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1、液体的流动及应用第1页，共21页，编辑于2022年，星期日2 流体是对处于液态和气态的物体的统称。处于这两种形态的物体具有一个共同的特性，即物体各部分之间很容易发生相对运动，这种特性称为流动性。第2页，共21页，编辑于2022年，星期日帕斯卡定律帕斯卡定律第3页，共21页，编辑于2022年，星期日实验实验1：现象现象：水从各小孔向各个方向射出：水从各小孔向各个方向射出说明：说明：手的作用效果被密闭液体手的作用效果被密闭液体（水）向各个方向传递（水）向各个方向传递实验实验2：现象：现象：改变压力的方向，水仍然向各改变压力的方向，水仍然向各个方向射出个方向射出说明：说明：密闭液体向各个方向传递压力
2、密闭液体向各个方向传递压力的作用效果与压力的方向无关的作用效果与压力的方向无关第4页，共21页，编辑于2022年，星期日密闭液体可以把外加压力产生的压密闭液体可以把外加压力产生的压强等大的向各个方向传递。强等大的向各个方向传递。实验实验3 3：现象：小活塞上加较小的物体，在大现象：小活塞上加较小的物体，在大活塞上可以顶起一个较重的物体活塞上可以顶起一个较重的物体说明：说明：密闭液体传递力的作用效密闭液体传递力的作用效果时，力的大小会发生变化果时，力的大小会发生变化进一步分析可得结论：进一步分析可得结论：第5页，共21页，编辑于2022年，星期日帕斯卡定律：帕斯卡定律：加在密闭液体上的压加在密闭
3、液体上的压强，能够大小不变的由液体向各个强，能够大小不变的由液体向各个方向传递。方向传递。帕斯卡定律也适用于密闭气体帕斯卡定律也适用于密闭气体S2=5S1 求求:G1:G2G1/G2=F1/F2=1:5F1/S1=F2/S2F1/F2=S1/S2=1:5第6页，共21页，编辑于2022年，星期日第7页，共21页，编辑于2022年，星期日问：为什么用较小的力可以顶起一问：为什么用较小的力可以顶起一辆较重的轿车？辆较重的轿车？答：用较小的力答：用较小的力F F1 1作用在小面积作用在小面积S S1 1的活塞的活塞上，产生压强上，产生压强p p1 1。由帕斯卡定律可知，。由帕斯卡定律可知，p p1
4、1被密闭液体等大的传递到大活塞被密闭液体等大的传递到大活塞S S2 2处，处，（p p1 1=p=p2 2），产生了），产生了F F2 2的向上的力，的向上的力，F2=p2S2=p1S2p1S1，即，即 F2F1，所以所以用较小的力可以在大活塞上产生较大用较小的力可以在大活塞上产生较大的力，从而顶起一辆较重的轿车的力，从而顶起一辆较重的轿车第8页，共21页，编辑于2022年，星期日帕斯卡定律的重要应用：帕斯卡定律的重要应用：液压传动液压传动分析有关液压传动题目的关键是：分析有关液压传动题目的关键是：找出哪里是小活塞，小活塞上的力找出哪里是小活塞，小活塞上的力是哪个；哪里是大活塞，大活塞上是哪个
5、；哪里是大活塞，大活塞上的力哪个；的力哪个；液压传动装置通过改变活塞面积比液压传动装置通过改变活塞面积比而改变力的大小关系。而改变力的大小关系。第9页，共21页，编辑于2022年，星期日汽车刹车系统示意图汽车刹车系统示意图第10页，共21页，编辑于2022年，星期日汽车刹车系统示意图汽车刹车系统示意图第11页，共21页，编辑于2022年，星期日液液 压压 千千 斤斤 顶顶 示示 意意 图图第12页，共21页，编辑于2022年，星期日第13页，共21页，编辑于2022年，星期日 如图如图,已知乙为一容器已知乙为一容器,大、小大、小活塞面积分别为活塞面积分别为400厘米厘米2和和160厘厘米米2,
6、两活塞中充满水两活塞中充满水,甲为形状与乙甲为形状与乙完全相同的实心木块完全相同的实心木块,甲甲.乙的左端乙的左端受到水平向右的受到水平向右的20牛的力牛的力.求求;(1)甲对墙的压力和压强甲对墙的压力和压强.(2)乙对墙乙对墙 的压力和压强的压力和压强甲乙第14页，共21页，编辑于2022年，星期日瓶子内装满水，然后塞瓶子内装满水，然后塞上活塞。若在塞子上再上活塞。若在塞子上再放一质量为放一质量为1千克的小千克的小重物，则瓶底增加的压重物，则瓶底增加的压强和压力各为多少？已强和压力各为多少？已知活塞下端的面积为知活塞下端的面积为10厘米厘米2，瓶底的面积是，瓶底的面积是30厘米厘米2。（瓶塞
7、质量不。（瓶塞质量不计，塞子和瓶颈之间光计，塞子和瓶颈之间光滑且紧密不漏水。）滑且紧密不漏水。）第15页，共21页，编辑于2022年，星期日实验误差产生的原因：实验误差产生的原因：1 1、活塞的自重、活塞的自重2 2、活塞与液缸间的摩擦力、活塞与液缸间的摩擦力第16页，共21页，编辑于2022年，星期日液体的连续性原理液体的连续性原理第17页，共21页，编辑于2022年，星期日18 1.理想流体 实际液体和气体除具有共同的流动性外,还在不同程度上具有两种性质：可压缩性和黏性。理想流体 绝对不可压缩和完全没有黏性的流体。2.定常流动 一般情况下,同一时刻流体各处的流速不同,但有些场合,流体质点流
8、经空间任一给定点的速度是确定的，且不随时间变化，称为定常流动。例如,沿着管道或渠道缓慢流动的水流,在一段不长的时间内可以认为是定常流动。第18页，共21页，编辑于2022年，星期日19 3.流线 为了形象地描述流体的运动,在流体中画一系列曲线,每一点的切线方向与流经该点流体质点的速度方向相同,称为流线。定常流动中的流线 不随时间变化；质点的运动轨迹；任何两条流线不相交。4.流管 流线围成的管状区域。第19页，共21页，编辑于2022年，星期日20二、理想流体的连续性原理 在细流管中,流体流经截面S1和S2的速率为v1和v2,在t时间内流过这两个截面的流体体积分别为V1=S1 v1 t V2=S2 v2 t 体积流量（流量）单位时间内流过某一截面的流体体积。流过截面S1和S2的流量为v1v2S1S2第20页，共21页，编辑于2022年，星期日华职教育 第21页，共21页，编辑于2022年，星期日