.8.30第一章：连续体力学.ppt

大学物理大学物理B2B2绪论课绪论课1典型的长度典型的长度哈勃半径哈勃半径地球半径地球半径人的典型高度人的典型高度书页的厚度书页的厚度氢原子半径氢原子半径质子有效半径质子有效半径弱电统一的特征尺度弱电统一的特征尺度普朗克长度普朗克长度2典型的质量典型的质量已知宇宙已知宇宙银河系银河系地球地球人人灰尘灰尘烟草花叶病毒烟草花叶病毒质子质子电子电子3典型的时间典型的时间宇宙年龄宇宙年龄地球的年龄地球的年龄人的平均寿命人的平均寿命一天一天典型的分子旋转周期典型的分子旋转周期快速运动粒子穿越原快速运动粒子穿越原子核的时间子核的时间普朗克时间普朗克时间456时间尺度时间尺度:早至宇宙的起源，晚至遥远的将来 速率范围速率范围:0(静止) - 3x108 m/s(光速)1026 m(约150亿光年)(宇宙)－10－20 m(夸克)空间尺度空间尺度：小到微不足道的亚核粒子，到浩瀚的宇宙 物理学的研究对象：物理学的研究对象：7E E- -1515E E- -1212E E- -0909E E- -0606E E- -03031m1mE+03E+03E+06E+06E+09E+09E+12E+12E+15E+15E+18E+18E+21E+21E+24E+24E+27E+27最小最小 的细胞的细胞原子原子原子核原子核基本粒子基本粒子DNADNA长度长度星系团星系团银河系银河系最近恒　最近恒　星的距离星的距离太阳系太阳系太阳太阳山山哈勃半径哈勃半径超星系团超星系团人人蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次蛇吞尾图，形象地表示了物质空间尺寸的层次宇观宇观宏观宏观介观介观微观微观8物理学常数与数量级估计物理学常数与数量级估计真空中的光速真空中的光速 普朗克常量普朗克常量引力常量引力常量基本电荷电量基本电荷电量电子质量电子质量mp=1836memn=1839me阿伏伽德罗常数阿伏伽德罗常数玻尔兹曼常数玻尔兹曼常数9 发展独立思考和独立创新的一般能力，应发展独立思考和独立创新的一般能力，应当始终放在首位，而不应当把知识放在首位。

当始终放在首位，而不应当把知识放在首位 如果一个人掌握了他的学科的基础理论，如果一个人掌握了他的学科的基础理论，并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自并且学会了独立思考与工作，他必定会找到自己的道路己的道路 －爱因斯坦－爱因斯坦10关于交作业及批改说明：关于交作业及批改说明：1. 学完一章交一次作业：一个班分两个小组学完一章交一次作业：一个班分两个小组,1~15号号为一小组为一小组, 15~30号为一小组；两个小组轮换交作业号为一小组；两个小组轮换交作业.2.作业每次登记作业每次登记,作为平时成绩的依据作为平时成绩的依据.3.作业应按时完成作业应按时完成,过期不候过期不候;如遇特殊情况如遇特殊情况,需需提提前说明、登记前说明、登记11关于考试说明：关于考试说明：平时成绩平时成绩30%30%，期末卷面考试成绩，期末卷面考试成绩70%70%；期末考试；期末考试所有教学班级统一考试；平时成绩主要考察听课所有教学班级统一考试；平时成绩主要考察听课情况，缺课情况，作业完成情况情况，缺课情况，作业完成情况。

关于做题规范说明：关于做题规范说明：已知、换算单位、求、分析、公式、代数据、说明已知、换算单位、求、分析、公式、代数据、说明12     (1)(1)课前预习课前预习. .        (2)(2)认认真真听听课课，，积积极极思思考考，，参参与与讨讨论论，，适适当当做做笔记笔记          (3)(3)及时复习及时复习, ,多查阅资料多查阅资料          (4)(4)按时独立完成作业按时独立完成作业学习要求：学习要求：13E-mail: liujun@Tel：：13380055636联系方式：刘军联系方式：刘军大学物理课程公用信箱大学物理课程公用信箱daxuewulike@daxuewulike@ 密码：密码：1338005563614第一章：连续第一章：连续体力体力学学 连续体力学又称连续介质力学，包括固体的弹性力学和流体力学连续体的共同特点是其内部质点之间可以有相对运动从宏观上看，连续体可以有形变或非均匀流动处理连续体的办法是不再把它看成一个个离散的质点，而是取“质元”，即有质量的体积元在连续体力学中，力不再看成是作用在一个个离散的质点上，而看成是作用在质量元的表面上。

本章液体的表面性质、液体的流动性质和黏滞性质，这些性质无疑对农业和生物学中是非常重要的15本章重点：本章重点：1 1、掌握、掌握静止流体内的基本静止流体内的基本概念及压强、表面张力概念及压强、表面张力2 2、掌握拉普拉斯公式掌握拉普拉斯公式3 3、掌握连续性原理和、掌握连续性原理和伯努力方程伯努力方程4 4、掌握、掌握粘滞定律、泊肃叶公式和斯脱克斯公式粘滞定律、泊肃叶公式和斯脱克斯公式16请你思考：（美国）请你思考：（美国）Kendall Kendall HavenHaven历史上历史上100100个最伟大的发明之一：螺旋个最伟大的发明之一：螺旋公元前公元前235235年由阿基米德（年由阿基米德（Archimedes)Archimedes)发明发明内容：发明内容：螺旋是指环绕一中心柱或杆的任一斜面螺旋是指环绕一中心柱或杆的任一斜面17一、物质的基本性质：一、物质的基本性质：1、、物质世界的结构层次：物质世界的结构层次：宇观、宇观、宏观、介观、微观宏观、介观、微观2、、物质存在的基本形式物质存在的基本形式：：实物粒子和场实物粒子和场     （（1）物质的结构、组成）物质的结构、组成。

2））物质间的相互作用物质间的相互作用四种相互作用四种相互作用：引力相互作用，电磁相互作用，强 相互作用和弱相互作用183、、物质的四种形态物质的四种形态：：    （（1）固体：晶体、非晶体、准晶体固体：晶体、非晶体、准晶体    （（2））液体    （（3）气体    （（4）等离子体等离子体4、、物质的能量物质的能量：：   （（1））能量守恒定律能量守恒定律   （（2）物质和能量物质和能量19二、静止流体内的二、静止流体内的压强压强：：   1、、 静止流体内一点的压强：静止流体内一点的压强：应力：应力：压强：静止流体内部应力的大小压强：静止流体内部应力的大小流体静压力垂直器壁流体静压力垂直器壁单位单位：SI “帕” “Pa”202 2、静止流体内压强分布、静止流体内压强分布: : （掌握）（掌握）(1)(1)等高的地方压强等高的地方压强相等相等ABPAPBBCPBPC静止流体中所有等高的地方压强相都等静止流体中所有等高的地方压强相都等(2)(2)高度相差高度相差h h的两点间压强差为的两点间压强差为213 3、、帕斯卡帕斯卡原理：原理：作用在密闭容器中流体作用在密闭容器中流体     上的压强等值地传到流体各处和器壁上。

上的压强等值地传到流体各处和器壁上应用：夜压机应用：夜压机p224、阿基米得原理：物体在流体中所受的浮力等于该物、阿基米得原理：物体在流体中所受的浮力等于该物      体排开同体积流体的重量体排开同体积流体的重量面元面元dsds受力受力应用：比重计应用：比重计23P58 :  1-6练习题: 水水坝长1.0km，水深，水深5.0m，坡度角，坡度角60º，求水，求水对坝身的身的总压力解解:24小小 结结1.1.静止流体内压强分布静止流体内压强分布 （掌握）25诺诺  贝贝  尔尔　瑞典著名化学家阿尔弗里德　瑞典著名化学家阿尔弗里德. .伯恩纳德伯恩纳德. .诺贝尔诺贝尔（（Alfred Alfred Bernhard NobelBernhard Nobel））(1833-1896)(1833-1896)，，一生致力于化学方面的研究和化一生致力于化学方面的研究和化学工业的发展学工业的发展.1895.1895年年1111月，诺贝月，诺贝尔在其签署的遗嘱中表示尔在其签署的遗嘱中表示：：将遗将遗产作为设立诺贝尔奖金的基金，产作为设立诺贝尔奖金的基金，每年用基金的利息，奖励那些对每年用基金的利息，奖励那些对人类文化科学事业做出巨大重大人类文化科学事业做出巨大重大贡献的人。

贡献的人 物物 理理 学学 史史 介介 绍绍：： 26        当时诺贝尔的遗产约有当时诺贝尔的遗产约有三千三百万瑞典克朗三千三百万瑞典克朗诺贝尔奖奖项包括诺贝尔奖奖项包括物理、化学、生理或医学、文学物理、化学、生理或医学、文学及和平奖５项，　及和平奖５项，　19011901年首次颁发，年首次颁发，诺贝尔在遗嘱诺贝尔在遗嘱中表示，中表示，获奖人不分国籍、种族、宗教信仰和意识获奖人不分国籍、种族、宗教信仰和意识形态影响，只看其对世界科学文化事业发展的贡献；形态影响，只看其对世界科学文化事业发展的贡献；奖励包括金质奖章、证书和奖金支票奖励包括金质奖章、证书和奖金支票诺贝尔经济诺贝尔经济学奖学奖并非诺贝尔遗嘱中提到的五大奖项之一，它是并非诺贝尔遗嘱中提到的五大奖项之一，它是由瑞典银行在由瑞典银行在1968年为纪念诺贝尔而增设的，其评年为纪念诺贝尔而增设的，其评选标准与其它奖项是相同的，选标准与其它奖项是相同的，19691969年第一次颁奖年第一次颁奖简简         介介27诺贝尔物理奖诺贝尔物理奖诺贝尔奖章诺贝尔奖章28作业：作业：P P5858页页练习题练习题:    第第1-6题。

题 注意：做题要规范，注重分析和逻辑注意：做题要规范，注重分析和逻辑 预习：液体的表面张力预习：液体的表面张力, ,毛细现象毛细现象29一、流体的一、流体的表面张力表面张力: （重点）（重点）1、液体的表面现象：由液体与其它物质存在接触界面而产、液体的表面现象：由液体与其它物质存在接触界面而产                                      生的生的 有关现象有关现象2、表面层：液面下厚度等于分子力作用半径的一薄层液体表面层：液面下厚度等于分子力作用半径的一薄层液体3、表面能：表面层中所有分子高出液体内部分子的那部分、表面能：表面层中所有分子高出液体内部分子的那部分                      势能的总和势能的总和4、表面张力、表面张力:液体与液体或液体与气体分界面上存在的液体与液体或液体与气体分界面上存在的 应力§2 §2 静止流体的性质静止流体的性质3031is called coefficient of surface tension. The unit of it is标志着通过单位长度分界线两边液面之间的相互作用力标志着通过单位长度分界线两边液面之间的相互作用力外力作功外力作功表面能增量表面能增量W32思考题思考题1-3:液体的表面张力与橡胶弹性膜的收缩力有液体的表面张力与橡胶弹性膜的收缩力有                  什么不同什么不同?P57 33讨论讨论（（ Discussion）：）：影响表面张力系数的因素。

影响表面张力系数的因素1 1）液体自身的性质液体自身的性质2 2）温度3 3）相邻物质的化学性质相邻物质的化学性质4 4）杂质（表面活性物质））杂质（表面活性物质）测量测量表面张力的表面张力的方法方法 ：：拉脱法拉脱法 34液滴液滴法法 35例：例：把一个半径为把一个半径为5cm的金属细圆环从液体中拉出，圆环的金属细圆环从液体中拉出，圆环环绕的平面与液体表面平行已知，刚拉出圆环时需用力环绕的平面与液体表面平行已知，刚拉出圆环时需用力28.3×10-3N若忽略圆环的重力，该液体的表面张力系数若忽略圆环的重力，该液体的表面张力系数   为多少为多少? 解：表面张力解：表面张力36二、拉普拉斯公式二、拉普拉斯公式（（Laplace formula）） ：：1 1、推导：、推导：球冠形液体在外部大气压力球冠形液体在外部大气压力球冠形液体在内部大气压力球冠形液体在内部大气压力37凸形球面液膜凸形球面液膜 凹形球面液膜凹形球面液膜 平面平面38问题问题1 1：： 一个膜厚度很薄的圆形肥皂泡，一个膜厚度很薄的圆形肥皂泡， 假定泡内外均为空气假定泡内外均为空气, ,泡内外的压泡内外的压 强差为多少？强差为多少？AC B问题问题2 2：：已知已知 R R1 1 、、 R2、、  求：求：h hABh39请你思考：（美国）请你思考：（美国）Kendall HavenKendall Haven历史上历史上100100个最伟大的发明之一：圆珠笔。

个最伟大的发明之一：圆珠笔19371937年由匈牙利的伯罗兄弟发明年由匈牙利的伯罗兄弟发明用到的知识：粘滞性、毛细作用、显微镜用到的知识：粘滞性、毛细作用、显微镜40三、润湿与不润湿现象：三、润湿与不润湿现象： （毛细管永动机引入）（毛细管永动机引入）1 1、基本概念：、基本概念：（（1）润湿与不润湿）润湿与不润湿（（2）附着层）附着层（（3）内聚力与附着力）内聚力与附着力（（4）用能量观点润湿与不润湿）用能量观点润湿与不润湿412 2、接触角、接触角 ：接触液处面与固：接触液处面与固体表面体表面 切线之间的夹角切线之间的夹角与与固体、液体的性质有关固体、液体的性质有关取取固体表面的切线指向液体的内部固体表面的切线指向液体的内部液体润湿固体液体润湿固体液体不润湿固体液体不润湿固体完全润湿完全润湿完全不润湿完全不润湿应用：农药、犁、除草剂、金属陶瓷应用：农药、犁、除草剂、金属陶瓷423 3、毛细现象、毛细现象: :液体在毛细管中上升或下降的现象液体在毛细管中上升或下降的现象(掌握）掌握）液体在毛细管中上升液体在毛细管中上升(或下降或下降)高度高度原因：（原因：（1）润湿与不润湿）润湿与不润湿  （（2）表面张力）表面张力43讨论讨论（（ Discussion）：）：液体润湿固体液体润湿固体,h>0,上升。

上升液体不润湿固体，液体不润湿固体，h<0,下降四、四、Applications of agriculture and biology ：1、土壤中的液态水、土壤中的液态水(悬着水悬着水)：：44思考题思考题1-5:  在自然界中经常会出现这样一种现象在在自然界中经常会出现这样一种现象在傍晚，地面是干燥的，而在清晨，地面却变得湿润了傍晚，地面是干燥的，而在清晨，地面却变得湿润了试解释这种现象的成因试解释这种现象的成因思考题思考题1-4:土壤中的液态水土壤中的液态水(悬着水悬着水)P57 452、气体栓、气体栓塞现象：现象：        当液体在毛细管中流动时，如果管中出现了气泡，液当液体在毛细管中流动时，如果管中出现了气泡，液体的流动就要受到阻碍，气泡产生多了，就能堵住毛细管，体的流动就要受到阻碍，气泡产生多了，就能堵住毛细管，使液体不能流动，这种现象称为使液体不能流动，这种现象称为气体栓塞现象气体栓塞现象46例题：将一充满水银的气压计管的开口浸入一容器中，例题：将一充满水银的气压计管的开口浸入一容器中，        如图，已知管子的曲率半径、密度、表面张力系如图，已知管子的曲率半径、密度、表面张力系       数、管内外的水银面的高度差数、管内外的水银面的高度差h=758mm，，试求大试求大       气压强？气压强？47小小 结结1 1、、流体的流体的表面张力及表面张力系数表面张力及表面张力系数 （（重点）。

重点）2 2、、拉普拉斯公式拉普拉斯公式（（Laplace formula）） ：： （（重点）重点）3 3、、润湿与不润湿现象：润湿与不润湿现象： （掌握）4 4、、毛细现象毛细现象: : （重点）5 5、朱伦、朱伦公式公式 ：： （（重点）重点）48杨杨 振振 宁（宁（1922~    ））1957年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖李政道、杨振宁（华裔美李政道、杨振宁（华裔美国人）否定了弱相互作用国人）否定了弱相互作用下的宇称守恒定律，使基下的宇称守恒定律，使基本粒子研究获重大进展本粒子研究获重大进展主要贡献：主要贡献： 物物 理理 学学 史史 介介 绍：绍： 美籍华裔物理学家美籍华裔物理学家49李李   政政   道（道（1926~  ））1957年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖主要贡献：主要贡献：李政道、杨振宁（华裔美李政道、杨振宁（华裔美国人）否定了弱相互作用国人）否定了弱相互作用下的宇称守恒定律，使基下的宇称守恒定律，使基本粒子研究获重大进展本粒子研究获重大进展美籍华裔物理学家美籍华裔物理学家50钱伟长钱伟长 物物 理理 学学 史史 介介 绍：绍： 物理学、力学、应用数学家。

江苏无锡物理学、力学、应用数学家江苏无锡人1935年毕业于清华大学物理系年毕业于清华大学物理系1942年获加拿大多伦多大学应用数学系博士学年获加拿大多伦多大学应用数学系博士学位1955年当选为波兰科学院院士上海年当选为波兰科学院院士上海大学校长，上海市力学和应用数学研究所大学校长，上海市力学和应用数学研究所所长我国力学、应用数学、中文信息学所长我国力学、应用数学、中文信息学的奠基人之一创建了板壳内檩统一理论的奠基人之一创建了板壳内檩统一理论和浅壳的非线性微分方程组，在波导管理和浅壳的非线性微分方程组，在波导管理论、奇异摄动理论、润滑理论、环壳理论、奇异摄动理论、润滑理论、环壳理论、广义变分原理、有限元法、穿甲力论、广义变分原理、有限元法、穿甲力学、大电机设计、高能电池、空气动力学、大电机设计、高能电池、空气动力学、中文信息等方面都有重要贡献学、中文信息等方面都有重要贡献1955年选聘为中国科学院院士（学部委员）年选聘为中国科学院院士（学部委员） 51作业：作业：P P5858页页练习题练习题: :第第1-7题、题、第第1-91-9题 预习：预习：§3 3 理想理想流体的流动流体的流动 数学方法为物理学研究提供精确的形式化语言和表述工具。

数学方法为物理学研究提供精确的形式化语言和表述工具521、理想流体、理想流体（（Ideal fluid ））：：完全不可压缩的无粘滞性流体完全不可压缩的无粘滞性流体一、液体的定常流动：一、液体的定常流动： （掌握）（掌握）3、流线、流线（（Stream line））和流管（和流管（Flow tube ）：）：AB§3§3液体的流动性质液体的流动性质2、不定常流动：、不定常流动：定常流动：定常流动： （（Steady flow））53二、连续性原理二、连续性原理（（The principle of continuity ）） (重点）重点） ：：如果流体不可压缩如果流体不可压缩在在物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒物理实质上它体现了流体在流动中质量守恒Note: is flow capacity讨论讨论（（ Discussion）：）：54三、伯努力方程及应用：三、伯努力方程及应用： （重点）（重点）1、伯努力方程的推导：、伯努力方程的推导：功能原理：功能原理：假设流体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么，假设流体没有粘性，管壁对它没有摩擦力，那么，管壁对这段流体的作用力垂直于它的流动方向，管壁对这段流体的作用力垂直于它的流动方向，因而不作功。

所以流动过程中，除了重力之外，因而不作功所以流动过程中，除了重力之外，只有在它前后的流体对它作功只有在它前后的流体对它作功BernoulliBernoulli1700-17821700-17825556整理：整理：伯努利方程伯努利方程(Bernoulli’s equation)(Bernoulli’s equation)对作稳定流动的理想流体，用这个方程对确定流体对作稳定流动的理想流体，用这个方程对确定流体内部压力和流速有很大的实际意义，在水利、造船、内部压力和流速有很大的实际意义，在水利、造船、航空等工程部门有广泛的应用航空等工程部门有广泛的应用57讨论讨论（（ Discussion）：）：适用范围：不可压缩、无粘滞性、稳定流动、适用范围：不可压缩、无粘滞性、稳定流动、                   同一条流管中的各点同一条流管中的各点例题：欲用内径为例题：欲用内径为1cm1cm的细水管将地面上内径为的细水管将地面上内径为2cm2cm 的粗水管中的水引到的粗水管中的水引到5m5m高的楼上已知粗水管中高的楼上已知粗水管中 的水压为的水压为4×104×105 5PaPa，，流速为流速为4m·s4m·s－－1 1。

若忽略水的若忽略水的 黏滞性，问楼上细水管出口处的流速和压强为多黏滞性，问楼上细水管出口处的流速和压强为多 少？少？ 58（（1）小孔流速）小孔流速由伯努力方程由伯努力方程得得小孔流速小孔流速流量流量S为小孔的截面积为小孔的截面积AB虹吸现象虹吸现象从从虹吸管管口吸出的液体速度为：虹吸管管口吸出的液体速度为：2、伯努力方程的应用：、伯努力方程的应用： （掌握）（掌握）59小孔流速（Flow speed of a small hole ） 6061（（2）皮托）皮托(pitot)管原理：管原理：测速度测速度(注意）注意）hABhAB测液体测液体液体流速为液体流速为测测气体气体气体流速为气体流速为为液体密度为气体密度62（（3）汾丘里流量计原理：）汾丘里流量计原理：63AB（（4）空吸作用：）空吸作用：喷雾器喷雾器水流抽气机水流抽气机ABC64§4 4液体的液体的粘滞粘滞性质性质一、实际流体的粘滞性：一、实际流体的粘滞性：1、层流、层流（（1aminar flow) ：：2、、粘滞力粘滞力（（Internal friction force））粘滞性粘滞性（（ Viscosity））3、粘滞定律、粘滞定律（（Newton’s law of viscosity）：）：65yv1v2速度梯度速度梯度粘滞定律粘滞定律粘滞系数粘滞系数与与流体本身性质有关流体本身性质有关温度温度液体液体气体气体单位单位:3、粘滞定律、粘滞定律（（Newton’s law of viscosity）：）：理解理解66牛顿型液体牛顿型液体(Newton’s liquid)(Newton’s liquid)：：如果仅与液体的如果仅与液体的组成及温度有关，而与切应力和速率变化率无关。

组成及温度有关，而与切应力和速率变化率无关一般较稀的液体如水、牛奶、糖溶液等均属于此类一般较稀的液体如水、牛奶、糖溶液等均属于此类 液体液体温度温度/℃/℃液体液体温度温度/℃/℃水水    酒精酒精蓖麻油蓖麻油0 02020808020200 020201.7921.7921.0051.0050.3570.3571.61.653005300986986甘油甘油轻机油轻机油血浆血浆2020373737378308303423422.52.5～～3.53.5表表1-4 1-4 几种液体的的黏滞系数（单位：几种液体的的黏滞系数（单位：67思考题思考题1-6:  连续性原理和伯努利方程是根据什么原连续性原理和伯努利方程是根据什么原理推出的？它们的使用条件是什么？如果液体有黏理推出的？它们的使用条件是什么？如果液体有黏滞性，伯努利方程还能使用吗？滞性，伯努利方程还能使用吗？P57 68粘滞流体的运动规律：粘滞流体的运动规律：了解了解理想流体：理想流体：粘滞流体？粘滞流体？讨论讨论（（ Discussion）：）：1、、粘滞流体在粗细均匀的水平管道中作稳定流动粘滞流体在粗细均匀的水平管道中作稳定流动。

692、、水在横截面相同的渠道中作稳定流动水在横截面相同的渠道中作稳定流动702 2、、伯努力方程及应用：伯努力方程及应用： （重点）3 3、、层流层流、、粘滞力、粘滞性粘滞力、粘滞性（掌握）4 4、、粘滞定律粘滞定律（理解）5、粘滞流体的运动规律：、粘滞流体的运动规律：了解了解小小 结结1、液体的定常流动：、液体的定常流动： （掌握）711901年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖主要贡献：主要贡献：Wilhelm K.RoentgenW.K.伦琴伦琴(1845-1923)德国物理学家德国物理学家发现发现X X射线 物物 理理 学学 史史 介介 绍绍：： 721968年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖主要贡献：主要贡献： 物物 理理 学学 史史 介介 绍绍：： 美国物理学家美国物理学家Luis W.Alvarez(1911-1988)L.W.阿尔瓦列兹阿尔瓦列兹对基本粒子物理学的决定性的贡献，对基本粒子物理学的决定性的贡献，特别是通过发展氢气泡室和数据分特别是通过发展氢气泡室和数据分析技术而发现许多共振态。

析技术而发现许多共振态73钱学森钱学森 (1911-)  物物 理理 学学 史史 介介 绍：绍：         浙江省杭州市人，空气动力学家，中国科学院浙江省杭州市人，空气动力学家，中国科学院院士，中国工程院院士院士，中国工程院院士     1934年毕业于上海交通大学，年毕业于上海交通大学，1935年赴美国麻省年赴美国麻省理工学院留学，翌年获硕士学位，后入加州理工学理工学院留学，翌年获硕士学位，后入加州理工学院，院，1939年获航空、数学博士学位后留校任教并从年获航空、数学博士学位后留校任教并从事应用力学和火箭导弹研究事应用力学和火箭导弹研究1955年回国年回国.    1956年年提出提出《《建立我国国防航空工业意见书建立我国国防航空工业意见书》》，最先为中，最先为中国火箭导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案国火箭导弹技术的发展提出了极为重要的实施方案协助周恩来、聂荣臻筹备组建火箭导弹研制机协助周恩来、聂荣臻筹备组建火箭导弹研制机构构——国防部第五研究院，国防部第五研究院，1956年年10月任该院院长月任该院院长此后长期担任我国火箭导弹和航天器研制的技术。

此后长期担任我国火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，并以他在总体、动力、制导、气动力、领导职务，并以他在总体、动力、制导、气动力、结构、材料、计算机、质量控制和科技管理等领域结构、材料、计算机、质量控制和科技管理等领域的丰富知识，为中国火箭导弹和航天事业的创建与的丰富知识，为中国火箭导弹和航天事业的创建与发展作出了杰出的贡献发展作出了杰出的贡献两弹一星功勋奖章两弹一星功勋奖章””获得者        74作业：作业：P P5858页页练习题练习题: :第第1-101-10题、第题、第1-111-11题、题、第第1-12题题 预习：预习：§4 4流体的粘滞性流体的粘滞性(泊肃叶公式泊肃叶公式) §5 5斯脱克斯公式斯脱克斯公式 数学方法为物理学研究提供精确的形式化语言和表述工具数学方法为物理学研究提供精确的形式化语言和表述工具第第1-111-11题提示：题提示：时时R出现最大值出现最大值 75请你思考：（美国）请你思考：（美国）Kendall Kendall HavenHaven历史上历史上100100个最伟大的发明之一：气球飞行个最伟大的发明之一：气球飞行17831783年由法国的蒙戈菲尔兄弟发明。

年由法国的蒙戈菲尔兄弟发明用到的知识：热气球、用到的知识：热气球、氢气球氢气球、、氦气球氦气球76一、泊肃叶公式一、泊肃叶公式（（Poiseulle formula）：）：掌握掌握1、推导：、推导：77当液体元在流动过程中作匀速直线运动时，当液体元在流动过程中作匀速直线运动时，F=fF=f 78泊肃叶速度公式泊肃叶速度公式: : 泊肃叶流量公式泊肃叶流量公式: : 792、应用：、应用： （了解）（了解）（（1）血液中红细胞的轴流现象血液中红细胞的轴流现象2）流阻80（（3 3））植物的矮化研究植物的矮化研究 : : 若令若令: : 由由（（4 4））对非水平管对非水平管 ：：813、测量粘滞系数：、测量粘滞系数：由由可得可得若若测出流量测出流量Qv、、管径管径R用得达西达西定理定理82二、斯脱克斯公式二、斯脱克斯公式（（ Stokes’ formula）：）：掌握掌握Stokes1、斯脱克斯公式：、斯脱克斯公式：2、、收尾速度收尾速度(terminal velocity)或或沉降速沉降速度度    （（dimentation velocity) ：：小球所受粘滞球所受粘滞阻阻      力与浮力之力与浮力之      和与重力平衡和与重力平衡,小球开始作匀速小球开始作匀速      直线下落时的速度。

直线下落时的速度斯托克斯,Stokes(1819-1903),是英国数学家，物理学家 83提供了一种测量液体黏滞系数的方法：提供了一种测量液体黏滞系数的方法：沉降沉降法法，，也可以也可以估估计沉降物体的大小沉降物体的大小( (即即r r) ) （（Measurement of r））讨论讨论（（ Discussion）：）：84讨论讨论（（ Discussion）：）：Separate technique of centrifuge不同大小的颗粒将在离心介质中形成不同的界面，从不同大小的颗粒将在离心介质中形成不同的界面，从而可将不同的颗粒区分开来而可将不同的颗粒区分开来 其中，其中，x x为沉降颗粒到转轴的距离，为沉降颗粒到转轴的距离， 为离心加速度为离心加速度 离心分离技术（Separate technique of centrifuge ））85思考题思考题1-8：：  泊肃叶公式和斯托克斯公式的使用条泊肃叶公式和斯托克斯公式的使用条                        件是什么？件是什么？P57 86例例题：：  沉降法也可用于沉降法也可用于测定土壤定土壤颗粒的大小。

若已知粒的大小若已知20℃时土粒密度土粒密度为2.65×103kg·m－－3，水的密度，水的密度为9.98×102kg·m－－3，水的黏滞系数，水的黏滞系数为1.005×10－－3Pa·s,土粒在水中匀速下降土粒在水中匀速下降0.15m时所需的所需的时间为67s土粒的半径土粒的半径为多少多少? 可解出可解出带入数据得入数据得解：沉降速度的公式解：沉降速度的公式87 三、三、雷诺数（雷诺数（Reynold’ number））和流体相似率：和流体相似率：了解了解1、层流、层流（（1aminar flow) ：：2、、湍流湍流(turbulent flow) ：：（（21世纪世纪100个科学难题个科学难题3 3、、雷诺数雷诺数( (ReynoldReynold number) number)：： 对于一般的圆形管道流，对于一般的圆形管道流，ReRe约为约为20002000～～26002600 8889讨论讨论（（ Discussion）：）：（（1）判据2）标度对称性水利、航空、航天、建筑等））标度对称性水利、航空、航天、建筑等）四、生物流体力学：四、生物流体力学：了解了解1、定义：用流体力学的方法研究生物流体的运动规律。

定义：用流体力学的方法研究生物流体的运动规律2、研究对象：生物体内流体的运动及外部流体对生物、研究对象：生物体内流体的运动及外部流体对生物       体运动规律的影响体运动规律的影响生物流体的运动规律非常复杂生物流体的运动规律非常复杂90小小 结结1 1、、泊肃叶公式泊肃叶公式：： （重点）2 2、、斯脱克斯公式：斯脱克斯公式： （掌握）3、、粘滞系数的测定方法：粘滞系数的测定方法：（重点）（重点）沉降沉降法法 4 4、、雷诺数和流体相似率：雷诺数和流体相似率：了解了解911.主要概念主要概念:表面张力表面张力,表面系数表面系数,稳定流动稳定流动,理想流理想流￿￿￿￿￿￿￿￿体体、、粘滞系数、粘滞系数、层流层流、、粘滞力、粘滞力、雷诺数雷诺数.￿￿￿2.主要公式主要公式:第一章第一章:小小 结结923.重点重点:表面张力及伯努利方程表面张力及伯努利方程,泊肃叶公式，泊肃叶公式，斯脱克斯斯脱克斯公式，公式，粘滞系数的测定方法粘滞系数的测定方法931.连续性原理的本质是理想流体在流动中连续性原理的本质是理想流体在流动中______守恒练习题练习题2.作用在物体内部作用在物体内部单位面位面积上的作用力称上的作用力称为（（     ））（（A））应变           （（B））应力力           （（C）内力）内力      （（D））压力力3.一个厚度很薄的一个厚度很薄的圆形肥皂泡，半径形肥皂泡，半径为R，肥皂液的表面，肥皂液的表面张力系数力系数为       ;泡内外都是空气，泡内外都是空气，则泡内外的泡内外的压强强差是（差是（    ））5、在自然界中经常会出现这样一种现象。

在傍晚，地面是干燥、在自然界中经常会出现这样一种现象在傍晚，地面是干燥的，而在清晨，地面却变得湿润了试解释这种现象的成因的，而在清晨，地面却变得湿润了试解释这种现象的成因4．流体的流动状态可用一个特殊的参数组合来判．流体的流动状态可用一个特殊的参数组合来判,这个参数组合称这个参数组合称                    946.流体力学的基本方程是流体力学的基本方程是Bernoulli方程，这一方程是根据方程，这一方程是根据___________原理导出的原理导出的7.在农药或液肥的研制中，表面张力的测量是必要的请简述在农药或液肥的研制中，表面张力的测量是必要的请简述一种测量表面张力的方法一种测量表面张力的方法8.Poiseuille速度公式可以相当准确地反映植物导管和动物血管内速度公式可以相当准确地反映植物导管和动物血管内液体的流动规律，请导出这个公式液体的流动规律，请导出这个公式9. 沉降法是测量液体粘滞系数的一种有效方法，请沉降法是测量液体粘滞系数的一种有效方法，请 由斯托克斯公由斯托克斯公 式出发说明测量原理式出发说明测量原理10.表征液体表面张力大小的特征量是表征液体表面张力大小的特征量是                  。

95主要贡献：主要贡献： 物物 理理 学学 史史 介介 绍绍：： 前苏联物理学家前苏联物理学家1962年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖研究凝聚态物质的理论，研究凝聚态物质的理论，特别是液氦的研究特别是液氦的研究 Lev Davidovich LandauL.D.朗道朗道(1908-1968)961909年荣获诺贝尔物理学奖年荣获诺贝尔物理学奖主要贡献：主要贡献： 物物 理理 学学 史史 介介 绍绍：： 德国德国物理学家物理学家发明无线电极及其对无线电通讯发明无线电极及其对无线电通讯发展作出的贡献发展作出的贡献Karl Ferdinand Braun C.F.布劳恩布劳恩(1850-1918)97钱三强钱三强 (1913-1992)  物物 理理 学学 史史 介介 绍：绍： 浙江省湖州市人，核物理学家，中浙江省湖州市人，核物理学家，中国科学院院士国科学院院士,1936,1936年毕业于清华大学年毕业于清华大学物理系，法国巴黎大学居里实验室和物理系，法国巴黎大学居里实验室和法兰西学院原子核化学实验室从事原法兰西学院原子核化学实验室从事原子核物理研究工作，获博士学位，子核物理研究工作，获博士学位，19481948年回国年回国. .     中国原子能事业的开拓者和奠基人中国原子能事业的开拓者和奠基人, 50年代领导建成中国第一个重水型原子年代领导建成中国第一个重水型原子反应堆之一和第一台回旋加速器，以及反应堆之一和第一台回旋加速器，以及一批重要仪器设备。

一批重要仪器设备两弹一星功勋奖章两弹一星功勋奖章””获得者        98作业：作业：P P5959页页练习题：第练习题：第1-131-13题、第题、第1-151-15题，小结本章题，小结本章（概念、（概念、公式、定律、研究方法、应用）公式、定律、研究方法、应用） 预习：预习：第二章：气体动力论第二章：气体动力论 §1 1气体的微气体的微观图象与宏象与宏观性性质 提示：提示：第第1-131-13题题第第1-151-15题题99。