1.根据连续性方程和伯努利方程,水平管中管径细的地方 流速 大,压强 小 ,喷雾器就是根据这一原理制成的。
2.液体的粘滞系数随温度升高 而减小 ,气体的粘滞系数随温度升高 增大 。 3.我们把 绝对不可压缩 和 完全没有粘性 的流体称为理想流体。
4.当雷诺数Re <1000时,液体做 层流 ,当雷诺数Re>1500时,液体做 湍流 。 5.牛顿流体指的是,在一定温度下 黏度 为常量,即遵循 牛顿粘滞 定律的流体。
6.实际流体伯努利方程的表达式为
W的物理意义是 单位体积实际液体从截面1运动到截面2过程中,克服内摩擦力所消耗的能量。 7.对于实际流体来说,雷诺数大于1500时,流体做湍流;雷诺数小于___1000__时,流体做层流。 8.牛顿液体粘滞系数的大小取决于液体的 种类 和 温度 。
9.水中水管的截面面积在粗处为S1=40 cm ,细处为S2=10 cm ,管中水的流量为Q=3000 cm/s。则粗处水的流速为V1= 75cm/s ,细处水的流速为V2= 300cm/s 。
2
2
3
10.伯努利方程的表达式为
P1?112?v1??gh1?P2??v22??gh222,使用该方程的条件是
理想流体在同一流管内做定常流动 。
二、选择题
1、液体中上浮的气泡,当其达到收尾速度时,气泡所受 [ D ] A.浮力超过粘滞力与重力之和 B.粘滞力等于浮力与重力之和 C.重力等于浮力与粘滞力之和 D.浮力等于粘滞力与重力之和 2、用斯托克司定律测定流体的粘度时,球的速度可是[ D ]。
A.初速度 B.平均速度 C.匀加速时的瞬时速度 D.合力为零时的速度 3、理想液体作定常流动时,同一流线上任意两点[A ]
A.速度均不随时间改变 B.速度一定相同 C.速度一定不同 D.速率一定是相同 4、理想流体做稳定流动时,同一流线上两个点处的流速[ C ]
A. 一定相同 B. 一定不同 C. 之间的关系由两点处的压强和高度决定 D. 一定都随时间变化
5、水平流管中的理想流体做稳定流动时,横截面积S、流速v 、压强p之间满足 [ C ] A. S大处,v小, p小 B. S大处, v大, p大
C. S大处, v小, p大 D. S大处, v大, p小
4
6、水在同一流管中做稳定流动,在截面积为0.5 cm处的流速为12 cm/s ,则在流速为4.0 cm/s处的 截面积为[ B ]
A. 1.0 cm B. 1.5 cm
2
2
2
C. 2.0 cm D. 2.25 cm
22
7、站在高速行驶火车旁的人会被火车[ A ]。
A.吸进轨道 B. 甩离火车 C. 倒向火车前进的方向 D. 没有影响
8、按泊肃叶定律,管道的半径增加一倍时,体积流量变为原来的[ A ] A. 16倍 B. 32倍 C. 8倍 D. 4倍 9、连续性方程成立的必要条件是[ A ]。
A.理想流体做定常流动 B.不可压缩流体做定常流动 C.粘滞流体做定常流动 D.流体做定常流动
10、若流管中M、N两点处的横截面积比为1:4,则M、N两点处流速之比为[ B ]
A、1:4 B、4:1 C、1:2 D、2:1 三、名词解释
1.理想流体:绝对不可压缩和完全没有粘滞性的液体。
2.定常流动: 如果流体中流线上各点的速度,都不随时间而变,则这样的流动称定常流动。 3.牛顿粘滞定律:均匀流体在作层流时,两液层间的内摩擦力 F 与接触面积 S 及该处的速度梯度dv/dy 成
dvF??Sdy
正比.
四、简答题
1、两条相距较近,平行共进的船会相互靠拢而导致船体相撞。试解释其原因。
答:在两条相距较近,平行共进的轮船之间,海水相对于船体向后流动,两船之间的区域可以看作一段流管,在两船之间的海水的流速比船的外边的海水流速大。由伯努利方程可知,两船之间的海水压强小,而外边海水的压强大。所以,周围的海水会把两船推向一起,导致船体相撞。 2、水从水龙头流出后,下落的过程中水流逐渐变细,这是为什么?
答:下落过程中的水可被理解成在做稳定流动,流动路径上各点压强均为大气压。由伯努利方程可知,水流随高度下降流速逐渐增大,又由连续性方程可知,随流速逐渐增大,水流的横截面积逐渐减小。 五、计算题
水在截面不同的水平管中做定常流动,出口处截面积为管的最细处的3倍,若出口处的流速为2m?s,问最细处的压强为多少?若在此最细处开一小孔,水会不会流出来?(水的粘性忽略不计,P0=1.01×1、
?1S1υ1?S2υ2υ2?6m/s10Pa)
5
5
112P1?ρυ1?P2?ρυ22221132P0?1.0?10?2?P2?1.0?103?6222P2?0.85?105Pa?85KPa?1.01?105Pa
所以水不会流出。
2.设流量为0.12m.s的水流过一个管子,管子A处的压强为2×10N.m, 横截面积为100cm,B点的横截面积为60cm, B点比A点高2m, 水的粘性忽略不计,求①A,B点的速度; ②B点的压强。 2
2
3
-1
5
-2
SAυA?SBυB?Q
υA?Q0.12??2?12(m?s?1)SA10
A B 2m Q0.12?1υB???20(m?s)?4SB60?10
1122PA?ρυA?PB?ρυB?ρghB22
PB?PA?2?101122?ρυA?ρυB?ρghB2251122??1000?12??1000?20?1000?9.8?222
?5.24?104(Pa)3. 水由蓄水池稳定流出(图3-1),点1的高度为10m,点2和点3的高度均为1.0m,在点2处管的截面积为0.04m,再点3处为0.02m,蓄水池的面积比管子的横截面积大的多,求①点2处的压强;②出口处的流量。
解:1、3两点列伯努利方程:
22P1?P3?P0?1.01?105Pa
v1?0
6
112P1?ρυ1+ρgh1?P3?ρυ32?ρgh3221P0?0?ρgh1?P0?ρυ32?ρgh32υ3?14.1m/s3mQ3?S3v3?0.282s
2、3两点列伯努利方程:
112P2?ρυ2?P0?ρυ3222P2?1.68?105Pa第4章 液体的表面现象
教学内容:
1、液体表面张力的基本规律。 2、毛细现象和气体栓塞现象。
3、表面张力和表面能。?曲面液体下的附加压强。毛细现象。气体栓塞。表面活性物质在呼吸过程中的作用。 一、填空题
1. 人体肺泡大小不等,大多数相连通,人能正常呼吸是因为大小肺泡内壁分布着 表面活性 物质,其相对分布浓度大的是 小 肺泡。
2.纯净液体中加入杂质,表面张力系数α的值发生显著变化:加入表面活性物质使α 减小 ,加入表面非活性物质使α增大 .
3.加入表面活性物质的浓度越大,α越 小 ;加入表面非活性物质,浓度越大,α越 大 ; 4.液体与固体相接触时,当接触角为 0°,液体完全润湿固体,当接触角为 180° ,液体完全不润湿固体。
5.液体与固体相接触时,当接触角为 锐角 时,液体润湿固体,当接触角为 钝角 时,液体不润湿固体。
6.表面张力系数?,在数值上等于它等于单位长度分界线上表面张力的大小和 增加单位表面积时液体表面能的增量 。
7.弯曲液面的附加压强的大小为 2α/R ,方向是 指向曲率中心 。
8.能够减小溶液表面张力系数的物质,称为这种液体 表面活性 物质;增加液体表面张力系数
7
的物质称为这种液体的 表面非活性 物质。
9.内聚力小于附着力,液体 润湿 固体;内聚力大于附着力时,液体 不润湿 固体。 10.润湿液体在细管中 上升 或不润湿液体在细管中下降的现象称为毛细现象。 11.毛细现象是由 润湿/不润湿 和 附加压强 现象共同引起的。
12.在临床静脉注射或输液时,特别注意防止 气泡 输入到血管中,以免引起 气体栓塞 。 二、选择题
1.将两个完全相同的毛细管分别插在水和酒精中(都浸润毛细管),已知水的表面张力系数比酒精大三倍,则[ B ]
(A)酒精中毛细管的液面高 (B)水中毛细管的液面高 (C)两管一样高 (D)无法确定 2.若要使毛细管中的水面升高,可以[ C ]
(A)使水升温 (B) 加人肥皂 (C)减小毛细管的直径 (D) 将毛细管往水里插深一些 3.大小两个肥皂泡,用玻璃管连通着,肥皂泡将会[ B ]
(A)大的变小,小的变大,直至一样大。 (B)大的变大,小的变小,直至消失。 (C)维持现有状态不发生改变。 (D)无法确定 4.在空中一半径为R肥皂泡内外空气的压强差为[ A ]
(A) 4?/R (B) 2?/R (C) -4?/ R (D) -2?/R 5.弯曲液面上附加压强的方向[ D ]
(A)一定指向液体内部 (B)一定指向液体外部 (C) 一定指向液体表面 (D)一定指向弯曲液面的曲率中心 6.液体表面张力产生的微观机理是[ A ]。
A.表面层分子受周围分子作用不对称,合引力指向液体内部 B.内聚力大于附着力 C.表面层分子受周围分子作用对称,合引力为零 D.液体不润湿固体 7.把表面张力系数为?、半径为R的肥皂泡吹成半径为2R的肥皂泡,所做的功为[ D ]。 A.4π
?R2 B.12π?R2 C.8π?R2 D.24π?R2
8.液体润湿固体的微观机理是[ D ]。
A.表面张力系数大 B.内聚力大于附着力 C.黏度大 D.附着力大于内聚力 9.一半径为R肥皂泡内空气的压强为[ A ]。
A.Po+4?/R B.Po+2?/R C.Po-4?/R D.Po-2?/R 10、水面上的油膜就是常见的[ B ]。
A.毛细现象 B.表面吸附现象 C.润湿现象 D.不润湿现象 三、名词解释
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