流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系范文

時(shí)間:2023-03-30 17:07:11

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流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

篇1

一、小球吹不跑的道理

例1 (2008年威海市)如圖1所示,利用漏斗、乒乓球探究氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí),當(dāng)沿漏斗管口用力吹氣時(shí),發(fā)現(xiàn)乒乓球并不掉下來(lái),可知乒乓球上方受到的氣體壓強(qiáng)比乒乓球下方受到的氣體壓強(qiáng)______,分析得出的結(jié)論是______.

解析: 當(dāng)向漏斗口吹氣時(shí),乒乓球上方空氣的流動(dòng)速度大于下方空氣的流動(dòng)速度,因氣體的流速越大的地方壓強(qiáng)越小,可知乒乓球上方受到空氣的壓強(qiáng)小于下方空氣的壓強(qiáng),這就產(chǎn)生了從流速小處(球下方)指向流速大處(球上方)的壓力差,使乒乓球獲得一個(gè)向上的升力而不會(huì)被吹跑.

答案:小 氣體的流速越大,壓強(qiáng)越小

二、紙杯會(huì)“跳高”的奧秘

例2 (2008年蘇州市)如圖2所示,將兩個(gè)一次性紙杯杯口向上疊套起來(lái),用手握住外面的紙杯,在靠近杯口的上方平行于杯口方向用力吹氣.

(1) 請(qǐng)你猜測(cè)里面的紙杯將().

A. 保持靜止B. 發(fā)生旋轉(zhuǎn)C. 壓得更緊D. 向上跳起

(2)你的猜測(cè)依據(jù)是:______.

解析: 根據(jù)流體壓強(qiáng)流速關(guān)系,在紙杯上方沿著平行于杯口方向用力吹氣,由于紙杯上方空氣的流速大,壓強(qiáng)變得比下面小,于是紙杯上下所受的壓力差給紙杯一個(gè)向上的升力,下面的空氣把紙杯托了起來(lái).

答案:(1) D (2) 杯口上方空氣流速增大,壓強(qiáng)減小,使里面杯子所受向下的氣壓小于所受向上的氣壓

三、人被吸進(jìn)鐵軌的原因

例3 (2008年淮安市)2007年4月18日零時(shí)起,我國(guó)鐵路開(kāi)始了第六次大提速.“和諧號(hào)”動(dòng)車組高速列車經(jīng)過(guò)時(shí),若人離鐵軌太近容易被吸進(jìn)鐵軌.從物理學(xué)的角度看,這是因?yàn)楦咚傩旭偟牧熊嚺c人之間的().

A. 空氣流速減小,壓強(qiáng)增大B. 空氣流速減小,壓強(qiáng)減小

C. 空氣流速增大,壓強(qiáng)增大D. 空氣流速增大,壓強(qiáng)減小

解析: 高速行駛的列車帶動(dòng)空氣流動(dòng),且流速很大,壓強(qiáng)很小,這就產(chǎn)生了從流速小處(人的外側(cè))指向流速大處(人的內(nèi)側(cè))的壓力差,從而將人推向火車,引起事故.

答案:D

四、“土空調(diào)”的奧秘

例4 (2007年麗水市)如圖3是北美草原犬鼠洞穴的橫截面示意圖.它有兩個(gè)出口,當(dāng)風(fēng)吹過(guò)隆起洞口A表面時(shí),風(fēng)速較大,吹過(guò)平坦洞口B時(shí),風(fēng)速較小,從而給洞中的犬鼠帶去習(xí)習(xí)涼風(fēng).則下列有關(guān)洞內(nèi)風(fēng)向分析正確的是().

A. 風(fēng)總是從A口吹入,B口吹出

B. 風(fēng)總是從B口吹入,A口吹出

C. 風(fēng)總是從A、B口同時(shí)吹入

D. 風(fēng)有時(shí)從A口吹入,有時(shí)從B口吹入

解析: 當(dāng)風(fēng)吹過(guò)隆起洞口A表面時(shí),風(fēng)速較大,壓強(qiáng)較??;吹過(guò)平坦洞口B時(shí),風(fēng)速較小,壓強(qiáng)較大;A與B間的壓強(qiáng)差使風(fēng)總是從平坦洞口B吹入,從隆起洞口A吹出,形成了洞穴自然的空調(diào)系統(tǒng).

答案:B

1. (2008年常州市)2007年夏季,高郵湖面上發(fā)生龍卷風(fēng),把大量的湖水“吸”入空中.龍卷風(fēng)實(shí)質(zhì)上是高速旋轉(zhuǎn)的氣流,它能“吸”起物體的原因是().

A. 龍卷風(fēng)內(nèi)部的壓強(qiáng)遠(yuǎn)小于外部的壓強(qiáng)

C. 龍卷風(fēng)內(nèi)部的壓強(qiáng)遠(yuǎn)大于外部的壓強(qiáng)

B. 龍卷風(fēng)使物體受到的重力增大

D. 龍卷風(fēng)使物體受到的重力減小

2. (2008年諸暨市)李白家的轎車如圖4所示,它的尾部裝有氣流偏導(dǎo)器,它的作用主要是為了讓汽車在高速行駛時(shí),對(duì)地面的壓力更大,提高車輪的抓地性能.圖中能表示偏導(dǎo)器橫截面形狀最合理的圖是().

3. (2008年無(wú)錫市)飛機(jī)機(jī)翼的橫截面設(shè)計(jì)成如圖5所示的形狀,是利用了在氣體中流速越大的位置壓強(qiáng)越______的原理,從而使機(jī)翼的上下表面產(chǎn)生壓強(qiáng)差,為飛機(jī)提供升力.

篇2

物理以實(shí)驗(yàn)為基礎(chǔ),實(shí)驗(yàn)教學(xué)是物理教學(xué)的主旋律。筆者在《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》教學(xué)過(guò)程中,創(chuàng)新實(shí)驗(yàn),構(gòu)建了自主、高效的生本實(shí)驗(yàn)課堂。

1創(chuàng)設(shè)情境實(shí)驗(yàn)

先設(shè)計(jì)情境實(shí)驗(yàn):在一個(gè)漏斗內(nèi)放入一個(gè)乒乓球,用膠管與漏斗連接,然后告訴學(xué)生:“誰(shuí)可以用力向上吹掉漏斗內(nèi)的乒乓球,獲得50元現(xiàn)金獎(jiǎng)勵(lì)?!蹦猩鸂?zhēng)先恐后躍躍欲試,費(fèi)盡九牛二虎之力也無(wú)法完成。很多學(xué)生不甘心失敗,出人意料的現(xiàn)象讓學(xué)生百思不得其解。筆者問(wèn)學(xué)生:“你們想知道原因嗎?”學(xué)生異口同聲:“想!”此時(shí),筆者趁勢(shì)迅速導(dǎo)入課題:“認(rèn)真學(xué)習(xí)《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》,你們就知道了?!蓖ㄟ^(guò)讓學(xué)生體驗(yàn)情不自禁、急于求知的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,快速把學(xué)生的好奇心轉(zhuǎn)化為求知行動(dòng)。

2探索求知實(shí)驗(yàn)

筆者組織學(xué)生動(dòng)手,完成兩個(gè)實(shí)驗(yàn):①用一張紙條做實(shí)驗(yàn),讓紙條自然下垂,從上方水平吹氣,說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因;②讓兩紙條豎直平行放置,向兩紙條中間吹氣,說(shuō)出實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象及原因。再讓學(xué)生分組討論,通過(guò)以上實(shí)驗(yàn)可以得出什么結(jié)論?

筆者設(shè)計(jì)了演示實(shí)驗(yàn):在靜止的水面上相距10cm處放置兩個(gè)乒乓球,然后用大注射器向兩個(gè)乒乓球中間平行于水面注水,學(xué)生觀察到兩個(gè)乒乓球自動(dòng)相“吸”,教師再組織學(xué)生分組討論、全班交流,最后由教師進(jìn)行完善總結(jié),得到液體壓強(qiáng)與流動(dòng)速度的關(guān)系。

3突破難點(diǎn)實(shí)驗(yàn)

飛機(jī)升力是本節(jié)的教學(xué)難點(diǎn),利用飛機(jī)升力實(shí)驗(yàn)器進(jìn)行實(shí)驗(yàn),首先觀察實(shí)驗(yàn)器的形狀,得出“上表面凸起,下表面平直”的結(jié)論,再讓學(xué)生討論當(dāng)風(fēng)吹動(dòng)時(shí),上、下氣體流動(dòng)速度的差異關(guān)系, 明確實(shí)驗(yàn)器與空氣的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系,然后打開(kāi)電扇,學(xué)生觀察實(shí)驗(yàn)器向上升起,通過(guò)先觀察、再分析、遷移,然后用實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的方法突破了實(shí)驗(yàn)中的難點(diǎn)。

4回歸生活實(shí)驗(yàn)

4.1模仿站臺(tái)安全線實(shí)驗(yàn)

用木板模仿軌道,在兩側(cè)靠近木板不同遠(yuǎn)近位置固定若干小紙人,然后將小車和紙盒固定,模仿列車,當(dāng)小車快速?gòu)哪景迳贤ㄟ^(guò)時(shí),靠近木板的紙人被吸向木板,而距離遠(yuǎn)一些的紙人則影響不大,結(jié)合實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了設(shè)置安全線的道理。

4.2模仿大風(fēng)天氣風(fēng)吹雨傘實(shí)驗(yàn)

用線繩懸掛好輕質(zhì)太陽(yáng)傘,調(diào)整好落地電扇的風(fēng)向,讓它正對(duì)雨傘,然后打開(kāi)落地電扇的最高風(fēng)檔,在強(qiáng)風(fēng)的吹動(dòng)下,太陽(yáng)傘明顯上升。

5興趣提升實(shí)驗(yàn)

為了鞏固學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,筆者利用吹硬幣競(jìng)賽把課堂教學(xué)推向。先把全班學(xué)生分成7個(gè)小組,每組競(jìng)賽活動(dòng)由組長(zhǎng)負(fù)責(zé)組織實(shí)施。統(tǒng)一使用文具盒作為臺(tái)階,讓學(xué)生對(duì)著臺(tái)階下的硬幣吹氣,硬幣被吹得最高的同學(xué)獲勝。 由獲勝者指定組內(nèi)同學(xué)解釋現(xiàn)象,解釋正確的可以指定其他組表演一個(gè)節(jié)目,解釋不完整或者錯(cuò)誤,由該組表演一個(gè)節(jié)目,學(xué)生在情緒高漲中依依不舍地結(jié)束了物理課堂學(xué)習(xí)。

篇3

關(guān)鍵詞:新教材 新理念 新學(xué)情

初中物理新教材是依據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,充分體現(xiàn)了新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念,改變了舊教材中過(guò)于注重知識(shí)傳授、不重視學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程,過(guò)于強(qiáng)調(diào)學(xué)科體系、偏重書本知識(shí)的現(xiàn)狀,加強(qiáng)了課程內(nèi)容與學(xué)生實(shí)際生活以及現(xiàn)代社會(huì)科技之間的聯(lián)系,關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和經(jīng)驗(yàn),著眼于全體學(xué)生的發(fā)展和終身學(xué)習(xí)的需要,注重培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新精神和實(shí)踐能力。

作為教師如何把握好、運(yùn)用好新教材,關(guān)鍵是教育觀念的徹底轉(zhuǎn)變,要用新課程標(biāo)準(zhǔn)的基本理念指導(dǎo)教學(xué)實(shí)踐。在實(shí)際教學(xué)中要真正落實(shí)到實(shí)處,應(yīng)注重以下幾個(gè)方面:

一、明確教學(xué)的目的是什么

傳統(tǒng)的教育觀念把知識(shí)的傳授作為主要的教學(xué)目的,而忽視了學(xué)生的學(xué)習(xí)過(guò)程和能力的培養(yǎng)。而新課程標(biāo)準(zhǔn)提出基礎(chǔ)物理教學(xué)的目的,不僅僅是要求學(xué)生知道一些必備的物理知識(shí),與此同時(shí)更應(yīng)該關(guān)注學(xué)生的發(fā)展需求,注重對(duì)學(xué)生科學(xué)素養(yǎng)和能力的培養(yǎng),為學(xué)生的終身學(xué)習(xí)奠定基礎(chǔ)。為此,教師在教學(xué)過(guò)程中對(duì)每一章、每一節(jié)的內(nèi)容,都要根據(jù)新課標(biāo)的要求確定三維目標(biāo),即知識(shí)與技能、過(guò)程與方法、情感態(tài)度與價(jià)值觀,明確在教學(xué)過(guò)程中培養(yǎng)學(xué)生哪些方面的能力、怎樣把目標(biāo)落實(shí)到教學(xué)的各個(gè)環(huán)節(jié)中去。

二、用新課程的理念去理解新教材,弄清編者的意圖,把握教材的實(shí)質(zhì)

教師在備課時(shí)必須統(tǒng)攬新教材,深入鉆研和挖掘新教材,正確理解編者的意圖;明確每一章、每一節(jié)的內(nèi)容對(duì)新課程理念有哪些明顯的體現(xiàn),是以什么方式呈現(xiàn)的,其實(shí)質(zhì)是什么,教材中所設(shè)置的每一個(gè)實(shí)驗(yàn)、每一個(gè)插圖的目的是什么,怎樣運(yùn)用好這些教學(xué)資源。

三、準(zhǔn)確把握重點(diǎn),找準(zhǔn)難點(diǎn)

教學(xué)中的重點(diǎn)是教學(xué)的核心問(wèn)題,在備課時(shí)教師要根據(jù)核心問(wèn)題來(lái)設(shè)置教學(xué)活動(dòng),因此教師在備課時(shí)必須準(zhǔn)確把握每一章、每一節(jié)的重點(diǎn),這是課堂教學(xué)的關(guān)鍵。如何準(zhǔn)確把握教學(xué)的重點(diǎn)?要根據(jù)新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,從教學(xué)目標(biāo)中確定重點(diǎn)內(nèi)容。教學(xué)難點(diǎn)是學(xué)生在學(xué)習(xí)過(guò)程中的思維障礙點(diǎn),與學(xué)生的學(xué)習(xí)能力、思維習(xí)慣、知識(shí)儲(chǔ)備、生活經(jīng)驗(yàn)和心理特點(diǎn)等因素有關(guān)。因此要找準(zhǔn)教學(xué)難點(diǎn),就必須進(jìn)行學(xué)情分析,根據(jù)學(xué)生的實(shí)際情況來(lái)確定。

四、擺正教師的位置

按照新課程標(biāo)準(zhǔn)的要求,教師的角色必須轉(zhuǎn)變,即從知識(shí)的傳授者轉(zhuǎn)變?yōu)榻M織者、引導(dǎo)者、解惑者和參與者。只有擺正了教師的位置,在進(jìn)行教學(xué)設(shè)計(jì)時(shí),才會(huì)從這些角色出發(fā)進(jìn)行思考:設(shè)置什么樣的問(wèn)題才能符合學(xué)生的認(rèn)知特點(diǎn)?怎樣引導(dǎo)學(xué)生主動(dòng)思維?如何激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲?學(xué)生會(huì)有哪些疑惑點(diǎn)?怎樣予以恰當(dāng)?shù)狞c(diǎn)撥?在什么時(shí)候點(diǎn)撥?

下面結(jié)合本學(xué)期新教材內(nèi)容“壓強(qiáng)和浮力”一章中的“流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系”談?wù)剬?duì)新教材的處理和設(shè)計(jì)思路。以下是本節(jié)課的教學(xué)設(shè)計(jì)全過(guò)程:

1、教材分析

本節(jié)內(nèi)容是屬于流體動(dòng)力學(xué)的知識(shí),從學(xué)科體系來(lái)看應(yīng)該到高中才開(kāi)始系統(tǒng)學(xué)習(xí),在舊教材中屬于選學(xué)內(nèi)容。但這部分知識(shí)與實(shí)際聯(lián)系密切,在日常生活和科技生產(chǎn)中有著廣泛的應(yīng)用。新教材中把這部分知識(shí)作為必學(xué)知識(shí),充分體現(xiàn)了“關(guān)注全體學(xué)生的發(fā)展,改變學(xué)科本位;從生活走向物理,從物理走向社會(huì)”的新課程理念。

2、學(xué)情分析

學(xué)生是在學(xué)習(xí)了力和運(yùn)動(dòng)的關(guān)系、二力平衡的條件、壓強(qiáng)的概念、液體壓強(qiáng)和大氣壓強(qiáng)的知識(shí)之后來(lái)學(xué)習(xí)這部分內(nèi)容的,已經(jīng)具備了一定的知識(shí)積累。學(xué)生在日常生活中已見(jiàn)過(guò)很多氣體的壓強(qiáng)與流速有關(guān)的現(xiàn)象和應(yīng)用實(shí)例,但對(duì)其原因并不清楚。多數(shù)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)淡薄,從身邊熟知的現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題的能力普遍較差,因此要讓學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系比較困難,需要教師的引導(dǎo)和點(diǎn)撥。 轉(zhuǎn)貼于

3、教學(xué)設(shè)計(jì)

(1)教學(xué)目標(biāo)

①知識(shí)與技能

了解氣體的壓強(qiáng)和流速有關(guān);了解飛機(jī)的升力是怎樣產(chǎn)生的;了解生活中跟氣體的壓強(qiáng)與流速有關(guān)的現(xiàn)象。

②過(guò)程與方法

通過(guò)實(shí)驗(yàn)探究,認(rèn)識(shí)流體的壓強(qiáng)跟流速的關(guān)系;體驗(yàn)由氣體的壓強(qiáng)差異產(chǎn)生的力。

③情感態(tài)度與價(jià)值觀

初步領(lǐng)略氣體壓強(qiáng)差異所產(chǎn)生現(xiàn)象的奧妙,獲得對(duì)科學(xué)的熱愛(ài)、親近感。

(2)重點(diǎn)

流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系。

(3)難點(diǎn)

使學(xué)生能從實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象中發(fā)現(xiàn)氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系并提出探究問(wèn)題;對(duì)流體壓強(qiáng)與流速關(guān)系的實(shí)際應(yīng)用和有關(guān)現(xiàn)象的解釋(根據(jù)學(xué)情分析,確定難點(diǎn))。

(4)教學(xué)設(shè)計(jì)思路

整個(gè)課堂教學(xué)過(guò)程可分為三個(gè)大環(huán)節(jié):

①通過(guò)實(shí)驗(yàn)創(chuàng)設(shè)情境,引導(dǎo)學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題,提出探究的核心問(wèn)題并做出合理的猜想。

其目的是激發(fā)學(xué)生的興趣和求知欲,滿足學(xué)生的好奇心,注重培養(yǎng)學(xué)生的問(wèn)題意識(shí)和提出問(wèn)題的能力。

此環(huán)節(jié)是本節(jié)課的關(guān)鍵環(huán)節(jié),因?yàn)榘l(fā)現(xiàn)問(wèn)題、提出問(wèn)題是進(jìn)行科學(xué)探究的前提,科學(xué)探究過(guò)程就是圍繞所探究的問(wèn)題展開(kāi)的;同時(shí)此環(huán)節(jié)也是教學(xué)的難點(diǎn),而突破難點(diǎn)的關(guān)鍵就是如何引導(dǎo)學(xué)生在已有認(rèn)知的基礎(chǔ)上通過(guò)分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,發(fā)現(xiàn)氣體的壓強(qiáng)與流速有關(guān)。

②根據(jù)提出的探究問(wèn)題和猜想,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)并進(jìn)行實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證猜想是否正確并得出結(jié)論。

其目的是讓學(xué)生經(jīng)歷探究過(guò)程,注重培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力、動(dòng)手實(shí)驗(yàn)?zāi)芰蛯?shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。

此環(huán)節(jié)是科學(xué)探究的重要環(huán)節(jié),因?yàn)榭茖W(xué)探究需要把提出的猜想和假設(shè)落實(shí)到具體的操作方案上來(lái),并通過(guò)具體的操作來(lái)驗(yàn)證猜想。要使學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)探究過(guò)程,首先要使學(xué)生明確探究的目的是什么、已知條件是什么,在此基礎(chǔ)上,引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),根據(jù)設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)來(lái)選擇所需要的器材。

③聯(lián)系社會(huì)科技與生活實(shí)際,引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系解釋有關(guān)現(xiàn)象,分析解決實(shí)際問(wèn)題。

篇4

一、理解錯(cuò)誤壓力

例如圖1,用10 N的壓力把一物體壓在水平地面上,此物體自身的重力為20 N,與地接觸面積為10 cm2。那么此物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為多少?

典型錯(cuò)誤由題意得

p=== Pa=2×104 Pa

錯(cuò)因分析求此物體對(duì)地面的壓強(qiáng)時(shí),對(duì)地面的壓力F中漏掉了作用在物體上的壓力。物體對(duì)地面的壓力應(yīng)為F=G+F′。

正確答案由題意得

p=== Pa=3×104 Pa

所以物體對(duì)地面的壓強(qiáng)為3×104 Pa。

歸納拓展在求解壓強(qiáng)時(shí),要注意對(duì)壓力的確定。不能簡(jiǎn)單地認(rèn)為物體的重力就是壓力,正確掌握壓力和重力的關(guān)系,才能準(zhǔn)確把握壓力的大小。

二、理解錯(cuò)誤受力面積

例重79 N的正方體鐵塊放在0.5 m2的水平桌面中央,求鐵塊對(duì)桌面的壓強(qiáng)。(g=9.8 N/kg,鐵=7.9×103 kg/m3)

典型錯(cuò)誤對(duì)于這道題,許多同學(xué)不假思索,很快進(jìn)行如下計(jì)算

p=== Pa=158 Pa

錯(cuò)因分析上述計(jì)算過(guò)程中的錯(cuò)誤是沒(méi)有正確區(qū)分p=公式中S的含義。鐵塊放在桌面中央,桌面受力面積應(yīng)為鐵塊與桌面的接觸面積,接觸面積不一定等于桌面的面積。應(yīng)先求出鐵塊的底面積,再確定桌面的受力面積,才能正確求出桌面受到的壓強(qiáng)。

正確答案鐵塊的質(zhì)量

m== kg=7.9 kg

鐵塊的體積

V== m3=10-3 m3

因?yàn)殍F塊是正方體,所以鐵塊邊長(zhǎng)是0.1 m,底面積S=0.01 m2

p=== Pa=7 900 Pa。

歸納拓展求解物體的壓強(qiáng),關(guān)鍵是要正確分析受力面積,這就要求我們必須清楚地知道物體之間的接觸面積是多少,不能認(rèn)為題中給出的面積就是受力面積。

三、錯(cuò)誤判斷液體的密度

例如圖2所示,甲乙兩支完全相同的試管,內(nèi)裝質(zhì)量相等的液體,甲試管豎直放置,乙試管傾斜放置,兩支試管液面相平。設(shè)液體對(duì)兩試管底的壓強(qiáng)分別為p和p,則p___________p。(選填“大于”、“等于”或“小于”)

典型錯(cuò)誤等于。兩支試管的高度相同,液體質(zhì)量相同, 根據(jù)公式p=ρgh得p=p。

錯(cuò)因分析造成錯(cuò)誤的主要原因,在于沒(méi)有正確分析甲、乙兩種液體的密度關(guān)系,受到圖形和思維定式的干擾,認(rèn)為兩種液體的密度是相等的。

正確答案兩支試管的豎直高度相同,液體的體積不同,則由圖2可知V<V。又已知液體的質(zhì)量m相同,由公式ρ=,可知ρ>ρ,再根據(jù)壓強(qiáng)公式p=ρgh,得出p>p。故正確的答案為:大于。

歸納拓展在求解液體壓強(qiáng)時(shí),同學(xué)們很注重對(duì)“h”的確認(rèn),對(duì)液體的密度這一影響液體壓強(qiáng)的重要因素經(jīng)常容易忽略。同學(xué)們對(duì)這兩個(gè)影響壓強(qiáng)的因素都要有準(zhǔn)確地把握才能避免犯錯(cuò)誤。

四、錯(cuò)誤判斷液體的深度

例如圖3,放在水平桌面上的圓柱形容器,裝滿水后,容器中A點(diǎn)的壓強(qiáng)為多少?(g取10 N/kg)

典型錯(cuò)誤由公式p=ρgh=1.0×103×10×0.1Pa

=1 000 Pa。

錯(cuò)因分析公式p=ρgh中h表示深度,它是指從液體的自由液面到計(jì)算壓強(qiáng)的那點(diǎn)間的豎直距離,而不是計(jì)算壓強(qiáng)的那點(diǎn)到液面底部的距離。

正確答案由圖可知A點(diǎn)深度h應(yīng)是30 cm,根據(jù)公式,A點(diǎn)受到的壓強(qiáng)應(yīng)為p=ρgh=1.0×103×10×0.3 Pa=3 000 Pa。

歸納拓展對(duì)液體深度的確認(rèn)方法是:容器中某一點(diǎn)的深度,是指從液體的自由液面到液體中該點(diǎn)的豎直距離,而非該點(diǎn)到容器底部或者其他部位的距離。

五、錯(cuò)誤判斷容器的形狀

例重為20 N的容器放在水平桌面上,容器內(nèi)盛有60 N的水,水深0.4 m,容器的底面積S=2×10-2 m2。求水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)。(g取10 N/kg)

典型錯(cuò)誤水對(duì)容器底部的壓力F=G=60 N。

水對(duì)容器底部的壓強(qiáng)

p== Pa=3 000 Pa

錯(cuò)因分析F=G是不一定成立的,液體對(duì)容器底的壓力與液體本身重力的關(guān)系跟容器的形狀有關(guān)。圖4a中F=G,圖4b中F>G,圖4c中F

正確答案p=ρgh=1.0×103×10×0.4 Pa=4 000 Pa

歸納拓展液體對(duì)容器底部的壓力和液體本身重力的關(guān)系與容器的形狀有關(guān),不能認(rèn)為液體的重力始終與容器底部所受的壓力相等。

六、錯(cuò)誤理解大氣壓強(qiáng)

例1關(guān)于大氣壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是()

A. 大氣壓的值在不同的地點(diǎn)是不相同的

B. 大氣壓等于76 cm高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)

C. 離地面越高,大氣壓數(shù)值就越大

D. 同一地方大氣壓的數(shù)值不會(huì)發(fā)生變化

典型錯(cuò)誤B或C。

錯(cuò)因分析錯(cuò)選B的原因是不知道標(biāo)準(zhǔn)大氣壓的條件。由于大氣壓與多種因素有關(guān),因此,把76 cm高的汞柱產(chǎn)生的壓強(qiáng)叫做標(biāo)準(zhǔn)大氣壓。而不同情況下,大氣壓的數(shù)值不同,大氣壓的值并不是一成不變的。錯(cuò)選C是記錯(cuò)了大氣壓與海拔高度的關(guān)系。大氣壓的數(shù)值與海拔高度有關(guān),離地面越高,大氣壓越低。一般來(lái)說(shuō),在海拔3 000 m高度內(nèi),平均每升高12 m,大氣壓降低133.3 Pa。其實(shí),大氣壓除了與高度有關(guān)外,在同一地點(diǎn),大氣壓還與天氣、季節(jié)甚至?xí)r間等因素有關(guān)。通常,晴天的大氣壓比陰天高,冬天的大氣壓比夏天的高,上午的大氣壓比下午的高。

正確答案A。

例2兩塊平整的玻璃合攏后,很難分開(kāi),這是因?yàn)椋ǎ?/p>

A. 兩塊玻璃自己粘在了一起

B. 用的力氣小,所以分不開(kāi)

C. 是大氣壓的作用

D. 無(wú)從下手,所以難以分開(kāi)。

典型錯(cuò)誤錯(cuò)選A、B或D。

錯(cuò)因分析由于玻璃非常平整,合攏時(shí)就把玻璃之間的空氣排出了,而玻璃的外側(cè)受大氣壓的作用,緊緊地壓在一起,所以很難把它們分開(kāi)。假設(shè)兩塊玻璃的面積為10 cm2,那么分開(kāi)這么小面積的兩塊玻璃就需要大約100 N的力,可見(jiàn),兩塊較大面積的玻璃合攏后很難分開(kāi)。

正確答案C。

歸納拓展對(duì)大氣壓強(qiáng)知識(shí)的理解,應(yīng)該從它產(chǎn)生的原因入手,進(jìn)一步掌握其大小、如何證明其存在及有何應(yīng)用等知識(shí)。只是從表面上了解,不能夠深入理解和掌握,是出現(xiàn)錯(cuò)解的根本原因。

七、錯(cuò)誤理解流體壓強(qiáng)和流速的關(guān)系

例1如圖5所示,下列說(shuō)法中正確的是()

A. A處水流速度最大,壓強(qiáng)最大

B. B處水流速度最大,壓強(qiáng)最大

C. B處水流速度最大,壓強(qiáng)最小

D. A、B、C三處水流速度相同,B處壓強(qiáng)最小

典型錯(cuò)誤A或D。

錯(cuò)因分析這是一道考查課本實(shí)驗(yàn)的題目。錯(cuò)選A的原因是認(rèn)為A處離水龍頭近,所以A處水流速度大,壓強(qiáng)小。錯(cuò)選D的原因是認(rèn)為在一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)A、B、C三處的水量相同,所以A、B、C三處水流的速度相同。其實(shí),雖然在一定時(shí)間內(nèi)流過(guò)A、B、C三處的水量相同,但由于B處水管較細(xì),所以只有B處的水比A、C兩處的流速大,才能在相同的時(shí)間內(nèi)與A、C兩處流過(guò)相同的水量。B處豎直水柱的高度較小,表示B處水流的壓強(qiáng)較小,因?yàn)榱魉佥^大的地方壓強(qiáng)較小。

正確答案C。

例2閱讀下面一段文字,回答問(wèn)題。

草原犬鼠的空調(diào)系統(tǒng)

圖6是非洲草原犬鼠洞穴的截面示意圖,犬鼠的洞穴有兩個(gè)出口,一個(gè)是平的,而另一個(gè)則是隆起的土堆。生物學(xué)家不是很清楚其原因,他們猜想:草原犬鼠把其中一個(gè)洞口堆成土包狀,是為了建一處視野開(kāi)闊的望臺(tái)。如果這一假設(shè)成立的話,它又為什么不在兩個(gè)洞口都堆上土包呢?那樣不是有兩個(gè)望臺(tái)了嗎?物理學(xué)家觀察后發(fā)現(xiàn),實(shí)際上正是由于兩個(gè)洞口形狀不同,才使地面上的風(fēng)吹進(jìn)了犬鼠的洞穴,給犬鼠帶去了習(xí)習(xí)涼風(fēng)。這實(shí)際上是草原犬鼠的天然“空調(diào)系統(tǒng)”。

試從物理學(xué)的角度說(shuō)明為什么地面上的風(fēng)能吹進(jìn)犬鼠的洞穴,給犬鼠帶去習(xí)習(xí)涼風(fēng)?并說(shuō)明洞穴中的空氣流動(dòng)的方向。

典型錯(cuò)誤此題是一道問(wèn)答題,由于“讀”不懂圖,出現(xiàn)的錯(cuò)誤答案形式是多樣的,在此不再贅述。

篇5

關(guān)鍵詞:灰渣泵 漿體水擊 灰漿回落 反向轉(zhuǎn)速

中圖分類號(hào):TM6 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1672-3791(2012)11(a)-0091-01

某發(fā)電廠一二期有兩臺(tái)機(jī)組,其中300MW機(jī)組一臺(tái),600 MW機(jī)組一臺(tái),每年大概有912×104~1064×104 m3灰生成。電廠除灰系統(tǒng)采用水力除灰,灰渣池的灰漿通過(guò)二級(jí)串聯(lián)灰渣泵加壓后送往灰場(chǎng)。此種輸灰方式具有兩個(gè)特點(diǎn):①輸送灰管路長(zhǎng);②灰渣泵出口與輸灰管路最高點(diǎn)的位差大。在以往運(yùn)行中,由于灰渣泵突然斷電停止后,管路中的灰渣有15 m的落差,灰漿形成回流,產(chǎn)生“水擊”現(xiàn)象,有可能對(duì)灰渣泵產(chǎn)生具大的沖擊力,最后導(dǎo)致灰渣泵的損壞,威脅著電廠的安全和經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。本文基于電廠除灰系統(tǒng)的水擊問(wèn)題,進(jìn)行相關(guān)分析和計(jì)算,為降低水擊壓力的幅值、提高管路輸灰系統(tǒng)安全性提出合理建議。

1 電廠除灰系統(tǒng)概況及基礎(chǔ)數(shù)據(jù)

目前電廠除灰系統(tǒng)采用兩級(jí)泵,其中一級(jí)泵為250ZJ-85型灰渣泵,流量1250 m3/h,揚(yáng)程125 m;二級(jí)灰渣泵接一臺(tái)液力耦合器,其轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)范圍為250-750 r/min,正常運(yùn)行時(shí)液力耦合器的轉(zhuǎn)速是500 r/min;二級(jí)灰渣泵為250ZJ-90型灰渣泵,其流量為1250m3/h,揚(yáng)程為75 m,正常運(yùn)行時(shí)灰渣泵的總的揚(yáng)程為175 m。

除灰管路的型號(hào)為Φ529×65型復(fù)合鑄石管,該復(fù)合鑄石管由三層材料組成:外壁為#20鋼,壁厚0.01 m,中間為混凝土充填層,厚度0.03 m,內(nèi)層為玄武巖鑄石,壁厚0.025 m,內(nèi)徑0.4 m,鑄石管的彈性模量167×108 Pa。管道設(shè)計(jì)流量1250 m3/h,輸灰管路的總阻力(包括沿程阻力、局部阻力和重力)為50 m,灰水比為1∶15。

2 灰漿管路水擊壓力計(jì)算

2.1 灰水混合物密度的計(jì)算

在研究除灰管路的液固兩相流時(shí),假設(shè)固體顆粒是均勻混合在液體中的,稱這種液固兩相流為均質(zhì)流動(dòng)(均相流)。固體顆粒的體積用Vs表示,液體的體積用VL表示,則固液混合物的體積可以表示為固體的體積Vs和液體的體積VL之和。因此固液兩相混合物的密度可依據(jù)下式計(jì)算:

(1)

灰漿的密度ρS=600~700 kg/m3,灰水比為1∶15,即得Vs/VL=1/15。

2.2 漿體水擊強(qiáng)度的計(jì)算

漿體中由于存在大量固體顆粒,其比重、彈性模量及粒度組成不同,因此漿體水擊特性與固體顆粒性及其在管道中流動(dòng)特性有密切關(guān)系。均質(zhì)流顆粒和周圍水團(tuán)的流速一致,在管道末端閥門突然關(guān)閉時(shí),固液兩相流的流速可以統(tǒng)一考慮,這與單相流很相似,所不同的是流體的壓縮變形。由于固、液體的彈性模量不同,其壓縮的體積由固體顆粒的壓縮量和水的體積壓縮量組成。

根據(jù)連續(xù)性原理,流入的漿體等于水、固體顆粒的體積壓縮量和管道膨脹的體積,推導(dǎo)均質(zhì)流的波速如下:

(2)

(3)

式中ρm為均質(zhì)流的密度,根據(jù)固體顆粒的體積濃度Sv和固體物料的密度ρS求得;

Ew為水的彈性模量,Pa;

Es為灰料的彈性模量,Pa;

D為管道內(nèi)徑,m。

依據(jù)文獻(xiàn)[4]知,水的彈性模量EW=2.0×109 Pa,因此依據(jù)前述各式,可計(jì)算典型工況漿體波速。

2.3 漿體水擊壓強(qiáng)的計(jì)算

在管道水力輸送中,由于要考慮到兩相流的穩(wěn)定性,并且固體顆粒一般較細(xì),因此假設(shè)為均質(zhì)流,由此可以看出均質(zhì)流在漿體水擊中占有重要地位。均質(zhì)流的固體顆粒和周圍水的流速一致,因此漿擊壓強(qiáng)計(jì)算公式可以借助單相流的水擊壓強(qiáng)公式進(jìn)行計(jì)算。當(dāng)突然斷電后,泵停轉(zhuǎn)時(shí)灰漿回流產(chǎn)生回流壓強(qiáng)

(4)

下表為典型工況下的回流壓強(qiáng)計(jì)算結(jié)果。可以看出,漿擊壓強(qiáng)均大于泵的承受壓強(qiáng)(廠家提供相關(guān)泵的承載壓強(qiáng)為1.5 MPa),說(shuō)明灰漿產(chǎn)生水擊壓力時(shí),改制對(duì)泵體結(jié)構(gòu)的安全具有顯著影響(如表1)。

3 降低灰漿水擊壓強(qiáng)的措施

經(jīng)上述計(jì)算和分析可知,當(dāng)電廠除灰泵系統(tǒng)發(fā)生緊急停機(jī)時(shí),泵體反向轉(zhuǎn)速不會(huì)超過(guò)安全允許值,但灰漿水擊壓強(qiáng)稍大于泵蝸殼所承受的最大壓強(qiáng),對(duì)泵體的安全運(yùn)行十分不利。因此,可對(duì)灰渣泵或除灰管路采取一定的防護(hù)措施,以保證安全生產(chǎn)。在理論分析及實(shí)際計(jì)算的基礎(chǔ),提出以下防護(hù)措施:

(1)加厚灰渣泵蝸殼的厚度,提高蝸殼的承壓強(qiáng)度。(2)增加除灰管路的直徑,并且除灰管路的膨脹應(yīng)使用補(bǔ)償量比較大的補(bǔ)償器。(3)安裝泄流安全閥,在可能發(fā)生漿擊的管段如泵的出口處安裝泄流安全閥,在漿擊壓強(qiáng)超過(guò)某一定值后閥門自動(dòng)開(kāi)啟,泄出部分漿體,由于漿體壓縮性小壓強(qiáng)隨著流體的泄出而迅速降低。(4)降低波速,緩和漿擊強(qiáng)度,由于空氣彈性模量小,對(duì)降低灰漿水擊波速,緩解漿擊壓強(qiáng)有顯著作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 周云龍,孫斌,蔣誠(chéng).發(fā)電廠除灰泵漿體水擊壓強(qiáng)的計(jì)算與分析[J].流體機(jī)械.2001,2:19-21.

[2] 江春波,張永良,丁則平,等.流體力學(xué)[M].中國(guó)電力出版社.2007(8):38-89.

篇6

關(guān)鍵詞:折疊式賀卡:引入新課:改進(jìn)實(shí)驗(yàn)

中圖分類號(hào):G633.7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1003-6148(2013)8(S)-0059-1

在《流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系》一節(jié)的教學(xué)中,用廢舊的折疊式賀卡做兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)??扇〉煤芎玫慕虒W(xué)效果。這兩個(gè)小實(shí)驗(yàn)均具有效果顯著、制作簡(jiǎn)單、操作容易、材料易得的優(yōu)點(diǎn)。

1 用折疊式賀卡小實(shí)驗(yàn)引入新課

上課開(kāi)始時(shí),將折疊式賀卡按如圖1方式放在講臺(tái)上,卡片與臺(tái)面之間形成一個(gè)孔洞。教師向全班學(xué)生提出挑戰(zhàn)性問(wèn)題“誰(shuí)能用向孔洞內(nèi)吹氣的方法把卡片掀翻”,學(xué)生立即躍躍欲試,教師指定1-3名學(xué)生上臺(tái)嘗試,觀察到的結(jié)果是大出學(xué)生意料。如圖2(學(xué)生同時(shí)還會(huì)觀察到停止吹氣后卡片恢復(fù)原狀如圖1)。然后教師順勢(shì)進(jìn)入新課教學(xué)。

以此實(shí)驗(yàn)引入新課。既能較好地激發(fā)學(xué)生的好奇心和學(xué)習(xí)興趣。又能很直觀地顯示“在氣體中。流速越大的位置。壓強(qiáng)越小”的物理現(xiàn)象,便于教師引導(dǎo)學(xué)生對(duì)卡片上下面進(jìn)行受力分析,從而幫助學(xué)生形成關(guān)于流體壓強(qiáng)特點(diǎn)的認(rèn)識(shí)。利用這個(gè)小實(shí)驗(yàn)引入新課具有一箭雙雕的效果。

2 用折疊式賀卡改進(jìn)教材中“機(jī)翼模型實(shí)驗(yàn)”

教材上用紙做機(jī)翼模型實(shí)驗(yàn)有如下不足:一是用紙做模型步驟較繁瑣。導(dǎo)致學(xué)生耗時(shí)長(zhǎng)且成功率不高:二是由于一般人肺活量小。提供的足夠大氣流的持續(xù)時(shí)間較短,且用嘴吹氣時(shí)很難控制氣流沿水平方向吹機(jī)翼,導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)時(shí)難以觀察到持續(xù)的明顯的“機(jī)翼尾部在氣流的作用下向上翹起”現(xiàn)象。

用折疊式賀卡代替教材中紙張做機(jī)翼模型。制作過(guò)程如下圖3所示。實(shí)驗(yàn)時(shí),用吹風(fēng)機(jī)代替口吹氣,實(shí)驗(yàn)效果如圖4所示。

篇7

在學(xué)習(xí)溫度計(jì)時(shí),需要了解溫度計(jì)的原理,即有關(guān)熱脹冷縮的知識(shí),利用乒乓球能很好的驗(yàn)證,方法很簡(jiǎn)單,將一踩癟的乒乓球,放在熱水里,里面的氣體由于溫度升高,體積膨脹,會(huì)使乒乓球復(fù)原.

探究目的證明了氣體的熱脹冷縮的特點(diǎn),能培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理知識(shí)的感性認(rèn)識(shí),激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣.

探究實(shí)驗(yàn)二:長(zhǎng)度的測(cè)量――球體直徑的測(cè)量

在學(xué)習(xí)長(zhǎng)度的測(cè)量時(shí),利用乒乓球、刻度尺、兩塊長(zhǎng)方體木塊來(lái)測(cè)量乒乓球的直徑.具體方法是:把乒乓球放在兩塊長(zhǎng)方體木塊中間,直尺和長(zhǎng)方體木塊垂直,記下兩木塊間的距離,并轉(zhuǎn)動(dòng)乒乓球的不同方向再測(cè)量幾次,求出平均值,這樣測(cè)得直徑較為準(zhǔn)確.

探究目的這個(gè)實(shí)驗(yàn)不僅能讓學(xué)生學(xué)會(huì)利用刻度尺測(cè)量物體長(zhǎng)度,還能學(xué)會(huì)利用特殊的方法測(cè)量其它球形物體直徑.

探究實(shí)驗(yàn)三:聲現(xiàn)象――一切發(fā)聲體都在振動(dòng)

在聲現(xiàn)象的學(xué)習(xí)中,為了探究一切發(fā)聲體都在振動(dòng),課本采用了一些方法,但實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象都不太明顯,如果將乒乓球粘上一根細(xì)線,使掛在細(xì)線下的乒乓球接觸正在發(fā)聲的音叉,發(fā)生的音叉又會(huì)迅速把乒乓球彈開(kāi),但乒乓球在重力作用下又會(huì)回落,并再次與音叉接觸,發(fā)生的音叉又把乒乓球彈開(kāi),實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象非常明顯(圖1).

探究目的該實(shí)驗(yàn)的特點(diǎn)是器材和操作簡(jiǎn)單,能見(jiàn)度高,每位同學(xué)都做探究且能清楚地觀察到實(shí)驗(yàn)的全過(guò)程.同時(shí)實(shí)驗(yàn)的趣味性也比較強(qiáng),能使學(xué)生感覺(jué)新穎、奇特,能激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的動(dòng)力.

探究實(shí)驗(yàn)四:牛頓第一定律――一切物體都具有慣性

在學(xué)習(xí)慣性時(shí),課本上是將雞蛋放在硬紙片上,用力打紙片,紙片飛出,雞蛋留在原處,是因?yàn)殡u蛋具有慣性,原來(lái)是靜止的,還要保持原來(lái)靜止?fàn)顟B(tài),所以還會(huì)留在原處.但在我們?cè)谟秒u蛋做實(shí)驗(yàn)時(shí),很容易將雞蛋打破,蛋黃、蛋白流得到處都是,很臟很不好處理,如果將乒乓球剝開(kāi)灌沙再用膠水粘合代替雞蛋使用,效果一樣,還可以反復(fù)使用,又避免了雞蛋打破的尷尬.

探究目的通過(guò)反復(fù)實(shí)驗(yàn),能使學(xué)生意識(shí)到,不僅僅是靜止物體具有保持靜止的慣性,運(yùn)動(dòng)的物體也有保持運(yùn)動(dòng)的慣性,讓學(xué)生走進(jìn)了一個(gè)活生生的物理世界,在學(xué)習(xí)中輕松地突破知識(shí)難點(diǎn).

探究實(shí)驗(yàn)五:大氣壓強(qiáng)――證明大氣壓強(qiáng)的存在

在學(xué)氣壓時(shí),為了親自感受和驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在,可在礦泉水瓶中裝滿水,用乒乓球蓋嚴(yán)瓶口,手按住乒乓球把瓶子倒過(guò)來(lái),放開(kāi)手后水沒(méi)有流出來(lái),乒乓球也沒(méi)有下落.

探究目的此實(shí)驗(yàn)?zāi)茏寣W(xué)生親自感受和驗(yàn)證大氣壓強(qiáng)的存在,直觀形象、生動(dòng)有趣,比用任何語(yǔ)言描述效果都要好.

探究實(shí)驗(yàn)六:浮力――演示浮力的方向總是豎直向上的

在學(xué)習(xí)浮力時(shí),對(duì)浮力的方向是向上的很容易理解,但對(duì)于浮力總是豎直向上的認(rèn)識(shí)、理解有一定困難,為了突破這一難點(diǎn),教師可設(shè)計(jì)這樣一個(gè)實(shí)驗(yàn):先將一根細(xì)線一端粘在乒乓球上,一端粘在大燒杯底,然后向燒杯中注水會(huì)發(fā)現(xiàn)沾有細(xì)線的乒乓球浮起,此時(shí)細(xì)線與水平面垂直,說(shuō)明浮力方向是豎直向上的,當(dāng)傾斜燒杯時(shí)細(xì)線仍然豎直,說(shuō)明浮力方向總是豎直向上的.

探究目的通過(guò)該實(shí)驗(yàn),使學(xué)生對(duì)浮力方向總是豎直向印象深刻,此實(shí)驗(yàn)直觀、形象,便于加深對(duì)老師講課內(nèi)容的理解,很容易使學(xué)生突破知識(shí)上的難點(diǎn).

探究實(shí)驗(yàn)七:浮力――探究浮力產(chǎn)生的原因

在探究浮力產(chǎn)生的原因中,課本上是將塑料薄膜蒙在一只塑料筒的兩端,再放入水中讓其兩端處在水中不同的深度,觀察對(duì)比塑料薄膜的凹陷程度.筆者設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)為:將一只塑料可樂(lè)瓶剪去底部(瓶頸的截面直徑略小于乒乓球的直徑).把一只乒乓球放在瓶?jī)?nèi),從上面倒入水,觀察到有少量水從乒乓球與瓶頸縫隙中流出,但乒乓球并不上浮,直到水倒?jié)M后,乒乓球還沉在水底并沒(méi)有浮起來(lái),因?yàn)槠古仪蛳虏繘](méi)有水,所以沒(méi)有受到水對(duì)其向上的壓力,只有水對(duì)乒乓球豎直向下的壓力,所以乒乓球始終沉在水底.當(dāng)用手指堵住瓶頸的出水口,使水慢慢流下并注滿玻璃管后,由于乒乓球的下部有了水,所以受到了向上的浮力,由于乒乓球所受浮力大于其自身重力,所以乒乓球上浮.

探究目的原有實(shí)驗(yàn)取材困難,現(xiàn)象不明顯,不便觀查,改進(jìn)后使該實(shí)驗(yàn)取材容易、操作簡(jiǎn)單、現(xiàn)象明顯、趣味性強(qiáng).

探究實(shí)驗(yàn)八 :壓強(qiáng)――流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系

在學(xué)習(xí)流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系時(shí),在一漏斗口下放一乒乓球,手放開(kāi),乒乓球由于重力的作用而下落,如果用嘴不斷地從上往下吹氣,可看到乒乓球不落下;另一種做法是:將漏斗口朝上,用嘴不斷地從下往上吹氣,可看到乒乓球不落下,會(huì)懸浮在空中.另外還可以將乒乓球放在一燒杯中,對(duì)著燒杯口吹氣,會(huì)發(fā)現(xiàn)乒乓球從燒杯中跳起來(lái),跳入另一燒杯中.

探究目的這一實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)來(lái)源于學(xué)生小時(shí)候可能都玩過(guò)的一個(gè)玩具,取材簡(jiǎn)單,實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯、趣味性強(qiáng).能很好地說(shuō)明了流體流速越快的位置壓強(qiáng)越小,流體流速越慢的位置壓強(qiáng)越大.

探究實(shí)驗(yàn)九:機(jī)械能――機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化

在學(xué)習(xí)機(jī)械能的相互轉(zhuǎn)化的知識(shí)時(shí),我們可用乒乓球做以下兩個(gè)實(shí)驗(yàn):把乒乓球系上細(xì)線做成單擺,分析運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的能量轉(zhuǎn)化.或?qū)⑵古仪驈囊欢ǜ叨茸杂上侣?,乒乓球下落與地面撞擊又被彈起.整個(gè)過(guò)程中乒乓球的重力勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、動(dòng)能與彈性勢(shì)能之間相互轉(zhuǎn)化.

篇8

壓強(qiáng)知識(shí)比較抽象,需要較強(qiáng)的抽象思維能力,所以知識(shí)難度較大??v觀近年各地中考中的壓強(qiáng)試題,注重考查同學(xué)們對(duì)基本知識(shí)的辨析能力、運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力以及科學(xué)探究能力。

從2013年全國(guó)中考物理試題中可以看到新的變化有:試題內(nèi)容緊緊圍繞中考考查的基本知識(shí)點(diǎn),大量涉及日常生活、生產(chǎn)實(shí)踐中所遇到的新鮮事物、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題。命題趨勢(shì):結(jié)合重大事件、新鮮事物、社會(huì)熱點(diǎn)問(wèn)題,滲透壓強(qiáng)知識(shí),滲透科學(xué)探究,提高綜合運(yùn)用知識(shí)分析解決問(wèn)題的能力。

(一)考點(diǎn)例析

考點(diǎn)1壓力概念

【例1】關(guān)于壓力,下列說(shuō)法正確的是()

A.壓力的大小總是等于物體的重力

B.壓力的方向總是豎直向下

C.壓力就是重力

D.一塊磚分別平放、側(cè)放、豎放在地面上,對(duì)地面壓力不變

【解析】重力是由于地球吸引而使物體受到的力,方向總是豎直向下;而壓力是物體間相互接觸并擠壓產(chǎn)生的,方向垂直于接觸面并指向受力物體。重力和壓力是兩種性質(zhì)不同的力,只有當(dāng)孤立的物體水平放置時(shí),對(duì)水平面的壓力大小才等于重力,因此選項(xiàng)A、B、C均是錯(cuò)誤的。把一塊磚分別平放、側(cè)放、豎放在地面上,根據(jù)二力平衡,地面支持力大小等于磚塊重力大小,對(duì)地面的壓力和地面對(duì)它的支持力是一對(duì)相互作用力,所以壓力大小等于支持力大小,故同一塊磚分別平放、側(cè)放、豎放在地面上,對(duì)地面壓力大小相等,選項(xiàng)D正確。

【答案】D

考點(diǎn)2壓強(qiáng)概念

【例2】關(guān)于壓強(qiáng),下列說(shuō)法正確的是()

A.單位面積上所受的重力叫壓強(qiáng)

B.壓強(qiáng)大小跟重力和受力面積均有關(guān)

C.受力面積相同,壓力越大,壓強(qiáng)越大

D.壓力相同,受力面積越大,壓強(qiáng)越大

【解析】壓強(qiáng)是表示壓力作用效果的物理量,單位面積上所受的壓力叫壓強(qiáng),所以壓強(qiáng)大小跟壓力和受力面積有關(guān),公式為p=FS。故受力面積相同,壓強(qiáng)與壓力成正比,壓力越大,壓強(qiáng)越大;壓力相同,壓強(qiáng)與受力面積成反比,受力面積越大,壓強(qiáng)越小。

【答案】C

考點(diǎn)3壓強(qiáng)計(jì)算

【例3】(2013•德州)星期天小明和小慧到德州開(kāi)發(fā)區(qū)減河濕地去玩,他們踩在軟綿綿的沙灘上,留下一串串腳印。小明突發(fā)奇想對(duì)小慧說(shuō):“我的體重是50kg,每只腳與沙灘的接觸面積是200cm2,當(dāng)我在水平沙灘上行走時(shí),對(duì)沙灘的壓力是N,壓強(qiáng)是Pa。(g取10N/kg)

【解析】(1)踩在沙灘上,壓力等于重力,F(xiàn)=G=mg=50kg×10N/kg=500N

(2)壓強(qiáng)p=FS,行走時(shí)受力面積為一只腳的面積,故S=200cm2=2×10-2m2

所以p=FS=GS=500N2×10-2m2=2.5×104Pa

【答案】5002.5×104Pa

【點(diǎn)評(píng)】本題含三個(gè)細(xì)節(jié):一是質(zhì)量與重力的一個(gè)轉(zhuǎn)化,G=mg;二是走路是一只腳觸地,而站立則是兩只腳觸地;三是面積單位,平方厘米與平方米的轉(zhuǎn)化,1cm2=1×10-4m2。

考點(diǎn)4增大、減小壓強(qiáng)方法

【例4】(2013•宜昌)如圖91所示的事例中,屬于增大壓強(qiáng)的是()

A.書包背帶做得較寬B.切蘋果器的刀片做得較薄

C.鐵軌鋪在枕木上D.火星車模型輪子大而寬

圖91

【解析】根據(jù)壓強(qiáng)公式p=FS,增大壓強(qiáng)的方法是增大壓力或減小受力面積,減小壓強(qiáng)的方法是減小壓力或增大受力面積。書包背帶做得較寬是增大受力面積,故為減小壓強(qiáng);切蘋果器的刀片做得較薄是減小受力面積,故為增大壓強(qiáng);鐵軌鋪在枕木上、火星車模型輪子大而寬均是為了防止火車、火星車陷入路面,而采取的增大受力面積,減小壓強(qiáng)的方法。

【答案】B

考點(diǎn)5液體壓強(qiáng)特點(diǎn)

圖92【例5】(2013•泉州)如圖92所示,容器裝有水,其底部a、b、c三處受到水的壓強(qiáng)分別為pa、pb、pc,則以下判斷正確的是()

A.pa>pb>pc

B.pa<pb<pc

C.pa=pb=pc

D.pa>pb=pc

【解析】液體壓強(qiáng)特點(diǎn):液體內(nèi)部朝各個(gè)方向都有壓強(qiáng);在同一深度,各個(gè)方向的壓強(qiáng)相等;深度增大,液體的壓強(qiáng)增大;液體的壓強(qiáng)還與液體的密度有關(guān),在深度相同時(shí),液體密度越大,壓強(qiáng)越大。本題中a、b、c三點(diǎn)處在同種液體里且a、b、c三點(diǎn)在同一深度,故a、b、c三處受到水的壓強(qiáng)相等。

【答案】C

考點(diǎn)6液體壓強(qiáng)計(jì)算

圖93【例6】如圖93所示“蛟龍?zhí)枴陛d人深潛器是我國(guó)首臺(tái)自主設(shè)計(jì)、研制的目前世界上下潛最深的作業(yè)型深海載人潛水器,于2012年6月順利完成工作設(shè)計(jì)深度7000m的海試任務(wù)。(海水密度取ρ海水=1.0×103kg/m3,g取10N/kg)“蛟龍?zhí)枴遍L(zhǎng)、寬、高分別是8.2m、3.0m與3.4m,自身重量不超過(guò)22t,最大荷載是240kg。

(1)當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰竭_(dá)7000m深度時(shí),受到海水的壓強(qiáng)是多少?

(2)當(dāng)“蛟龍?zhí)枴毕聺摰竭_(dá)7000m深度時(shí),其表面1m2面積上受到海水的壓力大小為多少?

【解析】(1)由液體壓強(qiáng)公式可得:p=ρ水gh=1×103kg/m3×10N/kg×7000m=7×107Pa

(2)根據(jù)p=FS可得:F=pS=7×107Pa×1m2=7×107N

【答案】7×107Pa7×107N

圖94【點(diǎn)評(píng)】計(jì)算液體的壓力、壓強(qiáng)時(shí)的一般解題步驟是:一般先根據(jù)p=ρgh求出液體產(chǎn)生的壓強(qiáng),再根據(jù)F=pS求出液體產(chǎn)生的壓力。需要注意的是:液體對(duì)其底部的壓力在數(shù)值上一般不等于液體重力。對(duì)于直壁柱體類容器(如圖94甲),液體對(duì)其底部的壓力在數(shù)值上等于液體重力,即F1=G液,液體對(duì)其底部的壓強(qiáng)可用公式p=FS=G液S=ρgVS進(jìn)行計(jì)算,而其他形狀的容器,如圖乙、丙,液體對(duì)其底部的壓力在數(shù)值上不等于液體重力,圖乙:F2<G液,圖丙:F3>G液,這不能混淆。

考點(diǎn)7連通器

【例7】(2013•黑河)連通器在日常生活和生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛,如圖95所示事例中不是利用連通器原理工作的是()

A.活塞式抽水機(jī)B.茶壺

C.鍋爐水位計(jì)D.三峽船閘

圖95

【解析】連通器是指上部開(kāi)口、底部連通的容器。如果連通器中只裝有一種液體,那么液面靜止時(shí)連通器中液面總保持相平。連通器在生活中應(yīng)用很廣,茶壺就是一個(gè)連通器,壺嘴和壺里的液面是相平的,輕輕一傾斜,茶水就從壺嘴中流出,所以制作時(shí)壺嘴不能高于壺口,若壺嘴太高,倒水時(shí),水會(huì)從壺口處流出,壺嘴也不能低于壺口,否則茶壺裝不滿;鍋爐水位計(jì)也是一個(gè)連通器,根據(jù)水位計(jì)上液面的高低可以知道鍋爐內(nèi)水的多少;供船只通過(guò)的船閘也是連通器,下游閘門和閥門都關(guān)閉,上游閥門打開(kāi),上游和閘室就構(gòu)成連通器,或當(dāng)上游閘門和閥門都關(guān)閉,下游閥門打開(kāi),下游和閘室就構(gòu)成連通器。本題中活塞式抽水機(jī)不是連通器。

【答案】A

【點(diǎn)評(píng)】洗手池下的彎道管,管內(nèi)始終保持一定量的水可防止有異味的氣體進(jìn)入室內(nèi);過(guò)路涵洞,能使道路兩邊的水面相同,起到水過(guò)路的作用;水塔供水系統(tǒng),可以同時(shí)使許多用戶用水,以上這些都是連通器的應(yīng)用。

考點(diǎn)8大氣壓強(qiáng)的存在

【例8】德國(guó)科學(xué)家?jiàn)W托•格里克所設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn),證明了。圖96甲所示,將杯子里裝滿水,用紙片把杯口蓋嚴(yán),手按紙片把杯子倒過(guò)來(lái),放手后,紙片不會(huì)掉下來(lái),杯子里的水不會(huì)流出來(lái),這表明;如果將杯子轉(zhuǎn)到如圖乙、丙所示的位置,紙片不掉,水仍不流出來(lái),這說(shuō)明大氣向都有壓強(qiáng)。

圖96【解析】1654年5月8日,德國(guó)馬德堡市市長(zhǎng)奧托•格里克,把兩個(gè)直徑35.5cm的空心銅半球緊貼在一起,抽出球內(nèi)空氣,然后用兩隊(duì)人馬(每隊(duì)各八匹馬)向相反方向拉兩個(gè)半球,當(dāng)這16匹馬竭盡全力終于把兩個(gè)半球拉開(kāi)時(shí),竟然發(fā)出像放鞭炮一樣的巨大響聲,這就是馬德堡半球?qū)嶒?yàn),它有力地證明了大氣壓強(qiáng)的存在。

生活中將杯子里裝滿水,用紙片把杯口蓋嚴(yán),手按紙片把杯子倒過(guò)來(lái),水和紙片不會(huì)掉下來(lái)的“覆杯實(shí)驗(yàn)”也證明了大氣壓強(qiáng)的存在。大氣壓強(qiáng)的方向是垂直于紙面的,所以側(cè)過(guò)來(lái),還可以證明大氣向各個(gè)方向都有壓強(qiáng)。

【答案】馬德堡半球大氣壓強(qiáng)的存在大氣壓強(qiáng)的存在各個(gè)方向

【點(diǎn)評(píng)】證明大氣壓強(qiáng)存在的實(shí)驗(yàn)很多,其中最著名的是馬德堡半球?qū)嶒?yàn)。

考點(diǎn)9大氣壓強(qiáng)的測(cè)量

【例9】小虎同學(xué)利用注射器(容積為V)、彈簧測(cè)力計(jì)和刻度尺估測(cè)大氣壓的值。

圖97(1)實(shí)驗(yàn)時(shí),首先把注射器的活塞推至注射器筒的底端,用橡皮帽封住注射器的小孔。這樣做的目的是。

(2)如圖97所示,水平向右慢慢拉動(dòng)注射器筒,當(dāng)注射器的活塞開(kāi)始滑動(dòng)時(shí),記下彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)F,用刻度尺測(cè)出注射器的全部刻度的長(zhǎng)l,則大氣壓的值可表示為p=。

(3)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中注射器筒內(nèi)漏進(jìn)了少量空氣,則測(cè)得的大氣壓值(填“偏大”、“偏小”或“不變”)。

(4)實(shí)驗(yàn)室有甲、乙兩個(gè)注射器,活塞的橫截面積分別為0.5cm2和2cm2,若彈簧測(cè)力計(jì)量程為10N,實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)選用(填“甲”或“乙”)注射器,理由是。

【解析】測(cè)量大氣壓強(qiáng)的實(shí)驗(yàn)方法很多,本題采用的是將注射器排空水平放置并拉動(dòng)。根據(jù)二力平衡,彈簧測(cè)力計(jì)的拉力等于大氣壓力,故測(cè)出拉力和注射器活塞的橫截面積就可算出大氣壓強(qiáng)。

若注射器筒內(nèi)漏進(jìn)了少量空氣,就會(huì)導(dǎo)致彈簧測(cè)力計(jì)的拉力變小,故測(cè)得的大氣壓值偏小。

大氣壓的值約為1×105Pa,根據(jù)F=pS,橫截面積分別為0.5cm2和2cm2的兩活塞分別對(duì)應(yīng)的拉力為5N和20N,而彈簧測(cè)力計(jì)量程為10N,所以只能選擇活塞橫截面積為0.5cm2的甲注射器。

【答案】(1)排盡筒內(nèi)的空氣(2)FlV(3)偏小(4)甲拉動(dòng)乙注射器筒所需的力超過(guò)彈簧測(cè)力計(jì)的量程

【點(diǎn)評(píng)】此方法僅是一種粗略測(cè)大氣壓強(qiáng)的方法,實(shí)驗(yàn)中注射器筒內(nèi)空氣很難被排盡、活塞與針筒之間會(huì)漏空氣、活塞與針筒之間有摩擦等均會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果偏大或偏小。

考點(diǎn)10大氣壓強(qiáng)的變化

圖98【例10】(2013•新疆)如圖98所示,艾力同學(xué)將自制的氣壓計(jì)從山腳下帶到山頂?shù)倪^(guò)程中,氣壓計(jì)的水柱和外界氣壓的變化分別是()

A.上升、降低

B.下降、升高

C.上升、升高

D.下降、降低

【解析】大氣壓強(qiáng)隨高度的增加而降低,高山上氣壓要比山腳下低;自制的氣壓計(jì)瓶?jī)?nèi)氣壓等于外界大氣壓加上玻璃管里水柱產(chǎn)生的壓強(qiáng),外界大氣壓降低,瓶?jī)?nèi)氣壓就會(huì)把瓶里水壓入玻璃管中,使玻璃管里水柱上升。

【答案】A

【點(diǎn)評(píng)】做這個(gè)實(shí)驗(yàn)時(shí)要注意:不要讓手或身體直接接觸這個(gè)瓶子,因?yàn)楫?dāng)溫度變化時(shí),瓶中水柱也會(huì)發(fā)生變化。

考點(diǎn)11液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系

【例11】燒瓶里封閉有100℃的水,將燒瓶倒置過(guò)來(lái),如圖99所示,然后在瓶底澆上冷水,此時(shí)瓶?jī)?nèi)的水將()

圖99A.會(huì)重新沸騰

B.不能沸騰

C.可能沸騰,可能不沸騰

D.條件不足,無(wú)法判斷

【解析】在瓶底澆上冷水,瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小,瓶?jī)?nèi)水的沸點(diǎn)降低,所以瓶?jī)?nèi)水會(huì)重新沸騰。

【答案】A

【點(diǎn)評(píng)】在瓶底澆上冷水,會(huì)使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小,同樣在瓶口接上注射器,向外抽氣,也會(huì)使瓶?jī)?nèi)壓強(qiáng)變小,同樣可以看到瓶里水會(huì)重新沸騰。

(二)考點(diǎn)演練

【課后鞏固】

1.邊長(zhǎng)10cm的正方體,重為78N,當(dāng)它受到豎直向上、大小為18N的提力時(shí),水平地面受到的壓強(qiáng)為Pa。要在0.5cm2的面積上產(chǎn)生4×106Pa的壓強(qiáng)所需壓力為N。

2.你雙腳站在水平地面上,如果想使你對(duì)地面的壓強(qiáng)增大一倍可以,這是因?yàn)?/p>

3.用刀切菜時(shí),刀鈍了切不動(dòng),這時(shí)可以使勁切,這是利用的方法來(lái);或者在磨刀石上把刀磨一磨就容易切了,這是利用的方法來(lái)。

4.(2013•宜昌)在長(zhǎng)約1米、一端封閉的玻璃管里灌滿水銀,用手指將管口堵住,然后倒插在水銀槽中,放開(kāi)手指,管內(nèi)水銀面下降到一定高度時(shí)就不再下降,如圖910所示。

圖910(1)為了測(cè)得大氣壓的值,這時(shí)必須測(cè)量。如果將此裝置拿到比地面低得多的礦井底部,則觀察到的現(xiàn)象是。

(2)某同學(xué)也利用此裝置,把水銀換成水,將玻璃管灌滿水后倒插在水槽內(nèi)時(shí),管中的水柱下降,如果這時(shí)在管頂開(kāi)一個(gè)小孔,水柱向上噴出。(均填“會(huì)”或“不會(huì)”)

5.在火車站和地鐵站臺(tái)上,都畫有一條安全線,當(dāng)火車快速開(kāi)過(guò)時(shí),人越過(guò)這條線就會(huì)有危險(xiǎn),這是因?yàn)?,火車開(kāi)動(dòng)時(shí),靠近火車的地方氣體,壓強(qiáng),離站臺(tái)遠(yuǎn)的地方氣體,壓強(qiáng),強(qiáng)大的氣流會(huì)。

6.下列圖911四幅圖中,已知G都是10N,F(xiàn)都是5N,則圖中對(duì)支撐面MN,壓力最小的是()

圖9117.如圖912所示,正確的是()

圖9128.(2013•永州)下列四個(gè)實(shí)例中,能夠增大壓強(qiáng)的是()

A.駱駝的腳掌長(zhǎng)得很寬大

B.菜刀刃磨得很鋒利

C.坦克裝有兩條寬大的履帶

D.減少汽車的載重量

圖9139.如圖913所示,物體A靜止在水平桌面上,若把物體A向右移動(dòng)的過(guò)程中物體未掉下桌子,則A對(duì)桌面的壓力F、壓強(qiáng)p的變化情況是()

A.F不變,p不變

B.F不變,p變小

C.F不變,p變大

D.F變大,p變大

10.下面圖914四個(gè)圖中所涉及的物理知識(shí)描述錯(cuò)誤的是()

圖914A.甲圖,減小受力面積增大壓強(qiáng)

B.乙圖,飲料上升到嘴里是吸力的作用

C.丙圖,氣體的壓強(qiáng)與它的流速有關(guān)系

D.丁圖,液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大

11.關(guān)于大氣壓,下列說(shuō)法不正確的是()

A.高原地區(qū)大氣壓比沿海地區(qū)小

B.沒(méi)有大氣壓,橡皮吸盤就不能吸在光滑玻璃上

C.不同地點(diǎn),標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值不同

D.同一地點(diǎn)大氣壓隨時(shí)間、季節(jié)變化也在變化

圖91512.(2013•泰安)如圖915所示,放在水平桌面上的兩個(gè)容器分別裝有相同高度的純水和鹽水(ρ鹽水>ρ水),下面關(guān)于液體中a、b、c三點(diǎn)(其中b、c兩點(diǎn)在同一水平面上)壓強(qiáng)大小的關(guān)系說(shuō)法正確的是()

A.pa>pb>pc

B.pc>pb>pa

C.pb>pa>pc

D.pc>pa>pb

13.(2013•樂(lè)山)如圖916所示是一種水翼船,船體下安裝了水翼。當(dāng)船在高速航行時(shí),水面下的水翼會(huì)使船體整體抬高從而減小水對(duì)船體的阻力。則水翼安裝正確的是()

圖91614.物體G靜止在圖917所示的斜面上,畫出斜面所受壓力的示意圖。

圖91715.圖918所示是三個(gè)相同的燒杯,甲杯放鹽水,乙杯放煤油,丙杯放水,當(dāng)杯底受到液體壓強(qiáng)相等時(shí),畫出杯內(nèi)液面的大概位置。(ρ鹽水>ρ水>ρ煤油)

圖918圖91916.一靜止在海面的潛水艇模型,在啟動(dòng)之后,4min內(nèi)勻速豎直下潛20m,而后沿水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),又運(yùn)動(dòng)4min。請(qǐng)?jiān)趫D919中畫出潛水艇模型8min之內(nèi)所受海水壓強(qiáng)和時(shí)間的關(guān)系圖象(ρ海水=1.03×103kg/m3,g=10N/kg,潛艇模型體積和大氣壓均不計(jì))。

17.通過(guò)學(xué)習(xí),同學(xué)們知道了液體壓強(qiáng)的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,老師提出了這樣的問(wèn)題:有兩只杯子,分別盛有清水和鹽水,但沒(méi)有標(biāo)簽,你能否用壓強(qiáng)計(jì)將它們區(qū)別開(kāi)?

(1)當(dāng)壓強(qiáng)計(jì)的金屬盒在空氣中時(shí),U形管兩邊的液面應(yīng)當(dāng)相平,而小明同學(xué)卻觀察到如圖920(a)所示的情景,出現(xiàn)這種情況的原因是:U形管左支管液面上方的氣壓(填“大于”、“小于”或“等于”)大氣壓;調(diào)節(jié)的方法是()

圖920A.將此時(shí)右邊支管中高出的液體倒出

B.取下軟管重新安裝

(2)小明再作圖(b)所示的檢查,當(dāng)用手指按壓(不論輕壓還是重壓)橡皮膜時(shí),發(fā)現(xiàn)U形管兩邊液柱的高度幾乎不變化,出現(xiàn)這種情況的原因是:。

(3)壓強(qiáng)計(jì)調(diào)節(jié)正常后,小明將金屬盒先后浸入到兩杯液體中,如圖(c)和(d)所示,他發(fā)現(xiàn)圖(d)中U形管兩邊的液柱高度差較大,于是認(rèn)為圖(d)杯子中盛的是鹽水。①你認(rèn)為,小明的結(jié)論是(填“可靠的”或“不可靠的”);②簡(jiǎn)要說(shuō)明理由:。

18.小武正在一塊平放于4m2沙地的木板上行走,已知木板重200N,木板面積為0.5m2,每只鞋底面積為200cm2,測(cè)得他在木板上行走時(shí)壓強(qiáng)為3×104Pa,求:

(1)小武的體重是多少?

(2)沙地承受的壓強(qiáng)是多少?

圖92119.(2013•菏澤)隨著時(shí)代的進(jìn)步,轎車的車速和性能有了較大提升,某轎車如圖921所示,它的質(zhì)量是1.6t,每個(gè)輪子與地面的接觸面積是0.02m2。

(1)求它空載時(shí),靜止在地面上受到的壓強(qiáng)。(取g=10N/kg)

(2)當(dāng)轎車高速行駛時(shí),對(duì)地面的壓力會(huì)(填“不變”、“變大”或“變小”),請(qǐng)用所學(xué)過(guò)的物理知識(shí)分析其原因。

【能力提升】

1.手指甲的面積大約是1cm2,在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下,指甲受到的大氣壓力是N。

圖9222.如圖922所示,下面掛著5N重物的吸盤吸附在天花板上,吸盤吸附在天花板上的面積為20cm2,吸盤和細(xì)鉤的總重力是0.5N。吸盤沒(méi)有掉下來(lái),說(shuō)明它還受到一個(gè)豎直向上的作用力。這個(gè)力的大小是N,其施力物體是。

3.(2013•麗水)小云用礦泉水瓶做實(shí)驗(yàn),如圖923所示。

圖923(1)將兩瓶相同的礦泉水如圖甲放置,驗(yàn)證的是壓力的作用效果與的關(guān)系。

(2)如圖乙,他在空礦泉水瓶中裝入少量熱水,迅速倒出,再馬上蓋上瓶蓋,看到礦泉水瓶癟了,驗(yàn)證的是的存在。

圖9244.圖924是機(jī)翼的模型,當(dāng)飛機(jī)飛行時(shí),迎面吹來(lái)的風(fēng)被機(jī)翼分成兩部分,在相同時(shí)間內(nèi),機(jī)翼上方氣流通過(guò)的路程,因而速度,它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng);下方氣流通過(guò)的路程,因而速度,它對(duì)機(jī)翼的壓強(qiáng)。

5.如圖925所示的四個(gè)碗中均盛滿水,用力的示意圖表示了碗壁上所受的壓力,大體來(lái)說(shuō),其中正確的應(yīng)該是()

圖925圖9266.如圖926所示是測(cè)量大氣壓強(qiáng)的裝置,玻璃管長(zhǎng)約1m,槽內(nèi)裝有水銀。下列說(shuō)法正確的是()

A.第一次利用此裝置測(cè)出大氣壓強(qiáng)的科學(xué)家是帕斯卡

B.將玻璃管稍微傾斜,管內(nèi)外水銀面高度差將變長(zhǎng)

C.此裝置在不同地區(qū)測(cè)出的水銀柱高度是一個(gè)固定值,均為760mm

D.向槽中繼續(xù)注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差將不變

7.同學(xué)們梳理了教材中與壓強(qiáng)知識(shí)相關(guān)的實(shí)驗(yàn),如圖927所示,其中分析正確的是()

圖927A.甲圖實(shí)驗(yàn),裝有水的瓶子豎放在海綿上,瓶中水越少,海綿凹陷越明顯

B.乙圖實(shí)驗(yàn),當(dāng)微小壓強(qiáng)計(jì)的探頭在水中深度逐漸增大時(shí),U形管兩邊液面高度差不變

C.丙圖實(shí)驗(yàn),測(cè)出拉開(kāi)吸盤時(shí)大氣對(duì)吸盤的壓力和吸盤的面積,可估測(cè)大氣壓強(qiáng)的值

D.丁圖實(shí)驗(yàn),向外拉活塞,試管內(nèi)停止沸騰的水再次沸騰,可知?dú)鈮簻p小,水的沸點(diǎn)升高

8.(2013•南通)有關(guān)壓強(qiáng)知識(shí)的應(yīng)用,下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是()

A.人用吸管吸飲料時(shí)利用了大氣壓

B.載重汽車裝有許多車輪是為了減小車對(duì)路面的壓強(qiáng)

C.水壩的下部比上部建造得寬,是由于水對(duì)壩的壓強(qiáng)隨深度的增加而增大

D.飛機(jī)的機(jī)翼能獲得向上的升力,是應(yīng)用了流速越大流體的壓強(qiáng)越大的原理

9.如圖928所示實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象揭示的物理原理或規(guī)律所對(duì)應(yīng)的應(yīng)用技術(shù)不正確的是()

圖92810.(2013•廣東)如圖929所示,以下四個(gè)關(guān)于“氣體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系”的現(xiàn)象中,壓強(qiáng)p1、p2的大小關(guān)系正確的是()

A.p1>p2B.p1>p2C.p1>p2D.p1>p2

圖929

圖93011.如圖930所示,a、b兩個(gè)不同的實(shí)心圓柱體放在水平地面上,若它們對(duì)地面的壓強(qiáng)相等,則下列判斷正確的是()

A.a(chǎn)的密度大,重力也大

B.a(chǎn)的密度小,重力也小

C.a(chǎn)的密度小,重力大

D.a(chǎn)的密度大,重力小

圖93112.(2013•綿陽(yáng))體重60kg的張超為了估測(cè)自己雙腳站立時(shí)對(duì)地面的壓強(qiáng),他穿上一雙平底鞋站在一張方格紙上,描畫出一只鞋的鞋底邊緣的輪廓如圖931所示,已知小方格每邊邊長(zhǎng)2cm。他對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是()

A.1.5×104Pa

B.3.0×104Pa

C.1.5×103Pa

D.3.0×103Pa

圖93213.(2012•天津)高壓鍋是生活中一種密閉的加熱容器。鍋蓋中央有一出氣孔,孔上蓋有限壓閥,當(dāng)鍋內(nèi)氣壓達(dá)到限定值時(shí),限壓閥被鍋內(nèi)氣體頂起放出一部分氣體,實(shí)現(xiàn)了對(duì)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)的控制。如圖932所示,某高壓鍋鍋體的內(nèi)底面積為S,側(cè)壁豎直,出氣孔橫截面積為S0,限壓閥質(zhì)量為m0,限壓閥頂部面積為S1(已知大氣壓強(qiáng)為p0)

(1)寫出液體沸點(diǎn)與氣壓的關(guān)系;

(2)求使用高壓鍋時(shí)對(duì)鍋內(nèi)氣體的最大壓強(qiáng);

(3)為保證使用安全,不可隨意增加限壓閥質(zhì)量。如果限壓閥的質(zhì)量增加m,請(qǐng)你計(jì)算鍋體與鍋蓋處對(duì)鍋蓋的最大作用力增大多少。

14.(2013•雅安)如圖933所示,A、B是兩個(gè)完全相同的薄壁柱形金屬容器,質(zhì)量為0.5kg,底面積為0.01m2,容器高50cm,分別裝有2.0×10-3m3的水和3.0×10-3m3的酒精,置于水平桌面上(ρ酒精=0.8×103kg/m3,g=10N/kg)。求:

圖933(1)水的質(zhì)量;

(2)A容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng);

(3)依據(jù)題意,下述情境是否有可能出現(xiàn):當(dāng)兩個(gè)容器中的液體在增大同一深度Δh后,容器中的液體對(duì)底部的壓強(qiáng)能夠達(dá)到p水>p酒精?請(qǐng)說(shuō)明理由。

【課后鞏固】

1.6000200

2.抬起一只腳壓力一定,受力面積減半,壓強(qiáng)變?yōu)樵瓉?lái)的兩倍

3.增大壓力增大壓強(qiáng)減小受力面積增大壓強(qiáng)

4.(1)管內(nèi)外水銀面高度差管內(nèi)水銀柱高度變高(2)不會(huì)不會(huì)

解析:(1)水銀柱靠的是大氣壓托起來(lái)的,所以大氣壓的值:p=ρ水銀gh,所以要測(cè)出大氣壓的值,必須測(cè)量h,即管內(nèi)外水銀面高度差。礦井底部大氣壓較高,故托起的水銀柱高度差也要變大;(2)標(biāo)準(zhǔn)大氣壓為1.0×105Pa,通過(guò)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)大氣壓可托起的水柱約10m高,所以管中的水柱不會(huì)下降。頂開(kāi)一個(gè)小孔,上方就有大氣壓了,此時(shí)就變成了連通器了,最終玻璃管水柱和水槽液面相平。

5.流速大小流速小大把人推向火車

6.B

解析:A圖:FA=G=10N;B圖:FB=G-F=10N-5N=5N;C圖:FC=G+F=10N+5N=15N;D圖:FD=G=10N。

7.A

解析:ABCD四圖均為連通器,故里面液面應(yīng)該相平,只有A正確。

8.B

9.C

10.B

解析:飲料上升到嘴里是大氣壓的作用,而不是吸力的作用。

11.C

解析:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值就是1.013×105Pa,它是一個(gè)定值,與地點(diǎn)無(wú)關(guān)。

12.B

解析:液體壓強(qiáng)公式:p=ρgh,a、b兩點(diǎn)在同種液體里,ρ相同,又因?yàn)閔b>ha,所以pb>pa;b、c兩點(diǎn)在同一深度,h相同,又因?yàn)棣邀}水>ρ水,所以pc>pb,故:pc>pb>pa。

13.B

解析:當(dāng)船在高速航行時(shí),水面下的水翼會(huì)使船體整體抬高,即水翼受到向上的升力,故水翼應(yīng)該“上凸下平”,水翼的上方流速快,壓強(qiáng)小。

14.答案如圖934所示

圖93415.答案如圖935所示

圖93516.答案如圖936所示

圖93617.(1)大于B(2)橡皮膜漏氣(不密封)(3)不可靠的因?yàn)橐后w內(nèi)部壓強(qiáng)由液體的密度和深度共同決定,所以雖然圖(d)金屬盒所受壓強(qiáng)較大,但圖(d)中金屬盒的深度也較深,故不能認(rèn)為(d)杯中液體的密度一定大

18.(1)小武的體重:G=F=pS=3×104Pa×200cm2=3×104Pa×200×10-4m2=600N;

(2)沙地承受的壓強(qiáng):p地=F總S板=G總S板=G人+G板S板=600N+200N0.5m2=1600Pa。

19.(1)由p=FS=GS=mgS=1.6×103kg×10N/kg4×0.02m2=2×105Pa

(2)變小當(dāng)汽車高速行駛時(shí),汽車的上表面空氣流速大,下表面的空氣流速?。桓鶕?jù)“流體中流速越快,壓強(qiáng)越小”,汽車的上表面壓強(qiáng)小,下表面的壓強(qiáng)大;因此,上表面受到大氣的壓力小于下表面受到大氣的壓力,所以轎車高速行駛時(shí),對(duì)地面的壓力會(huì)變小。

【能力提升】

1.10(或10.13)

解析:標(biāo)準(zhǔn)大氣壓值為1.013×105Pa,近似為1.0×105Pa,指甲受到的大氣壓力:F=pS=1.0×105Pa×1×10-4m2=10N。

2.200(或202.6)空氣(大氣)

解析:本題吸盤受到的豎直向上的力為大氣壓力,因?yàn)槲P還可能受到吸盤內(nèi)的空氣對(duì)它的壓力以及墻壁對(duì)它的壓力,故無(wú)法根據(jù)平衡力來(lái)求解,只能根據(jù)F=pS計(jì)算。

3.(1)受力面積(2)大氣壓

解析:(1)兩瓶相同的礦泉水,壓力相同,正放、倒放,受力面積不一樣,故驗(yàn)證的是壓力的作用效果與受力面積的關(guān)系。(2)熱的瓶子,過(guò)會(huì)兒冷卻了,瓶里氣壓會(huì)降低,外界大氣壓就會(huì)把瓶子壓扁。

4.長(zhǎng)大小短小大

5.C

解析:本題考查了兩個(gè)知識(shí),一是壓力方向垂直于被壓物體表面,二是液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,故本題選C。

6.D

解析:第一次利用水銀測(cè)出大氣壓強(qiáng)的科學(xué)家是意大利的托里拆利,實(shí)驗(yàn)中將玻璃管傾斜,或?qū)⒉AЧ芟蛏咸嵋恍ㄏ蛳聣阂恍?,或向槽中繼續(xù)注入少量水銀,管內(nèi)外水銀面高度差都不變。不同地區(qū)大氣壓可能不一樣,故測(cè)出的水銀柱高度差也可能不一樣。

7.C

解析:A選項(xiàng),受力面積一定,壓力越大,壓力作用效果越明顯,故瓶中水越多,海綿凹陷越明顯;B選項(xiàng),液體壓強(qiáng)隨深度的增加而增大,所以探頭在水中深度逐漸增大時(shí),U形管兩邊液面高度差將變大;D選項(xiàng),液體的沸點(diǎn)隨液體表面氣壓的降低而降低,所以向外拉活塞,試管內(nèi)停止沸騰的水會(huì)再次沸騰,同樣根據(jù)水會(huì)再次沸騰可知?dú)鈮簻p小,水的沸點(diǎn)降低。C選項(xiàng)正確,p=FS,用大氣對(duì)吸盤的壓力除以吸盤的面積,就可估測(cè)大氣壓強(qiáng)的值。

8.D

解析:D選項(xiàng),應(yīng)該是應(yīng)用了流速越大流體的壓強(qiáng)越小的原理。

9.D

解析:A選項(xiàng),護(hù)航編隊(duì)如果并排,兩船中間的水流速大,使得中間壓強(qiáng)小于外側(cè)壓強(qiáng),會(huì)導(dǎo)致兩船互相靠近并相撞,十分危險(xiǎn),所以采用前后護(hù)航形式,主要考慮的是流體壓強(qiáng)與流速的關(guān)系;B選項(xiàng),墻壁吸盤利用了大氣壓強(qiáng)的知識(shí);C選項(xiàng),三峽船閘利用的是連通器原理;D選項(xiàng),注射器針頭做得很尖是減小受力面積增大壓強(qiáng),而上圖卻是增大受力面積減小壓強(qiáng)。故正確答案為D。

10.A

解析:“流速越大,壓強(qiáng)越小”,A選項(xiàng),下面路程長(zhǎng),流速大,壓強(qiáng)小,故p1>p2;B選項(xiàng),上下流速相等,壓強(qiáng)也相等;C選項(xiàng),中間流速大,壓強(qiáng)小,p1、p2相等,均大于中間壓強(qiáng);D選項(xiàng),上面流速大,壓強(qiáng)小,p1<p2。

11.A

解析:實(shí)心圓柱體:p=FS=GS=mgS=ρVgS=ρShgS=ρgh,因?yàn)閷?duì)地面的壓強(qiáng)相等,所以ρgh相等,所以h大的,ρ小,故ρa(bǔ)>ρb;又因?yàn)镚=F=pS,p相等,Sa>Sb,所以Ga>Gb。

12.A

圖937解析:利用在方格紙上數(shù)格子的方法可方便快速測(cè)出不規(guī)則形狀的鞋底的面積,具體方法是:先數(shù)出腳印所在區(qū)域的整小格數(shù),對(duì)不滿整小格但超過(guò)半格的算一格,不足半格的舍去,即可算出腳印的總格數(shù),如圖937中間整小格數(shù)為3×11=33格,四周超過(guò)半格不滿整小格的數(shù)量為3+6+3+4=16格,所以每只腳印面積為:(33+16)×4cm2=196cm2=0.0196m2,站立時(shí)兩只腳面積為S=0.0392m2,故對(duì)地面的壓強(qiáng)大約是:p=FS=GS=mgS=60kg×10N/kg0.0392m2=15306Pa≈1.5×104Pa,故選A。

13.(1)液體表面氣壓越大,液體沸點(diǎn)也越高

(2)當(dāng)限壓閥剛要被頂起時(shí),受力平衡

F=p0S0+m0g

鍋內(nèi)氣體最大壓強(qiáng)

p=FS0=p0S0+m0gS0=p0+m0gS0

(3)鍋內(nèi)氣體壓強(qiáng)對(duì)鍋蓋最大壓力的增加量

ΔF=Δp(S-S0)=mgS0(S-S0)=SS0mg-mg

因?yàn)镾遠(yuǎn)大于S0,所以ΔF≈SS0mg

14.(1)水的質(zhì)量:

m水=ρ水 V水=1.0×103kg/m3×2.0×10-3m3=2kg

(2)A容器對(duì)水平桌面的壓力:

FA=GA總=(m水+m容)g=(2kg+0.5kg)×10N/kg=25N

A容器對(duì)水平桌面的壓強(qiáng):

pA=FASA=25N0.01m2=2500Pa

(3)A、B容器中液體深度:

hA=VAS=2×10-3m30.01m2=0.2m

hB=VBS=3×10-3m30.01m2=0.3m

若增大同一深度Δh后,容器中的液體對(duì)底部的壓強(qiáng)p水>p酒精,則:

ρ水 g(hA+Δh)>ρ酒 g(hB+Δh)

Δh>ρ酒 hB-ρ水 hAρ水-ρ酒

篇9

考試科目名稱:水力學(xué)

一、是非題(每題2分,共20分)

1.紊流過(guò)渡粗糙區(qū)的沿程水頭損失系數(shù)與雷諾數(shù)。

2.?dāng)嗝鎲挝荒芰垦亓鞒炭偸菧p小的。

3.計(jì)算消力池池深和池長(zhǎng)時(shí),設(shè)計(jì)流量一般選擇使池深和池長(zhǎng)最大的流量。

4.滲流的達(dá)西定律既適用于層流也適合于紊流。

5.在恒定均勻流中,沿程水頭損失與速度的平方成正比。

6.兩個(gè)液流在重力作用下的動(dòng)力相似條件是它們的弗勞德數(shù)相等。

7.因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同,因此在各支管的水頭損失也不同。(

8.均勻流可以是恒定流,也可以是非恒定流。

9.流體質(zhì)點(diǎn)做圓周運(yùn)動(dòng)不一定是有旋運(yùn)動(dòng)。

10.相對(duì)壓強(qiáng)可以大于、等于或小于零。

二、選擇題(每題2分,共20分)

1.當(dāng)水流流態(tài)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪骱?,過(guò)水?dāng)嗝嫔纤鲃?dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)將

(1)均增大

(2)均減小

(3)增大、減小

(4)減小、增大

2.溢流壩下泄水流收縮斷面水深的躍后水深為,此時(shí)下游水深為,則形成遠(yuǎn)離水躍的條件是

(1)

(2)

(3)

(4)無(wú)法確定

3.滲流模型流速與實(shí)際滲流流速相比較

(1)前者大于后者

(2)二者相等

(3)前者小于后者

(4)無(wú)法比較

4.明渠的臨界水深決定于

(1)流量和底坡

(2)斷面形狀、尺寸和底坡

(3)流量和糙率

(4)流量和斷面形狀、尺寸

5.均勻流斷面和漸變流斷面上的動(dòng)水壓強(qiáng)

(1)均按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

(2)前者按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布,后者不靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

(3)前者不靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布,后者靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

(4)均不按靜水壓強(qiáng)規(guī)律分布

6.下列哪個(gè)條件滿足時(shí),明渠水流是緩流

(1)

(2)

(3)

(4)無(wú)法確定

7.畢托管可以用來(lái)測(cè)

(1)脈動(dòng)流速(2)時(shí)均流速(3)脈動(dòng)流速(4)脈動(dòng)壓強(qiáng)

8.滿足條件的流動(dòng)是

(1)非均勻漸變緩流

(2)非均勻漸變急流

(3)均勻流

(4)臨界流

9.有壓管流,管軸線水平,管徑逐漸增大且通過(guò)的流量不變,其總水頭線沿流向應(yīng)(

(1)逐漸升高(2)逐漸降低(3)與管軸線平行(4)無(wú)法確定

10.雷諾數(shù)的物理意義是

(1)重力與慣性力之比

(2)重力與粘滯力之比

(3)粘滯力與慣性力之比

(4)慣性力與粘滯力之比

三、作圖題(每題5分,共10分)

1.繪出下列兩段不同糙率棱柱形渠道的水面曲線。(渠道每段都充分長(zhǎng))

2.繪出下列二向曲面的水平壓強(qiáng)分布圖和壓力體圖。

四、計(jì)算題(本題6小題,共100分)

1.粘度測(cè)量?jī)x由兩個(gè)圓筒組成,兩筒的間隙充滿某種液體。外筒與轉(zhuǎn)軸連接,其半徑為,旋轉(zhuǎn)角速度為。內(nèi)筒懸掛于一扭絲上,其半徑為,扭絲所受的力矩可以測(cè)出。外筒與內(nèi)筒底面間隙為,內(nèi)筒高為,如圖所示。試推出該液體的動(dòng)力粘滯系數(shù)的計(jì)算式。

2.有一錐形容器如圖所示,在容器的底部處接一形水銀測(cè)壓計(jì),當(dāng)容器沒(méi)有水時(shí),在以下注水后測(cè)壓計(jì)壓差讀書為,當(dāng)容器充滿水后,測(cè)壓計(jì)的壓差讀書又為多少?

3.一泄洪管道直徑,管長(zhǎng),上游水箱水面管道中心的水頭,沿程水頭損失系數(shù),局部水頭損失不計(jì),出口用錐形閥控制流量,錐形閥頂角,如圖所示,當(dāng)錐形閥全開(kāi)時(shí),求水流對(duì)錐形閥的作用力。(取動(dòng)能和動(dòng)量校正系數(shù))

4.為了測(cè)定管段的沿程水頭損失系數(shù)或糙率,可采用如圖所示裝置。已知管段長(zhǎng),管徑。今測(cè)得實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù):(1),兩測(cè)壓管的水頭差為;(2)通過(guò)管道的流量;試求該管道的沿程水頭損失系數(shù)值,并用曼寧公式求其糙率。

5.當(dāng)流場(chǎng)流速為,時(shí),試判斷該流場(chǎng):(1)是否存在線變形率;(2)是否存在角變形率;(3)是否滿足不可壓縮液體連續(xù)方程;(4)是否存在流函數(shù)和勢(shì)函數(shù)若存在請(qǐng)求之。

6.有一長(zhǎng)管從水池引水,管長(zhǎng),管徑,糙率,末端與一長(zhǎng)面直的矩形棱柱體水力最佳斷面渠道相接,如圖所示。渠道糙率,底坡,求管道的水頭和明渠產(chǎn)生均勻流時(shí)的底寬和水深。

河海大學(xué)2004年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱:水力學(xué)

一、是非題(每題2分,共20分)

1.圖為管道流速分布圖,從其對(duì)應(yīng)部位取出水體B,則水體B底面的切應(yīng)力方向與水流流動(dòng)方向相同。

2.不論平面在靜止液體內(nèi)如何放置,其靜水總壓力的作用點(diǎn)永遠(yuǎn)在平面形心之下。(

3.如果兩個(gè)液流中作用于相應(yīng)點(diǎn)上的相同性質(zhì)的力的大小成一定比例,且方向一致,則兩個(gè)液流就是動(dòng)力相似的。

4.同一種管徑和粗糙度的管道,雷諾數(shù)不同時(shí),可以在管中形成紊流光滑區(qū)、粗糙區(qū)或過(guò)渡粗糙區(qū)。

5.當(dāng),,如圖所示的建筑物為實(shí)用堰。

6.棱柱形明渠中形成型水面曲線時(shí),其斷面單位能量沿程增大。

7.因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同,因此在各支管上的水頭損失也不相同。

8.均勻流的動(dòng)能校正系數(shù)。

9.用畢托管測(cè)定水槽中某點(diǎn)的流速,實(shí)測(cè)的應(yīng)是時(shí)均流速。

10.在平面流動(dòng)中,兩流線之間通過(guò)的單寬流量等于該兩流線的流函數(shù)值之差。

二、選擇題(每題2分,共20分)

1.某一恒定流處于紊流阻力平方區(qū),其沿程水頭損失系數(shù)隨雷諾數(shù)的增大而

(1)增大

(2)減小

(3)不變

(4)不定

2.同一渠道中有1、2兩個(gè)渠段,其糙率

(1)=,=

(2)=,

(3)>,>

(4)=,>

3.按普朗特動(dòng)量傳遞理論,紊流的斷面流速分布規(guī)律符合

(1)對(duì)數(shù)分布

(2)橢圓分布

(3)拋物線分布

(4)直線分布

4.在明渠恒定均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔?、2兩點(diǎn)安裝兩根測(cè)壓管,如圖所示,則兩測(cè)壓管高度與的關(guān)系為

(1)>

(2)

(3)=

(4)無(wú)法確定

5.設(shè)某一平面流動(dòng)的流函數(shù)為,則其流速勢(shì)函數(shù)為

(1)

(2)

(3)

(4)

不存在

6.

渠道中出現(xiàn)型水面曲線,則水流為

(1)緩流

(2)均勻流

(3)急流

(4)急交流

7.若測(cè)得兩根管道的下臨界雷諾數(shù)相等,則必須兩管的

(1)管徑相等

(2)液體的粘性系數(shù)相等

(3)管徑和均相等

(4)以上答案均不對(duì)

8.閘壩下有壓滲流流網(wǎng)的形狀與下列哪個(gè)因素有關(guān)

(1)上游水位

(2)滲流系數(shù)

(3)上下游水位等

(4)邊界的幾何形狀

9.明渠均勻流的斷面單位能量中,單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等,則可判定此水流為

(1)緩流

(2)急流

(3)臨界流

(4)無(wú)法判定

10.平底矩形棱柱渠中閘孔出流下游有一水躍,閘后收縮斷面C—C

處水深為,水流弗勞德數(shù),下游水深,該水躍的形式為

(1)臨界水躍

(2)淹沒(méi)水躍

(3)遠(yuǎn)離式水躍

(4)波狀水躍

三、作圖題(每題5分,共10分)

1.定性繪出圖示管道的總水頭線和測(cè)壓管水頭線(管徑為常數(shù))。

2.定性繪圖示棱柱形明渠的水面曲線,并注明曲線名稱。(渠道每段都充分長(zhǎng),糙率沿程不變)

四、計(jì)算題(本題7小題,共100分)

1.

有一很窄間隙,高為,如圖所示,其間被一平板隔開(kāi)。平板向右拖動(dòng)速度為。一邊液體的動(dòng)力粘性系數(shù)為,另一邊液體動(dòng)力粘性系數(shù)為,計(jì)算板放置的位置。要求:(1)平板兩邊切應(yīng)力相同;(2)要求拖動(dòng)平板時(shí)的阻力最小。(10分)

2.

有一壓力儲(chǔ)油箱如圖所示,其寬度(垂直于紙面方向),箱內(nèi)油層厚,油的密度為,油層下有積水,厚度,箱底有一U型水銀壓差計(jì),所測(cè)之值如圖所示,試求作用在半徑的圓柱面AB上的總壓力(大小和方向)。(15分)

3.

如圖所示一管道,當(dāng)管道通過(guò)的流量,壓差計(jì)中水銀的密度,管道的直徑由變?yōu)?,不?jì)水頭損失。求U型水銀壓差計(jì)中的讀數(shù)。

4.

如圖所示,將一平板放置在自由射流之中,并且垂直于射流軸線,該平板截去射流流量的一部分射流的其余部分偏轉(zhuǎn)一角度,已知,,,不計(jì)摩擦力。試求:(1)射流的偏轉(zhuǎn)角度;(2)射流對(duì)平板的作用力。(15分)

5.

做沿程水頭損失試驗(yàn)的管道直徑,量測(cè)段長(zhǎng)度,水溫(此時(shí)水的運(yùn)動(dòng)粘性系數(shù)),試求:(1)當(dāng)流量時(shí),管中水流的流態(tài);

(2)此時(shí)的沿程水頭損失系數(shù);

(3)量測(cè)段的沿程水頭損失;

(4)為保持管中水流為層流,量測(cè)段的最大測(cè)壓管水頭差為多少?(20分)

6.

設(shè)流場(chǎng),,試問(wèn):

(1)該流場(chǎng)是否符合不可壓縮液體連續(xù)方程?

(2)旋轉(zhuǎn)角速度為多少?

(3)流函數(shù)的表達(dá)式如何?

(4)駐點(diǎn)位置的坐標(biāo)值?(15分)

7.

一梯形斷面明渠均勻流,已知梯形底寬,水深,邊坡系數(shù),糙率系數(shù),底坡,水溫(相應(yīng)的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)),試判斷此水流為層流或紊流,急流或緩流?(10分)

河海大學(xué)2005年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱:水力學(xué)

一、是非題(每題2分,共20分)

1.當(dāng)液體中發(fā)生真空時(shí),其絕對(duì)壓強(qiáng)必小于1個(gè)大氣壓強(qiáng)。

2.層流可以是漸變流也可以是急變流。

3.管壁光滑的管子一定是水力光滑管。

4.在并聯(lián)管道中,若按長(zhǎng)管考慮,則支管長(zhǎng)的沿程水頭損失較大。

5.液體的粘滯性只有在流動(dòng)時(shí)才表現(xiàn)出來(lái)。

6.恒定流是指流場(chǎng)內(nèi)任意兩點(diǎn)間的流速矢量相等。

7.急變流不可能是均勻流。

8.堰流是一種急變流。

9.地下水中無(wú)壓漸變滲流的流速分布為對(duì)數(shù)分布。

10.明渠水力最佳斷面是造價(jià)最低的渠道斷面。

二、選擇題(每題2分,共20分)

1.水擊波的傳播屬于

(1)可壓縮流體的恒定流動(dòng)

(2)不可壓縮液體的恒定流動(dòng)

(3)可壓縮液體的非恒定流動(dòng)

(4)不可壓縮流體的非恒定流動(dòng)

2.圓管流動(dòng)的臨界雷諾數(shù)(下臨界雷諾數(shù))

(1)隨管徑變化

(2)隨流體的密度變化

(3)隨流體的粘度變化

(4)不隨以上各量變化

3.圓管層流,實(shí)測(cè)管軸上流速為,則斷面的平均流速為

(1)

(2)(

3)

(4)

4.紊流附加切應(yīng)力產(chǎn)生的原因是液體中存在

(1)分子內(nèi)聚力

(2)分子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生動(dòng)量交換

(3)重力

(4)質(zhì)點(diǎn)脈動(dòng)速度引起的動(dòng)量交換

5.明渠水流中發(fā)生型水面曲線,則該水流為

(1)均勻的急流(2)均勻的緩流(3)非均勻的急流(4)非均勻的緩流

6.圓管流動(dòng)過(guò)水?dāng)嗝嫔系那袘?yīng)力分布為

(1)在過(guò)水?dāng)嗝媸浅?shù)

(2)管軸處是零,且與半徑稱正比

(3)管壁處是零,向管軸線方向增大

(4)按拋物線變化

7.明渠水流為急流時(shí)

(1)

(2)

(3)

(4)

8.進(jìn)行水力模型實(shí)驗(yàn),要實(shí)現(xiàn)明渠水流的動(dòng)力相似,應(yīng)選的相似準(zhǔn)則

(1)雷諾準(zhǔn)則

(2)弗勞德準(zhǔn)則

(3)歐拉準(zhǔn)則

(4)其他

9.有一溢流堰,堰頂厚度,堰上水頭,則該堰流為

(1)寬頂堰流(2)薄壁堰流(3)實(shí)用堰流(4)明渠水流

10.兩層靜止液體,上層為油(密度為)下層為水(密度為)兩層液深相同,皆為。水、油分界面的相對(duì)壓強(qiáng)與水底面相對(duì)壓強(qiáng)的比值為

(1)(2)(3)(4)

三、繪圖題(每題10分,共20分)

1.定性繪制出下列短管的測(cè)壓管水頭線和總水頭線

2.定性繪制出下列渠道的水面曲線(渠道每段都充分長(zhǎng),糙率沿程不變)

四、計(jì)算題(每題15分,共90分)

1.

由三個(gè)半圓弧所聯(lián)結(jié)成的曲面ABCD,其半徑,,,曲面寬度,試求該曲面所受水壓力的水平分力和垂直分力各為多少?并指出垂直水壓力的方向。

2.

設(shè)有一股自噴嘴以速度噴射出來(lái)的水流,沖擊在一個(gè)與水流方向成角的固定平面壁上,當(dāng)水流沖擊到平面壁后,分為兩股水流流出沖擊區(qū),若不計(jì)重量(流動(dòng)在一個(gè)水平面上),并忽略水流沿平面壁流動(dòng)時(shí)的摩阻力,試推證:射流施加于平面壁上的水流沖擊力,并求出與各為多少?

3.

設(shè)有一水位保持不變的水箱,其中水流經(jīng)鉛垂等直徑圓管流入大氣,管段與上面的管段用法蘭盤螺栓向連接,如圖所示。已知管徑,管段長(zhǎng)度,流量,沿程水頭損失系數(shù),管段重量不計(jì)。試求螺栓所受的拉力。

4.

已知平面運(yùn)動(dòng)的流速場(chǎng)為,。試確定流動(dòng):

(1)是否滿足連續(xù)性方程;

(2)是否有角變形;

(3)是否有旋運(yùn)動(dòng);

(4)是否是流函數(shù),若有請(qǐng)求之;

(5)是否有勢(shì)函數(shù),若有請(qǐng)求之。

5.

有兩條矩形斷面渡槽,如圖所示,其中一條渠道的,,另一條渠道的,,此外,底坡,問(wèn)這兩條渡槽中水流作均勻流時(shí),其通過(guò)的流量是否相等?如不等,流量各為多少?并判別兩條渠道的水流時(shí)急流還是緩流。

6.

用一個(gè)U行壓差計(jì)測(cè)量一個(gè)垂直放置的彎管的局部水頭損失系數(shù),如圖所示。已知彎管直徑,流量,U形壓差計(jì)的工作液體是四氯化碳,其密度為,測(cè)得U形管左右兩側(cè)管內(nèi)的液面高差為,求。

河海大學(xué)2006年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱:水力學(xué)

一、是非題(每題2分,共26分)

1.液體流層之間的摩擦力與液體所承受的壓力有關(guān)。

2.紊流可以是均勻流,也可以是非均勻流。

3.液體作層流運(yùn)動(dòng)時(shí),相對(duì)粗糙度越大,沿程水頭損失系數(shù)也越大。

4.陡坡上出現(xiàn)均勻流必為急流,緩坡上出現(xiàn)均勻流必為緩流。

5.當(dāng)下游水位高于搏壁堰頂時(shí),一定時(shí)淹沒(méi)出流。

6.有壓管道中水流作均勻流動(dòng)時(shí),總水頭線、測(cè)壓管水頭線和管軸線三者必定平行。(

7.在底流消能設(shè)計(jì)中,取最大流量作為設(shè)計(jì)流量時(shí),消力池的深度也一定最大。

8.在無(wú)壓滲流的自由表面線上,各點(diǎn)的壓強(qiáng)相等,所以它是一根等水頭線。

9.水擊波傳播的一個(gè)周期為。

10.將物理量壓強(qiáng)、密度、流速組成的無(wú)量綱數(shù)為。

11.明渠的臨界水深與底坡無(wú)關(guān)。

12.當(dāng)液體中發(fā)生真空時(shí),其相對(duì)壓強(qiáng)必小于零。

13.均勻流時(shí)過(guò)水?dāng)嗝媪魉倬鶆蚍植嫉乃鳌?/p>

二、選擇題(每題2分,共24分)

1.粘滯底層厚度比絕對(duì)粗糙度小得多的壁面稱為

(1)光滑面(2)粗糙面(3)粗糙面(4)以上答案均不對(duì)

2.有壓管道的測(cè)管水頭線

(1)只能沿流上升

(2)只能沿流下降

(3)可以沿流上升,也可以沿流下降

(4)只能沿流不變

3.影響水的運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)的主要因素為

(1)水的溫度

(2)水的密度

(3)當(dāng)?shù)貧鈮?/p>

(4)水的流速

4.靜止液體中同一點(diǎn)各方向的壓強(qiáng)

(1)數(shù)值相等

(2)數(shù)值不等

(3)僅水平方向數(shù)值相等

(4)鉛直方向數(shù)值最大

5.當(dāng)?shù)戎睆焦艿赖墓茌S線高程沿流向下降時(shí),管軸線的動(dòng)水壓強(qiáng)沿流向

(1)增大(2)減?。?)不變(4)不定

6.明渠均勻流的斷面單位能量中,單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等,則可判定此水流為

(1)緩流(2)急流(3)臨界流(4)無(wú)法判定

7.當(dāng)實(shí)用堰水頭大于設(shè)計(jì)水頭時(shí),其流量系數(shù)與設(shè)計(jì)流量系數(shù)的關(guān)系是(

(1)

(2)

(3)

(4)不能確定

8.試驗(yàn)表明,消力池中淹沒(méi)水躍的長(zhǎng)度與平底渠道中自由水躍長(zhǎng)度相比

(1)(2)(3)(4)無(wú)法確定

9.達(dá)西定律適用于

(1)層流滲流(2)層紊流滲流

(3)紊流滲流(4)急變滲流

10.液體重力相似準(zhǔn)則要求

(1)原型和模型水流的雷諾數(shù)相等

(2)原型和模型水流的弗勞德數(shù)相等

(3)原型和模型水流的牛頓數(shù)相等

(4)原型和模型水流的重力相等

11.上臨界雷諾數(shù)是

(1)從紊流轉(zhuǎn)變?yōu)閷恿鞯呐袆e數(shù)

(2)從層流轉(zhuǎn)變?yōu)槲闪鞯呐袆e數(shù)

(3)從緩流轉(zhuǎn)變?yōu)榧绷鞯呐袆e數(shù)

(4)從紊流轉(zhuǎn)變?yōu)榧弊兞鞯呐袆e數(shù)

12.直接水擊是指有壓管道末端閥門處的最大水擊壓強(qiáng)

(1)不受來(lái)自上游水庫(kù)反射波的影響

(2)受來(lái)自上游水庫(kù)反射波的影響

(3)受閥門反射波的影響

(4)不受管道長(zhǎng)度的影響

三、填空題(每題2分,共20分)

1.作用于靜止(絕對(duì)平衡)液體上的面積力有

,質(zhì)量力有

。

2.水在直徑為的圓管中流動(dòng)時(shí),流速,運(yùn)動(dòng)粘滯系數(shù)。因雷諾數(shù)

,所以水流為

流。

3.密閉容器內(nèi)液面下某點(diǎn)絕對(duì)壓強(qiáng)為,當(dāng)?shù)卮髿鈮簭?qiáng)為,則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)

,真空壓強(qiáng)

。

4.一般來(lái)說(shuō),有壓管道的水頭損失分為

兩類。對(duì)于長(zhǎng)管,可以忽略

。

5.已知矩形明渠的底寬,通過(guò)的流量,渠中水深時(shí),該明渠的臨界水深

,水流為

流。

6.在有壓管流的管壁上開(kāi)一小孔,如果沒(méi)有液體從小孔流出,且向空內(nèi)吸氣,這說(shuō)明小孔內(nèi)的液體的相對(duì)壓強(qiáng)

零。(填寫大于、等于或小于)如在小孔處裝一測(cè)壓管,則管中液面將

(填寫高于、等于或低于)小孔的位置。

7.有一寬頂堰式的水閘,當(dāng)閘門開(kāi)度為,閘上水頭為時(shí),水閘泄流屬于

流。

8.

在水上建筑物下游,根據(jù)水躍發(fā)生的位置不同,可將水躍分為

、

、

三種形式。底流式消能要求下游發(fā)生淹沒(méi)度

水躍。

9.某水閘底板下有壓滲流流網(wǎng)由20條等勢(shì)線和6條流線所組成,滲流系數(shù),上下游水位差,則閘下單寬滲流流量

。

10.有壓管道的流速,由于突然關(guān)閉閥門,形成直接水擊。如波速,則水頭上升

。

四、計(jì)算題(共80分)(請(qǐng)將下列試題的答案寫在答題紙上)

1.

密封油箱下部設(shè)有一個(gè)如圖所示形狀為3/4圓柱的曲面裝置。已知半徑,長(zhǎng)度(垂直于紙面),圓心處的淹沒(méi)深度,油面上的相對(duì)壓強(qiáng),

油的密度。試求曲面受到的液體總壓力的水平分量和鉛直分量。(15分)

2.

如圖所示,一吸水裝置,水池N的水位不變,已知水位、和的值,若不計(jì)水頭損失,問(wèn)喉部斷面面積和噴嘴斷面面積滿足什么關(guān)系才能使水從水池M引入管流中。(10分)

3.

如圖所示水電站的引水分叉管路平面圖,管路在分叉處用鎮(zhèn)墩固定。已知:主管直徑,分叉管直徑,通過(guò)的總流量,轉(zhuǎn)角,斷面處的相對(duì)壓強(qiáng),不計(jì)水頭損失,試求:水流對(duì)鎮(zhèn)墩的作用力。(15分)

4.

已知平面運(yùn)動(dòng)的流速場(chǎng)為,。試確定流動(dòng):

(1)是否滿足連續(xù)性方程;

(2)是否有流函數(shù),若有請(qǐng)求之;

(3)是否有勢(shì)函數(shù),若有請(qǐng)求之;

(4)求出流經(jīng)A點(diǎn)(3,1)的流線與流經(jīng)B點(diǎn)(5,1)的流線之間的單寬流量。(15分)

5.

某梯形斷面排水土渠,底寬,邊坡系數(shù),粗糙系數(shù),要求正常水深,設(shè)計(jì)流量,試求排水渠的底坡和流速;當(dāng)此渠道的臨界底坡時(shí),試判別該渠道的水流是急流還是緩流?(15分)

6.

某水閥滲流流網(wǎng)如圖所示。圖中,,,土壤滲流系數(shù)。試求出:

(1)A點(diǎn)處滲流流速;

(2)單寬滲流量;

(3)B點(diǎn)處的滲流壓強(qiáng)。(10分)

河海大學(xué)2007年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

考試科目名稱:水力學(xué)

一、是非題(每題2分,共20分)

1.圖為管道流速分布圖,從其對(duì)應(yīng)部位所取出水體B,則水體B底面的切應(yīng)力方向與水流流動(dòng)方向相同。

(

)

2.不論平面在靜止液體內(nèi)如何放置,其靜水總壓力的作用點(diǎn)永遠(yuǎn)在平面形心之下。(

3.如果兩個(gè)液流中作用于相應(yīng)點(diǎn)上的相同性質(zhì)的力的大小成一定比例,且方向一致,則兩個(gè)液流就是動(dòng)力相似的。

4.同一種管徑和粗糙度的管道,雷諾數(shù)不同時(shí),可以在管中形成紊流光滑區(qū)、粗糙區(qū)或過(guò)渡粗糙區(qū)。

5.在底流消能設(shè)計(jì)中,要求最大的池深和池長(zhǎng)的流量作為消力池的設(shè)計(jì)流量。

6.棱柱形明渠中形成型水面曲線時(shí),其斷面單位能量沿程增大。

7.因?yàn)楦鞑⒙?lián)支管的長(zhǎng)度、直徑及粗糙度可能不同,因此在各支管上的水頭損失也不相同。

8.當(dāng)下游水位高于薄壁堰頂時(shí),一定是淹沒(méi)出流。

9.當(dāng)雷諾數(shù)很大時(shí),在紊流核心區(qū)中,切應(yīng)力中的粘滯切應(yīng)力可以忽略。

10.圖示的A、B兩測(cè)壓管,B管中的液面必然高于A管中的液面。

二、選擇題(每題2分,共20分)

1.在恒定流中

(1)流線一定互相平行

(2)斷面平均流速必定沿程不變

(3)不同瞬時(shí)流線有可能相交

(4)同一點(diǎn)處不同時(shí)刻的動(dòng)水壓強(qiáng)相等

2.同一渠道中有1、2兩個(gè)渠段,其糙率

(1)=,=

(2)=,

(3)>,>

(4)=,>

3.按普朗特動(dòng)量傳遞理論,紊流的斷面流速分布規(guī)律符合

(1)對(duì)數(shù)分布

(2)橢圓分布

(3)拋物線分布

(4)直線分布

4.在明渠恒定均勻流過(guò)水?dāng)嗝嫔?、2兩點(diǎn)安裝兩根測(cè)壓管,如圖所示,則兩測(cè)壓管高度與的關(guān)系為

(1)>

(2)

(3)=

(4)無(wú)法確定

5.有一溢流堰,堰頂高度為2,堰上水頭為2,則該堰流屬于

(1)薄壁堰流

(2)寬頂堰流

(3)實(shí)用堰流

(4)明渠堰流

6.

渠道中出現(xiàn)型水面曲線,則水流為

(1)緩流

(2)均勻流

(3)急流

(4)急交流

7.若測(cè)得兩根管道的下臨界雷諾數(shù)相等,則必須兩管的

(1)管徑相等

(2)液體的粘性系數(shù)相等

(3)管徑和均相等

(4)以上答案均不對(duì)

8.閘壩下有壓滲流流網(wǎng)的形狀與下列哪個(gè)因素有關(guān)

(1)上游水位

(2)滲流系數(shù)

(3)上下游水位等

(4)邊界的幾何形狀

9.明渠均勻流的斷面單位能量中,單位勢(shì)能與單位動(dòng)能相等,則可判定此水流為

(1)緩流

(2)急流

(3)臨界流

(4)無(wú)法判定

10.流線

(1)在恒定流中是固定不變的

(2)只存在于均勻流中

(3)總是與質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡相重合

(4)是與速度向量正交的線

三、填空題(每題2分,共20分)

1.

紊流粗糙區(qū)的沿程水頭損失與斷面平均流速的

次方成正比,其沿程水頭損失系數(shù)與

有關(guān)。

2.

水流經(jīng)過(guò)一漸縮圓管,若已知直徑比,其雷諾數(shù)之比

。

3.

矩形斷面平底渠道,底寬,通過(guò)流量,已知躍前水深,問(wèn)躍后水深

。

4.

水泵進(jìn)口真空計(jì)的讀數(shù)為,則該處的相對(duì)壓強(qiáng)

,

絕對(duì)壓強(qiáng)

。

5.

某擋水壩上下游水頭差為,已繪制壩下曲邊正方形的滲流流網(wǎng),若流網(wǎng)有18根等勢(shì)線和6根流線,滲流系數(shù),則壩下單寬滲流量

。

6.

急流時(shí)

,

1

0。

7.

型水面曲線發(fā)生在

坡上,其水流屬于

流,曲線的特征是

8.

設(shè)某一平面流動(dòng)的流函數(shù)為,則其流速

。

9.

在水擊計(jì)算中,把閘門關(guān)閉時(shí)間小于水擊相長(zhǎng)的水擊稱為

水擊;把>的水擊

稱為

水擊。

10.進(jìn)行堰流模型試驗(yàn),要使模型水流與原型水流相似,必須滿足的條件是

,若模型長(zhǎng)度比尺選用,當(dāng)原型流量,則模型流量

。

四、計(jì)算題(共6題,每題15分)請(qǐng)將答案寫在答題紙上。

1.

如圖所示,有一錐形容器,容器底部A處接一U形水銀壓差計(jì),當(dāng)容器空時(shí),A處以下注水后壓差計(jì)讀數(shù)為19,當(dāng)容器充滿水后,壓差計(jì)的讀數(shù)為多少?(15分)

2.

圖示液面上有一面積的平板,以速度作水平移動(dòng),兩板間液體流速按線性分布,并做層流運(yùn)動(dòng),平板下液體分兩層,它們的動(dòng)力粘滯系數(shù)與厚度分別為,;,。試?yán)L制平板間液體的流速分布圖和切應(yīng)力分布圖,并計(jì)算平板上所受的內(nèi)摩擦力。(15分)

3.

一泄洪管道直徑,長(zhǎng),出口中心高程為,上游恒定水位為,沿程水頭損失系數(shù),局部水頭損失不計(jì),出口用錐形閘控制流量,錐形閥頂角,如圖所示,當(dāng)錐形閥全開(kāi)時(shí),求水流對(duì)錐形閥的作用力。(取動(dòng)能與動(dòng)量校正系數(shù)為1)(15分)

4.

如圖所示為一圓柱形滾動(dòng)閥門,其直徑,重量,寬度,滾動(dòng)斜面與水平面成角,試求:

(1)圓柱形閥門上的靜水總壓力及其作用方向(以角度表示)

(2)閥門起動(dòng)時(shí),拉動(dòng)閥門所需要之拉力。(15分)

5.

為測(cè)定某梯形斷面渠道的糙率系數(shù)值,選取長(zhǎng)直的均勻流段進(jìn)行測(cè)量,已知渠道寬度,邊坡系數(shù),正常水深,兩斷面的水面高差,流量,求出該渠道的糙率值。(15分)

6.

已知恒定二元不可壓縮流動(dòng)在方向的流速分量,式中、為常數(shù),當(dāng)時(shí),。求:

(1)y方向的流速分量的表達(dá)式;

(2)判斷該流動(dòng)是否存在流函數(shù)?若存在,請(qǐng)求之。

(3)判斷該流動(dòng)是否存在勢(shì)函數(shù)?若存在,請(qǐng)求之。(15分)

河海大學(xué)2009年攻讀碩士學(xué)位研究生入學(xué)考試試題

1.選擇題部分

(一)在平衡液體中,質(zhì)量力與等壓面(

a、重合;

b、平行

c、相交;

d、正交。

(二)在水力學(xué)中,單位質(zhì)量力是指(

a、單位面積液體受到的質(zhì)量力;b、單位體積液體受到的質(zhì)量力;

c、單位質(zhì)量液體受到的質(zhì)量力;d、單位重量液體受到的質(zhì)量力。

(3)液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2,則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為

a、1

kN/m2

b、2

kN/m2

c、5

kN/m2

d、10

kN/m2

(4)水力學(xué)中的一維流動(dòng)是指(

a、恒定流動(dòng);

b、均勻流動(dòng);

c、層流運(yùn)動(dòng);

d、運(yùn)動(dòng)要素只與一個(gè)坐標(biāo)有關(guān)的流動(dòng)。

(5)有壓管道的管徑d與管流水力半徑的比值d

/R=(

a、8;

b、4;

c、2;

d、1。

(6)已知液體流動(dòng)的沿程水力摩擦系數(shù)l與邊壁相對(duì)粗糙度和雷諾數(shù)Re都有關(guān),即可以判斷該液體流動(dòng)屬于

a、層流區(qū);

b、紊流光滑區(qū);

c、紊流過(guò)渡粗糙區(qū);

d、紊流粗糙區(qū)

(7)突然完全關(guān)閉管道末端的閥門,產(chǎn)生直接水擊。已知水擊波速c=1000m/s,水擊壓強(qiáng)水頭H

=

250m,則管道中原來(lái)的流速v0為

a、1.54m

b

、2.0m

c

、2.45m

d、3.22m

(8)在明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是(

a、恒定均勻流;

b、恒定非均勻流;

c、非恒定均勻流;

d、非恒定非均勻流。

(9)在緩坡明渠中不可以發(fā)生的流動(dòng)是(

)。

a、均勻緩流;

b、均勻急流;

c、非均勻緩流;

d、非均勻急流。

(10)底寬b=1.5m的矩形明渠,通過(guò)的流量Q

=1.5m3/s,已知渠中某處水深h

=

0.4m,則該處水流的流態(tài)為

a、

緩流;

b、急流;

c、臨界流;

(11)閘孔出流的流量Q與閘前水頭的H(

)成正比。

a、1次方

b、2次方

c、3/2次方

d、1/2次方

(12)滲流研究的對(duì)象是(

)的運(yùn)動(dòng)規(guī)律。

a、重力水;

b、毛細(xì)水;

c、氣態(tài)水;

d、薄膜水。

(13)測(cè)量水槽中某點(diǎn)水流流速的儀器有

a、文丘里計(jì)

b、畢托管

c、測(cè)壓管

d、薄壁堰

(14)按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的水力學(xué)模型,長(zhǎng)度比尺λL=100,模型中水深為0.1米,則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)水深為和流量比尺為

a、

1米,λQ

=1000;

b、10米,λQ

=100;

c、1米,λQ

=100000;

d、10米,λQ

=100000。

2、判斷題:(每小題2分)

(1)任意受壓面上的平均壓強(qiáng)等于該受壓面形心處的壓強(qiáng)。

(2)水流總是從壓強(qiáng)大的地方向壓強(qiáng)小的地方流動(dòng)。

(3)水力粗糙管道是表示管道的邊壁比較粗糙。

(4)粘滯性是液體產(chǎn)生水頭損失的內(nèi)因。

(5)同樣條件下直接水擊比間接水擊更不安全。

(6)在正坡非棱柱渠道內(nèi)可以形成均勻流。

(7)矩形斷面水力最佳斷面的寬深比β=2。

(8)斷面比能沿流程總是減小的。

(9)在流量和渠道斷面形式一定的條件下,躍前水深越大,躍后水深也越大。(

(10)滲流達(dá)西定律適用的條件是恒定均勻?qū)恿鳚B流,并且無(wú)滲透變形。

(

)

(1)

牛頓內(nèi)摩擦定律適用的條件是

。

(2)

液體中某點(diǎn)的絕對(duì)壓強(qiáng)為100kN/m2,則該點(diǎn)的相對(duì)壓強(qiáng)為

_____________kN/m2,真空度為

。

(3)

只受重力作用,靜止液體中的等壓面是________________。

(4)

實(shí)際液體在流動(dòng)時(shí)產(chǎn)生水頭損失的兩個(gè)主要原因是

(5)

水流在明渠中的流態(tài)為緩流時(shí),其水深h____

hk,弗汝德數(shù)Fr_____1。

(6)

在流量不變的條件下,水躍的躍前水深越小,則水躍的躍后水深越____。

(7)

根據(jù)管道水頭損失計(jì)算方法的不同,管道可以分為_(kāi)______和________。

(8)

在水擊計(jì)算中閥門關(guān)閉的時(shí)間Ts

水擊相長(zhǎng)Tr的水擊,稱為_(kāi)_________

水擊,把Ts

>

Tr的水擊稱為_(kāi)_________水擊。

(9)

a2型水面曲線是發(fā)生在______

坡上的

________流(指急流或緩流)的水面線,這時(shí)弗汝德數(shù)Fr沿程

______(指增大、減小或不變)

(10)

溢流堰的過(guò)堰流量與堰頂水頭的________

次方成正比。

(11)

泄水建筑物下游發(fā)生遠(yuǎn)驅(qū)水躍時(shí),下游收縮斷面水深hc的共軛水深

hc’’

________ht(ht為下游河道的水深,填寫

、=

、>符號(hào))

(12)

按重力相似準(zhǔn)則設(shè)計(jì)的溢流壩水力模型,長(zhǎng)度比尺λL=25,當(dāng)模型中某點(diǎn)的流速為v

m=

o.8m/s,則原型中對(duì)應(yīng)點(diǎn)的流速為vp=________m/s。

(1)什么是理想液體?為什么要引入理想液體的概念?

(2)“均勻流一定是恒定流”,這種說(shuō)法是否正確?為什么?

(3)簡(jiǎn)述尼古拉茲實(shí)驗(yàn)中沿程水力摩擦系數(shù)λ的變化規(guī)律。

(4)為什么舍齊公式

只適用于阻力平方區(qū)?

(5)流動(dòng)相似的含義是什么?

(6)從力學(xué)意義上解釋明渠均勻流只能在正坡渠道中產(chǎn)生的原因。

(7)分析水面曲線時(shí),如何尋找急流和緩流的控制斷面?

(8)在滲流計(jì)算中達(dá)西定律與杜比公式有何區(qū)別?

5、作圖題:

(1)

定性繪出圖示管道(短管)的總水頭線和測(cè)壓管水頭線。

(5分)

v0=0

(2)定性繪出圖示棱柱形明渠內(nèi)的水面曲線,并注明曲線名稱及流態(tài)。(各渠段均充分長(zhǎng),各段糙率相同)

(5分)

(1)

圖示一跨河倒虹吸管,正方形斷面面積為

A=0.64

m2,長(zhǎng)

l

=50

m,兩個(gè)

30。折角、進(jìn)口和出口的局部水頭損失系數(shù)分別為ζ1=0.2,ζ2=0.5,ζ3=1.0,沿程水力摩擦系數(shù)λ=0.024,上下游水位差

H=3m。求通過(guò)的流量

Q

?

10分)

第二題

從水箱接一橡膠管道及噴嘴(如圖)。橡膠管直徑D=7.5cm,噴嘴出口直徑d=2.0cm。水頭H

=5.5

m。由水箱至噴嘴的水頭損失hw

=

0.5m。用壓力表測(cè)得橡膠管與噴嘴接頭處的壓強(qiáng)p

=

4.9N/cm2。如用手握住噴嘴,需要多大的水平力R,行近流速v0=0,取動(dòng)能校正系數(shù)和動(dòng)量校正系數(shù)均為1。

第四題

有一梯形渠道,底寬

b

=10

m,水深

h

=

3

m,邊坡為

1:1,糙率

n

=

0.014,底坡i=0.001。如流動(dòng)在紊流粗糙區(qū)

篇10

關(guān)鍵詞:微課 翻轉(zhuǎn)課堂 物理實(shí)驗(yàn) 移動(dòng)學(xué)習(xí) 無(wú)紙化教學(xué)

中圖分類號(hào):G632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1674-2117(2014)12-000-02

1 物理翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)施過(guò)程中的問(wèn)題

隨著智能手機(jī)、平板電腦,以及3G網(wǎng)絡(luò)和Wifi信號(hào)的普及,無(wú)線的、移動(dòng)的信息互聯(lián)時(shí)代給教育帶來(lái)的沖擊和變革不可避免,為基于移動(dòng)學(xué)習(xí)的翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐提供了技術(shù)基礎(chǔ)。筆者在多次翻轉(zhuǎn)課堂教學(xué)實(shí)踐中,發(fā)現(xiàn)各方參與者對(duì)微視頻學(xué)習(xí)和翻轉(zhuǎn)課堂質(zhì)疑最多的地方主要有兩個(gè)。

第一,翻轉(zhuǎn)課堂在前置微視頻中就直接把知識(shí)講授給學(xué)生,把知識(shí)傳授由課堂前置到了課前,把知識(shí)的內(nèi)化由課后前置到了課堂。但是在這樣的微課前置學(xué)習(xí)中,學(xué)生只能夠較為被動(dòng)地接受視頻講授,學(xué)生并沒(méi)有動(dòng)手探究和知識(shí)自我建構(gòu)的過(guò)程和體驗(yàn),課堂的所謂知識(shí)內(nèi)化過(guò)程很容易淪落為作業(yè)訓(xùn)練,這是否又回到了典型的應(yīng)試教育――填鴨式灌輸?

第二,物理課的學(xué)生實(shí)驗(yàn)主要是模擬和還原科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,其目的是學(xué)生通過(guò)動(dòng)手實(shí)驗(yàn)和過(guò)程體驗(yàn),完成知識(shí)的自我建構(gòu),提高探究能力。這樣的實(shí)驗(yàn)課又該如何翻轉(zhuǎn)?

這兩個(gè)問(wèn)題引起了筆者的思考,促使筆者拋開(kāi)傳統(tǒng)教學(xué)的禁錮,提出了自己的微課視頻教學(xué)模式和“翻轉(zhuǎn)實(shí)驗(yàn)”的物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)新理念。

2 進(jìn)階式微課與前置學(xué)習(xí)游戲化

2.1 理論依據(jù)

活動(dòng)學(xué)習(xí)理論認(rèn)為,學(xué)習(xí)不是傳輸?shù)倪^(guò)程,也不是接受的過(guò)程。學(xué)習(xí)是一個(gè)有意圖的、積極的、自覺(jué)建構(gòu)的實(shí)踐過(guò)程,包括互動(dòng)的意圖、行動(dòng)和反思活動(dòng)(Jonassen,2000)。

在大多數(shù)微課視頻的學(xué)習(xí)過(guò)程中,雖然學(xué)生能依據(jù)自己的特點(diǎn)選擇觀看視頻的側(cè)重點(diǎn)、次數(shù)和速度等,完成信息的主動(dòng)加工,而且當(dāng)遇到難以理解的知識(shí)點(diǎn)時(shí),也可以隨時(shí)后退、反復(fù)觀看視頻。但是對(duì)于學(xué)生來(lái)說(shuō),這仍然是傳統(tǒng)的、單一的知識(shí)傳輸和接受過(guò)程,缺少有意圖的、積極的、自覺(jué)的建構(gòu)的實(shí)踐活動(dòng),無(wú)法激發(fā)學(xué)生互動(dòng)的意圖、行動(dòng)和反思活動(dòng)。要把微課視頻接受式學(xué)習(xí)改造成包括互動(dòng)、行動(dòng)和反思在內(nèi)的豐富的學(xué)習(xí)活動(dòng)才是微課的長(zhǎng)久發(fā)展之道。

2.2 實(shí)施策略

筆者通過(guò)把微課視頻學(xué)習(xí)過(guò)程進(jìn)行分割、進(jìn)階,并且穿插多樣化的進(jìn)階任務(wù)(如在線測(cè)試過(guò)關(guān)和家庭檢驗(yàn)試驗(yàn))完成微課學(xué)習(xí)的游戲化改造,使單一的、被動(dòng)的、接受式學(xué)習(xí)過(guò)程變成了豐富有趣、容易動(dòng)手操作的游戲過(guò)程。由于每個(gè)環(huán)節(jié)時(shí)間很短,除了相關(guān)實(shí)驗(yàn)用到家庭生活物品外,其他游戲環(huán)節(jié)學(xué)生都可以通過(guò)移動(dòng)互聯(lián)終端設(shè)備隨時(shí)隨地完成。

對(duì)于《流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系》的微課學(xué)習(xí),具體的進(jìn)階練習(xí)分為三部分。

第一部分:看完第一段四個(gè)真假實(shí)驗(yàn)的微課視頻后,學(xué)生有了想一探究竟的欲望,布置學(xué)生依照家庭實(shí)驗(yàn),自己做真實(shí)實(shí)驗(yàn)以辨別視頻內(nèi)容的真?zhèn)巍E袛嗾_才可以進(jìn)階到第二段微課視頻的學(xué)習(xí)中。學(xué)生在過(guò)關(guān)游戲和動(dòng)手實(shí)驗(yàn)中對(duì)該知識(shí)點(diǎn)有了體驗(yàn)和初步建構(gòu)。

第二部分:學(xué)生觀看第二段微課視頻,完成在線過(guò)關(guān)測(cè)試,這部分的在線測(cè)試答案均能在第二段微課視頻中找到,較為簡(jiǎn)單。通過(guò)自動(dòng)生成的成績(jī),有錯(cuò)誤的題目學(xué)生可以馬上通過(guò)反復(fù)觀看學(xué)習(xí)相關(guān)片段找到答案,及時(shí)在線更正錯(cuò)誤。

第三部分:完成在線過(guò)關(guān)測(cè)試后,學(xué)生才能進(jìn)入最后一個(gè)階段,即完成第二段微課視頻中留的實(shí)驗(yàn)作業(yè):利用生活中的物品自主設(shè)計(jì)完成實(shí)驗(yàn),論證原理。這個(gè)作業(yè)是個(gè)開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),充分激發(fā)了學(xué)生的想象力和創(chuàng)造力,并且為課堂的知識(shí)內(nèi)化和應(yīng)用探討打下了基礎(chǔ),準(zhǔn)備了素材。學(xué)生帶到課堂來(lái)的設(shè)計(jì)作品也確實(shí)是千奇百怪,充滿創(chuàng)意卻沒(méi)有雷同,但都能驗(yàn)證同一個(gè)原理――流速越大,壓強(qiáng)越小。

3 課堂――“翻轉(zhuǎn)的物理實(shí)驗(yàn)”

3.1 理論依據(jù)

多數(shù)人認(rèn)為,翻轉(zhuǎn)課堂的局限之一,就是學(xué)生實(shí)驗(yàn)課是無(wú)法實(shí)現(xiàn)“翻轉(zhuǎn)”的。因?yàn)閷W(xué)生實(shí)驗(yàn)的目的就是通過(guò)模擬科學(xué)家的實(shí)驗(yàn)過(guò)程,通過(guò)實(shí)踐的體驗(yàn),幫助學(xué)生完成知識(shí)的自我建構(gòu)和內(nèi)化,提高其探究能力。而翻轉(zhuǎn)課堂通過(guò)微課視頻,把結(jié)論性知識(shí)直接呈現(xiàn)給了學(xué)生,如何讓學(xué)生體會(huì)知識(shí)“從無(wú)到有,通過(guò)實(shí)驗(yàn)自主建構(gòu)”的過(guò)程呢?

筆者長(zhǎng)期從事物理實(shí)驗(yàn)教學(xué),自從事翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)教學(xué)后,一直在思考:我們?yōu)槭裁匆寣W(xué)生模擬科學(xué)家得出物理定律的過(guò)程?科學(xué)家得出相關(guān)原理的過(guò)程一般都是長(zhǎng)時(shí)間的試錯(cuò)和改進(jìn),逐步優(yōu)化成型的,是一個(gè)復(fù)雜而漫長(zhǎng)的過(guò)程。而實(shí)際上我們讓學(xué)生模擬的實(shí)驗(yàn)已經(jīng)大大的優(yōu)化和簡(jiǎn)化了,我們?cè)O(shè)定了一個(gè)簡(jiǎn)單而且全面規(guī)避各種問(wèn)題的“模子”讓學(xué)生往里面鉆,讓學(xué)生在沒(méi)有試錯(cuò)的情況下,在幾十分鐘的時(shí)間里輕松得出一個(gè)速成的結(jié)論。這樣順利而快速的“知識(shí)自我建構(gòu)”真的有預(yù)計(jì)的那么有效嗎?

能不能打破傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)教學(xué)理念的約束和禁錮,進(jìn)行一次觀念上的翻轉(zhuǎn)?筆者嘗試了“翻轉(zhuǎn)的物理實(shí)驗(yàn)”。即學(xué)生通過(guò)微課視頻,在已經(jīng)學(xué)習(xí)了相關(guān)物理原理后,再對(duì)該原理進(jìn)行驗(yàn)證性、應(yīng)用性的實(shí)驗(yàn),側(cè)重培養(yǎng)學(xué)生把學(xué)得的物理知識(shí)轉(zhuǎn)化為應(yīng)用的能力。

人類社會(huì)不僅僅需要愛(ài)因斯坦式的理論開(kāi)創(chuàng),也需要喬布斯式的應(yīng)用創(chuàng)新。我們需要大科學(xué)家,需要理論的開(kāi)創(chuàng)者,更需要大量工程師、技術(shù)人員,需要大量把理論轉(zhuǎn)化實(shí)際生產(chǎn)力的應(yīng)用創(chuàng)新人才。筆者在《流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系》這節(jié)翻轉(zhuǎn)課堂實(shí)驗(yàn)課的課堂教學(xué)處理中,首先把需要學(xué)生自主探究得出的物理原理通過(guò)微課視頻告知學(xué)生,再在課堂中通過(guò)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證結(jié)論,通過(guò)應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)解決實(shí)際問(wèn)題,實(shí)現(xiàn)了“實(shí)驗(yàn)的翻轉(zhuǎn)”。

3.2 課堂干什么

“流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”知識(shí)點(diǎn)本身比較簡(jiǎn)單,學(xué)生通過(guò)微視頻自學(xué)就可以掌握得比較好了,那么課堂干什么呢?這個(gè)看似簡(jiǎn)單的知識(shí)點(diǎn)在生活中的利用價(jià)值是沒(méi)有被學(xué)生充分挖掘出來(lái)的。筆者依據(jù)學(xué)情,設(shè)計(jì)了以下兩個(gè)課堂目標(biāo):

第一,學(xué)生能夠利用最普通、最常見(jiàn)的物品自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證原理,領(lǐng)悟物理原理就在生活之中。

第二,引導(dǎo)學(xué)生利用該知識(shí),設(shè)計(jì)方案,解決生活中的實(shí)際問(wèn)題。這都是開(kāi)放性的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì),既訓(xùn)練了學(xué)生的創(chuàng)造力和想象力,又提高了學(xué)生解決實(shí)際問(wèn)題的能力。

3.3 實(shí)施策略

環(huán)節(jié)一:知識(shí)點(diǎn)梳理。針對(duì)學(xué)生微課學(xué)習(xí)后在線過(guò)關(guān)測(cè)試中出現(xiàn)的問(wèn)題,進(jìn)行知識(shí)點(diǎn)梳理和易錯(cuò)點(diǎn)疑難點(diǎn)的解析。

環(huán)節(jié)二:“創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)展示”環(huán)節(jié),是課堂主要內(nèi)容之一。學(xué)生能夠利用最普通、最常見(jiàn)的物品自己設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證原理,全班沒(méi)有一個(gè)實(shí)驗(yàn)是完全雷同的。

環(huán)節(jié)三:“合作探究”,是課堂第三個(gè)層次和主要環(huán)節(jié)。引導(dǎo)學(xué)生利用該知識(shí)點(diǎn),解決實(shí)際問(wèn)題――如何使軟管變成吸塵器,吸起地面的泡沫碎屑。

環(huán)節(jié)四:“拓展創(chuàng)新”,是課堂的和核心。依據(jù)微課視頻學(xué)習(xí)的內(nèi)容,設(shè)計(jì)開(kāi)放性實(shí)驗(yàn)方案,如解決深圳濱海大道地下人行過(guò)道不通風(fēng)的問(wèn)題。學(xué)生在iPad上畫出各種設(shè)計(jì)方案,通過(guò)AppleTV無(wú)線直播的方式,讓每位學(xué)生都能把自己的iPad畫面同步直播到投影儀大屏幕上展示,讓全體學(xué)生都能參與研討。充分培養(yǎng)了學(xué)生對(duì)所學(xué)知識(shí)的創(chuàng)新應(yīng)用和解決實(shí)際問(wèn)題的能力。同時(shí)通過(guò)平板電腦作畫,通過(guò)無(wú)線互聯(lián)展示,實(shí)現(xiàn)了信息技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用。

4 移動(dòng)學(xué)習(xí)與無(wú)紙化教學(xué)的技術(shù)支持

4.1 理論依據(jù)

移動(dòng)學(xué)習(xí)(MobileLearning)是一種在移動(dòng)計(jì)算設(shè)備的幫助下,能夠在任何時(shí)間、任何地點(diǎn)發(fā)生的學(xué)習(xí)。移動(dòng)學(xué)習(xí)所使用的移動(dòng)設(shè)備必須能夠有效地呈現(xiàn)學(xué)習(xí)內(nèi)容并且提供教師與學(xué)習(xí)者之間的雙向交流。

移動(dòng)學(xué)習(xí)在數(shù)字化學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)上通過(guò)有效結(jié)合信息技術(shù)帶給學(xué)習(xí)者隨時(shí)隨地學(xué)習(xí)的全新感受,被認(rèn)為是一種未來(lái)的學(xué)習(xí)模式,或者說(shuō)是未來(lái)學(xué)習(xí)不可缺少的一種學(xué)習(xí)模式。

本節(jié)課在微課視頻學(xué)習(xí)環(huán)節(jié),學(xué)生充分應(yīng)用到智能手機(jī)、平板電腦以及3G網(wǎng)絡(luò)和Wifi信號(hào),實(shí)現(xiàn)了隨時(shí)隨地的個(gè)性化學(xué)習(xí)。在線測(cè)試系統(tǒng)以及微課學(xué)習(xí)與過(guò)關(guān)練習(xí)結(jié)合的進(jìn)階游戲系統(tǒng),都需要開(kāi)發(fā)相應(yīng)的互聯(lián)網(wǎng)程序和功能性軟件才能實(shí)現(xiàn)。筆者所在學(xué)校技術(shù)部門已經(jīng)開(kāi)發(fā)出相應(yīng)在線平臺(tái)(61.144.246.9/flipclassnew/Default.aspx),學(xué)生只需在移動(dòng)終端打開(kāi)應(yīng)用就可以開(kāi)展學(xué)習(xí)活動(dòng)。教師則在教師端口,應(yīng)用手機(jī)、iPad等移動(dòng)終端及時(shí)跟進(jìn)、監(jiān)控、反饋,新技術(shù)的應(yīng)用使教與學(xué)的互動(dòng)沒(méi)有了時(shí)間和空間的限制,非常便利。

4.2 課堂環(huán)節(jié)的無(wú)線互聯(lián)技術(shù)

在課堂的創(chuàng)意實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,可以通過(guò)學(xué)生平板電腦實(shí)時(shí)提交在線平臺(tái),同步智能生成結(jié)果,無(wú)需教師逐個(gè)批改。教師在課堂由“知識(shí)的講授者”角色轉(zhuǎn)變?yōu)椤敖叹殹薄ⅰ拜o導(dǎo)員”的角色。學(xué)生對(duì)地下通道改造的方案也是通過(guò)iPad畫圖呈現(xiàn),通過(guò)無(wú)線互聯(lián)技術(shù)實(shí)時(shí)提交,在大屏幕上同步直播每個(gè)愿意展示的學(xué)生的方案,與所有學(xué)生分享和探討。

4.3 無(wú)紙化教學(xué)的實(shí)現(xiàn)

無(wú)紙化教學(xué)是目前歐美國(guó)家和我國(guó)香港地區(qū)許多教育機(jī)構(gòu)倡導(dǎo)的一種利用先進(jìn)科技實(shí)現(xiàn)的綠色教學(xué)理念。整個(gè)課程從教師到學(xué)生,從微課視頻學(xué)習(xí)到課堂知識(shí)內(nèi)化,從知識(shí)傳授到在線練習(xí),不使用任何紙質(zhì)工具。除了實(shí)驗(yàn)需要的實(shí)物,其他全部通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)和移動(dòng)終端實(shí)現(xiàn)。最便捷的科技應(yīng)用,不僅是教學(xué)發(fā)展的趨勢(shì),也是“環(huán)保課堂”、“低碳課堂”的理念追求。

5 結(jié)語(yǔ)

實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn),選擇“流體流速與壓強(qiáng)的關(guān)系”這個(gè)課題,是因?yàn)樗粌H知識(shí)點(diǎn)單一,便于學(xué)生前置學(xué)習(xí),適合“翻轉(zhuǎn)”,而且應(yīng)用廣泛。

通過(guò)這次實(shí)踐,筆者深刻體會(huì)到,教學(xué)不是工廠化生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品的磨具,學(xué)生不是標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。如果我們把程式化的實(shí)驗(yàn)探究,翻轉(zhuǎn)成應(yīng)用性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和創(chuàng)意,讓學(xué)生充分發(fā)揮想象力和創(chuàng)造力,敢于站在時(shí)代的前沿,應(yīng)用最新科技探索未來(lái),這樣我們的學(xué)生才是充滿創(chuàng)意和想象力的、面向未來(lái)的、獨(dú)一無(wú)二的人。

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