题五 液体的性质及其应用”的“第三节 流动液体的性质及其应用”。 主要内容 理想液体 定常流动 流线与流管 理想液体的连续性方程 1 2 3 理想液体的伯努利方程 4 5 6 伯努利方程的应用 血液的流动 本节我们要学习的主要内容。 都江堰水利工程是我国建设于古代并使用至今的大型水利工程，被誉为“世界水利文化的鼻祖”。如图所示，都江堰水利工程充分利用当地西北高、东南低的地理条件，根据江河出山口处特殊的地形、水脉、水势，乘势利导，无坝引水，自流灌溉，使堤防、分水、泄洪、排沙、控流等相互依存，共为体系，保证了防洪、灌溉、水运和社会用水综合效益的充分发挥。都江堰水利工程建成后，成都平原沃野千里。 都江堰水利工程是如何达到堤防、分水、泄洪、排沙、控流等功效的？其包含了什么科学原理？ 情境引入 01 理想液体 一、理想液体 液体在流动时，具有以下两种性质：一是可压缩性，二是黏滞性。可压缩性是指液体的密度随着压力的变化而改变的性质。当然，液体的可压缩性很小，一般情况下可以不予考虑。我们把不可压缩、没有黏滞性的液体称为理想液体。显然理想液体是一种理想模型。自来水在水管中的流动、工业生产过程中使用的大部分液体反应物或生成物、输液时所用的药液等，他们的压缩性和黏滞性都很小，实际研究中都可以视为理想液体。 快 慢 水与岸边产生摩擦力大 观察河水的流动。当河水在河流中定常流动时，靠近河岸边的水的流速和河流中心水的流速并不相同，哪个地方的水流动得更快些？为什么会发生这种现象？ 观察表明，河水在河流中定常流动时，河流中心水的流速要 ，而靠近河岸边的水的流速要 ，同一截面上的河水各处的流速并不相同，原因是 。 一、理想液体 02 定常流动 流线和流管 二、定常流动 流线和流管 定常流动 观察一段平缓流动的河水，可以发现河水各处的流速几乎不随时间变化。液体流动时，如果空间任一位置的流速、压强、密度等状态参量均不随时间而变化，这样的流动称为定常流动，又叫稳定流动。液体做定常流动时，液体中各位置的状态参量不一定相同，同一位置的状态参量不随时间而改变。实际上，真正的定常流动是极为少见的，为简化计算常把那些随时间变化不太显著的流动过程近似作为定常流动处理。 本单元所研究的液体及其运动规律，除特别说明外，均指理想液体，并做定常流动。 二、定常流动 定常流线也是理想模型 为了形象地描述液体的运动，我们设想在液体中画出一系列曲线，使曲线每一点的切线方向与流经该点液体的流速方向相同，这样的曲线称为流线，如图所示，在定常流动中，流线是不随时间变化的。流线不相交，流线的疏密程度表示流速的相对大小。 在定常流动中，通过液体中的每一点都可以画一条流线。由流线所围成的管状区域，称为流管，如图所示，因为流管的外边界是由许多流线组成，所以流管内的液体不流出管外，管外的液体也不流入管内。 二、 流线和流管 流线和流管也是理想模型 03 理想液体的连续性方程 三、理想液体的连续性方程 增大 流量理光变时截面小流速大 观察--用软水管浇花时，让水在水管中做定常流动，如果用手捏着软水管，使得出水口截面积减小，如图所示，观察水流的速度如何变化。如果让出水口截面积增大，观察水流的速度又是怎样变化的。 用软水管浇花时，如果用手捏着软水管，使得出水口截面积减小，水管出口水流速度 这是因为 三、理想液体的连续性方程 理想液体的连续性方程 对于做定常流动的理想液体来说，单位时间内由截面 S1 进入流管的液体体积，等于同一时间内从截面 S2 流出流管的液体体积，所以有 S1V1=S2V2 或 Q=恒量 上式是理想液体的连续性原理，它表示:理想液体做定常流动时，通过流管各截面的流量相等。在国际单位制中，流量的单位是 m3/s，读作立方米每秒。 三、理想液体的连续性方程 岷江通过金刚堤在鱼嘴处分成外江和内江。岷江水量是随着季节变化的，春天岷江水流量小，此时成都平原灌区正值春耕，需要灌溉，这时，通过调节设在外江上的外江闸，使得岷江主流流入内江，水量约占六成，外江约占四成，以保证灌溉用水；洪水季节，又把两者的水量颠倒过来，内江四成，外江六成，使灌区不受洪水灾害。 三、理想液体的连续性方程 都江堰水利工程充分利用了流体运动的特点，在洪水季节自动加大水的出口面积，枯水季节又自动减少水流出口面积，使得水流保持基本稳定。既避免了由于雨季集中而来的洪水造成洪灾，又避免了在枯水季节由于流量小而淤塞了河道。都