2022年工程流体力学教案.docx

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1、精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 1 次课课题绪论、流体的物理性质 1、明白流体力学工程与历史背景；2、明白流体力学的争论方法；3、明确懂得流体的概念及连续介质假设、流体的主要物理参数；4、把握牛顿内摩擦定律；1、工程流体力学的争论任务和争论方法 2、流体的概念及连续介质假设 3、流体的主要物理参数 4、流体的粘性重点：流体的概念及连续介质假设、 流体的粘性、牛顿内摩擦定律；目 的 要 求教 学 内 容 要 点重 点难 点难点：连续介质假设、牛顿内摩擦定律；通过经典力学的学问引入本门课程, 结合大量的

2、实例讲解流体力学的进展过程及其重要性, 增加同学对本课程的学习积极性； 本此课以讲教 学 思 路 与 教 法 设 计述为主,结合多媒体手段；1 导论 1.1 工程流体力学的争论任务和争论方法 讲清工程流体力学的争论对象、争论内容、进展历程和争论方法,重点介绍流体力学的进展历程和争论方法；说明工程流体力学在工程实践中的具体应用范畴,有重点地介绍流体力学新的进展方向及在生产生活中的作用；（20 分钟）通过与固体力学的比较, 引出流体力学各物理参数的概念,以及连续介质假设和牛顿内摩擦定律；把抽象的概念具体化；1.2 流体的概念及连续介质假设名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 25

3、 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载第一介绍流体的概念, 并对物质的基本属性进行总结,突出介绍流 体与固体之间的差别所在；（8 分钟）讲清流体质点概念、 流体连续介质模型的主要物理意义； （12 分钟）1.2 流体的密度、重度、比体积与相对密度 讲清流体几个基本物理量,使同学把握流体的密度、重度、比体积 与相对密度的基本定义和公式, 并对常见的水和空气的一些参数有所了 解；（ 10 分钟）讲解流体的热膨胀性和可压缩性定义及运算公式,使同学把握体积 膨胀系数、体积压缩率和体积模量的概念和物理意义；（10 分钟）1.3 流体的粘性 本节为重点, 具体向同学介绍粘

4、性的定义和牛顿内摩擦定律以及粘 性的表示方法和单位, 应使同学把握动力粘度、 运动粘度和恩氏粘度三 者之间的区分和变换关系； 最终向同学介绍粘度的变化规律,抱负流体 和实际流体；（ 25 分钟）小结；布置作业：习题：1-9；1-10；（ 5 分钟）课通过生活中好玩的流表达象分析,同学对课程产生了肯定的爱好；后分析名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 2 次课课题流体静力学目1、明确懂得流体静压强及基本特性；2、把握流体静力学基本方程；的要3、

5、把握静压强的运算；求4、把握静压强的表示方法；教1、作用于静止流体上的力学2、流体静压强及其特性内3、静止流体的平稳微分方程容要4、重力作用下静止流体中的压强分布规律点5、静压强的表示方法及其单位重重点：静止流体的平稳微分方程的建立及应用；点难难点：静止流体的平稳微分方程的建立及应用；点2 流体静力学 介绍流体静力学定义以及流体静止状态的两种形式：相对静止和绝对静止；（ 5 分钟）教 学 思 路 与 教 法 设 计2.1 作用于静止流体上的力 画图讲解静止流体所受作用力的种类以及质量力和表面力的性质；重点讲清质量力与惯性力之间的关系；（10 分钟）2.2 流体静压强及其特性 介绍压强的概念,

6、说明流体静压强的两个重要特性；具体推导特性 二,并给出流体静压强全微分公式, 说明流体静压强是标量的具体含义；（15 分钟）2.3 静止流体的平稳微分方程式 画图推导静止流体的平稳微分方程式,并说明其物理意义；（10 分钟）名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载综合平稳微分方程,得出压强差公式；介绍力势函数、有势力的定 义以及相应的物理意义；（10 分钟）给出等压面定义, 并由压强差公式引出等压面方程,介绍等压面的 三个性质,由此说明判定等压面的原就和方法；（10 分钟）2.4 重力作用下静止流体中的

7、压强分布规律 说明重力场中流体的基本特点,并推出流体静力学基本方程,具体 分析流体静力学基本方程的能量意义和几何意义；集中介绍概念： 位置 水头、压强水头、静力水头和淹深的概念；（15 分钟）2.5 静压强的表示方法及其测量 介绍概念大气压强、表压强、肯定压强和真空度,并对它们之间的 关系画图具体说明；（ 5 分钟）讲解压强测量的三种主要方式,并说明每一种的具体应用场合；详 细介绍测压管、测压计、差压计和微压计的主要原理和具体测量方法；（10 分钟）课教学内容支配恰当,课堂节奏紧凑,同学对本次课内容懂得较好；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 25 页精选学习资料

8、 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间流体静力学班级授课次序第 3 次课课题目的 要1、把握相对平稳的问题；求教学内 容1、流体的相对静止要点重 点重点：流体的相对静止；难 点难点：流体的相对静止；2.7 流体的相对静止再次强调流体的相对静止意义, 简洁说明静止流体在容器作等速直教 学 思 路 与 教 法 设 计线运动时遵守流体静力学基本规律；（10 分钟）分析静止流体在容器作等加速直线运动时的平稳规律,重点说明对此类问题的具体分析方法： 先写出流体的单位质量力, 再列出等压面方 程,而后推导出流体静压强分布规律,得出最终的流体压强

9、分布公式；（25 分钟）由此再推导出三种特例情形下流体静压强分布规律；（20 分钟）分析静止流体在容器作等角速度旋转运动时的平稳规律,重点说明对此类问题的具体分析方法： 先写出流体的单位质量力, 再列出等压面方程,而后推导出流体静压强分布规律, 得出最终的流体压强分布公式；（20 分钟）名师归纳总结 由此再推导出两种特例情形下流体静压强分布规律；（10 分钟）第 5 页,共 25 页- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载小结；（ 5 分钟）课 应当多结合具体实例讲解该部分内容；后分析名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共

10、25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间流体静力学班级授课次序第 4 次课课题目的 要1、把握静止流体对平壁和曲壁合力的运算；求教学内 容1、静止流体对壁面作用力的运算要 点重 点 难 点重点：静止流体对平壁和曲壁的合力运算；难点：静止流体对平壁和曲壁的合理运算；2.6 静止流体对壁面作用力的运算教 学 思 路 与 教 法 设 计课总压力概念；介绍本节主要内容；（10 分钟）讲解静止流体对平面壁总压力的运算,之中介绍面积矩、惯性矩和压力中心等概念；（ 20 分钟）讲解静止流体对曲面壁总压力的运算,重点说明压力体定义

11、及其具体确定方法,并由此简述阿基米德原理；（25 分钟）讲解实例；（ 15 分钟）小结,布置本章习题：习题：2-4；2-10；2-13；2-15；2-18；（ 10分钟）同学对压力体的懂得有肯定难度；后 分析名师归纳总结 - - - - - - -第 7 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 5 次课课题流体运动学基础目1、懂得描述流体运动的方法；的2、懂得流体运动中的基本概念；要求3、把握连续性方程的意义和作用；教学 内 容 要 点重 点 难 点1、争论流体运动的两种方法 2、流体运动中

12、的基本概念 3、连续性方程重点：流线和迹线的求法、连续性方程的意义和作用；难点：流线和迹线的求法；3 流体运动学基本方程教 学 思 路 与 教 法 设 计流体运动学定义,描述流体运动的几个基本运动规律；（10 分钟）3.1 争论流体运动的两种方法 流场的概念,介绍争论流体运动的两种方法： 拉格朗日法和欧拉法；主要说明两种方法的异同点,重点介绍欧拉法；（15 分钟）3.2 流体运动中的基本概念讲解欧拉法分析流体运动时的几个基本概念：定常流淌、非定常流动、匀称流淌、一维流淌、迹线、流线（重点）、流管、流束、过流断 面、流量、平均速度；（ 35 分钟）3.3 连续性方程式说明流体运动遵循的质量守恒定

13、律就是连续性方程；（25 分钟）小结,布置本章习题： 3-1；3-5；（ 5 分钟）课 达到了预期的教学成效；后分析名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 6 次课课题伯努利方程目1、懂得不行压缩抱负流体的运动方程的要2、把握伯努利方程的意义及应用求教1、抱负流体的运动微分方程式学2、抱负流体的伯努利方程式内容3、实际流体总流的伯努利方程式要4、伯努利方程的应用点重重点：伯努利方程的意义及应用；点难 点难点：伯努利方程的意义及应用；3 流体运动

14、学基本方程流体动力学定义及争论内容；（5 分钟）3.4 抱负流体的运动微分方程式教 学 思 路 与 教 法 设 计画图推导抱负流体的欧拉运动微分方程式,并说明各部分物理意 义；（ 15 分钟）3.5 抱负流体的伯努利方程式 利用外力做功的能量关系,推导抱负流体沿流线的伯努利方程式；（10 分钟）引进几个基本概念： 动能修正系数、 缓变流淌、缓变过流断面；（10 分钟）画图推导抱负流体总流的伯努利方程式,并联系流体静力学基本方程说明各部分参量的能量意义和几何意义；（10 分钟）3.7 实际流体总流的伯努利方程式及其应用名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 25 页精选学习资料

15、- - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载依据对抱负流体总流的伯努利方程的修正得到实际流体总流的伯努利方程形式,并说明其应用条件；（15 分钟）介绍毕托管、文丘里流量计的分析过程；（25 分钟）课 通过数学函数的推导,同学能更好懂得伯努利方程；后分析名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 7 次课课题伯努利方程的应用目的 要1、把握伯努利方程的意义及应用求教 学内 容1、伯努利方程的应用要 点重 点重点：伯努利方程的建立；难 点难

16、点：伯努利方程的建立；3.8 实际流体总流的伯努利方程式及其应用教 学 思 路 与讲解伯努利方程的物理意义, 伯努利应用的条件,以及如何建立伯 努利方程式；（ 15 分钟）介绍孔板流量计和射流泵原理及分析过程；（35 分钟）最终,结合几道具体的例题讲解,并做随堂练习；（40 分钟）教 法 设 计课 教学内容和方法支配得当,同学对此部分内容找我较好；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 8 次课课题动量定理及其应用目1、把握动量方程

17、及其应用；的要2、明白动量矩方程；求教学 内 容 要1、动量定理及其应用 2、动量矩定理及其应用点重 点重点：动量定理及其应用；难 点难点：3.11 动量定理及其应用教 学 思 路 与 教 法具体推导流体的动量守恒原理, 并对动量定理的几种不同形式进行 分析,说明其各部分含义； 利用动量方程对流体运动的几种典型情形进 行求解；（ 70 分钟）简洁介绍动量矩定理,以及它应用的方面；（10 分钟）小结,布置本章习题： 3-11；3-14；3-22；3-27；3-36；（ 10 分钟）设 计课 同学对流体的受力分析懂得不是很透彻；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 2

18、5 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间习题课班级热动普授课次序第 9 次课课题目的 要对所学的学问进行总结求教 学内 容作业讲评要 点重 点 难 点教 学 思 路 与 教 法 设 计课 把同学没有把握透彻的学问, 通过实例讲解进行分析, 达到了预期后 的成效；分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 10 次课课题流体在管路中的流淌目1、把握流体运动分两种类型

19、及判别方法；2、正确懂得层流和紊流的特点；的要3、明白沿程能量缺失和局部能量缺失的缘由；求4、把握沿程能量缺失的运算；教学 内 容 要 点重 点 难 点1、管路中流体流淌的两种状态 2、能量缺失的两种形式3、圆管中的层流流淌重点：恒定匀称流的沿程缺失；难点：恒定匀称流的沿程缺失；4 流体在管路中的流淌教 学思 路与 教 法设 计课介绍流体流淌的主要方式；（10 分钟）4.1 管路中流体流淌的两种状态 介绍雷诺试验装置及试验过程,说明流淌的三种不同状态：层流、湍流和过渡状态；并重点说明雷诺数和上、下临界流速等概念；（25分钟）4.2 能量缺失的两种形式 利用公式说明流淌阻力的两种形式：沿程阻力和

20、局部阻力；并利用伯努利方程向同学说明清晰能量缺失的具体物理含义；（25 分钟）4.3 圆管中的层流流淌利用牛顿内摩擦定律推导出圆管中的层流流淌微分方程,并以此分别导出速度分布公式、流量公式以及切应力分布公式；（30 分钟）通过多媒体动画演示实际流淌状态,同学很简洁懂得；后 分析名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 11 次课课题流体在管路中的流淌目1、把握圆管中的湍流流淌；的2、把握沿程阻力系数和局部阻力系数的确定；要求3、明白管路运算原就

21、和基本方法；教1、圆管中的湍流流淌学2、管中流淌沿程阻力系数的确定内容3、局部阻力系数的确定要4、管路运算点重重点：沿程阻力系数和局部阻力系数的确定；点难 点难点：沿程阻力系数和局部阻力系数的确定；4.5 圆管中的湍流流淌第一说明湍流与层流的本质区分,而后介绍争论湍流的统计时均教 学 思 路 与 教 法 设 计法,主要说明概念：脉动、时均速度、时均值等；（15 分钟）由时均速度引出湍流流淌的时均速度结构,着重介绍粘性底层厚度；并依据雷诺数大小说明水力光滑流淌、水力粗糙流淌是湍流流淌的两种不同流淌状态,并穿插介绍水力光滑管和水力粗糙管概念；（15分钟）依据普朗特混和长度理论, 推导出湍流切应力分

22、布规律公式和断面 速度分布公式；（ 15 分钟）4.8 管中流淌沿程阻力系数的确定由管道沿程缺失引出尼古拉兹试验,并说明参量间关系；尔后利用名师归纳总结 尼古拉兹曲线图说明流体流淌在五个区域流淌中 值的理论和体会公以第 15 页,共 25 页式运算方法； 由此再说明莫迪图与尼古拉兹曲线图二者之间的关系,- - - - - - -精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载及莫迪图的使用方法；（ 20 分钟）4.9 局部阻力系数的确定介绍局部能量缺失的三种形式, 并说明产生局部能量缺失的主要原因；（ 5 分钟）和具体讲解断面突然扩大的局部阻力系数运算方法及过程；说明12代

23、表的意义；（ 10 分钟）小结,布置习题： 4-8 ；4-13 ；（10 分钟）课 内容较多,同学应当课下准时看书复习；后分析名师归纳总结 - - - - - - -第 16 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 12 次课课题相像理论和量纲分析目1、把握量纲分析法及其应用；的要2、把握力学相像概念和主要相像准就的意义及应用；求教学 内 容 要1、相像理论 2、量纲分析及其应用点重 点重点：量纲一样原理及相像理论；难 点难点：量纲一样原理应用；相像理论教 学 思 路 与 教 法具体讲解力学

24、相像的概念,推倒主要的相像判据,重力相像判据、粘性力相像判据和压力相像判据（30 分钟）量纲分析及其应用具体讲解布金汉定理；结合实例讲解布金汉定理的应用（50 分钟）本章小结；（ 10 分钟）设 计课 同学对布金汉定理的懂得有肯定难度；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 17 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 13 次课课题压力管路目1、把握压力管路的分类；的要2、把握压力管路的水力运算；求教学 内 容 要1、压力管路的分类 2、压力管路的水力运算点重 点重点：串并联

25、管路的水力运算；难 点难点：串并联管路的水力运算；压力管路教介绍压力管路在工程实际中的主要应用；（10 分钟）学压力管路的分类 （10 分钟）思长管的水力运算 （20 分钟）路与复杂管路的水力运算 （50 分钟）教 法设 计课 基本完成本次课的相关内容；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 18 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间压力管路班级授课次序第 14 次课课题目的 要1、把握压力管路的水力运算；求教 学内 容1、压力管路的水力运算要 点重 点重点：分支管路的水力运算；难 点难点

26、：分支管路的水力运算；压力管路教 学 思复杂管路的水力运算 （60 分钟）短管的水力运算 （30 分钟）路 与 教 法 设 计课 基本完成本次课的相关内容；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 19 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 15 次课课题孔口出流目1、把握孔口出流的分类；的要2、把握薄壁小孔出流的特点；求教学 内 容 要1、孔口出流的分类 2、薄壁小孔口自由出流点重 点 难 点重点：薄壁小孔出流；难点：薄壁小孔出流；孔口出流教 学 思 路 与 教 法 设 计介

27、绍孔口出流在工程实际中的主要应用和争论方法；（10 分钟）孔口出流的分类 本节主要争论孔口出流的一些基本概念：薄壁孔口、厚壁孔口、大 孔口、小孔口、 自由出流、 埋没出流；重点介绍薄壁孔口和厚壁孔口的 主要技术特点；（ 20 分钟）薄壁小孔口自由出流分析推导薄壁小孔口自由出流时的各个特点参数运算公式；（60分钟）课 同学独立分析实际问题的才能仍有欠缺；后分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 20 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 16 次课课题一元不稳固流失目1、明白水击的

28、现象；的要2、明白水击压力运算和水击的防止；求教1、水击的产生和水击波的传播学2、水击的分类内容3、水击压力的运算要4、水击的防止和利用点重重点：水击的防止和利用点难难点：水击的防止和利用结合点教充分利用多媒体软件的特点给同学演示水击的这个动画过程；实际的流体运动,再进行相关的理论学问分析；学思 路 与教 法设 计课 课堂反应较好；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 21 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 17 次课课题非牛顿流体目1、把握非牛顿流体的流变性和流变方程

29、；的2、塑性流体的流淌规律；要求3、明白塑性流体的水力运算；教学 内 容 要1、非牛顿流体的流变性和流变方程；2、塑性流体的流淌规律；点重 点重点：非牛顿流体的流变性和流变方程；塑性流体的流淌规律；难 点教 学 思 路 与 教 法难点：塑性流体的流淌规律非牛顿流体介绍流变性的相关概念,以及非牛顿流体的流变曲线（20 分钟）重点讲解塑性流体的静止基本规律和运动规律,分析其流淌状态,以及与水头缺失之间的关系；（40 分钟）讲解钻井工程中,钻井泵压力和功率的相关运算；（25 分钟）本章小结,布置本章习题：6-6 ；（ 5 分钟）设 计课 同学对实际应用有很深厚的爱好；后 分 析名师归纳总结 - -

30、- - - - -第 22 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 18 次课课题气体的一元流淌目1、把握压力波的传播、音速、马赫数；的要2、把握一元稳固流的基本方程；求教学 内容 要1、声速和马赫数 2、可压缩气体的一元流淌的基本方程式点重 点 难 点重点：一元稳固流的基本方程；难点：一元稳固流的基本方程；气体的一元流淌教 学 思 路 与 教 法 设 计简洁介绍气体一元流淌的概念及气体动力学争论内容和对象；（5分钟）声速和马赫数通过例子推导出气体运动传播速度公式（三种不同形式）；（15分钟

31、）介绍马赫数概念及物理意义；（5 分钟）可压缩气体的一元流淌的基本方程式与液体的伯努利方程以及连续性方程比较,推导出可压缩气体的一元流淌的连续性方程和伯努利方程；（20 分钟）小结,布置习题： 7-3 ；7-4 ；（ 5 分钟）随堂练习 （40 分钟）课 教学成效较好；后分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 23 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间班级授课次序第 19 次课课题气体的一元流淌目1、把握一元气流的基本特点的要2、明白气体在变截面管（喷嘴）中的流淌求教学 内容 要1、一元气流的基本特点 2、气体在变截面管（喷嘴）中的流淌点重 点 难 点重点：一元气流的基本特点；难点：一元气流的基本特点；本节采纳自学加提问的方式进行教学；教 学 思 路 与 教 法 设 计课完成本堂课的教学方案；后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 24 页,共 25 页精选学习资料 - - - - - - - - - 优秀教案 欢迎下载合 肥 学 院流 体 力 学 教 案授课时间总复习及答疑班级授课次序第 20 次课课题目 的 要 求教 学 内 容 要 点重 点 难 点教 学 思 路 与 教 法 设 计课 后 分 析名师归纳总结 - - - - - - -第 25 页,共 25 页