流体力学与流体机械教案.docx

1、流体力学与流体机械教案流体力学与流体机械教案授课班级：环境工程专业2004级（必修课）主讲：康军利第一章 流体及其物理性质1.本章的教学目的及基本要求目的：使学生了解流体力学的任务及应用领域，掌握流体的连续介质理论和流体的主要物理力学性质以及作用在流体上的力的两种形式。基本要求：掌握流体的连续介质模型、流体的主要物理性质：易流动性、密度与重度、黏性与理想流体模型、压缩性与不可压模型、表面张力特性、汽化压强特性；掌握作用在流体上的力的两种形式：质量力与表面力2.本章各节的教学内容1-1流体的定义、特征和连续介质假设1-2流体的密度1-3 液体的压缩性和膨胀性1-4流体的黏性1-5流体的分类1-6

2、 流体的表面性质1-7作用在流体上的力第一章习题课3.本章教学内容的重点和难点重点：流体的连续介质模型、密度与重度、黏性与理想流体模型、牛顿内摩擦定律、压缩性与不可压模型、质量力与表面力难点：连续介质模型、牛顿内摩擦定律、质量力与表面力4.本章教学内容的深化和拓宽深化：连续介质模型的应用、牛顿内摩擦定律应用、质量力与表面力的应用拓宽：牛顿内摩擦定律推广5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授注意问题：概念理解、记忆并能应用。6.本章的主要参考书目工程流体力学（管楚定北京电力专科学校）工程流体力学（上海电力学院成教院）工程流体力学（毛羽冲江西电力专科学校）授课序号：一一、包

3、含教材章节1-1流体的定义、特征和连续介质假设1-2流体的密度1-3 液体的压缩性和膨胀性1-4流体的黏性二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配1-1工程流体力学的任务及发展史10分钟1） 任务2） 发展史1-2连续介质假定15分钟1）流体质点2）流体的连续介质模型1-3 液体的基本特性20分钟1）流体的受力特点2）易流动性1-4流体的黏性45分钟1）密度与重度2）黏性与理想流体模型3）压缩性与不可压模型4）表面张力特性5）汽化压强特性三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业

4、布置思考题：1-1、1-3、1-4、1-5、1-6习题：1-2、1-6七、课后总结授课序号：二一、包含教材章节1-5流体的分类1-6 流体的表面性质1-7作用在流体上的力二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配1- 5流体的分类20分钟1） 理想流体与黏性流体2） 不可压缩流体与可压缩流体3）牛顿流体与非牛顿流体1-6 流体的表面性质25分钟1）表面张力2）毛细现象1-7作用在流体上的力15分钟1）表面力2）质量力第一章例题与课堂练习30分钟1）压缩性与膨胀性2）牛顿内摩擦定律的应用三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、

5、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：1-7、1-8、1-9、1-5习题：1-15、1-16、1-17七、课后总结第二章 流体静力学1.本章的教学目的及基本要求目的：使学生理解静水压强的特性、液体平衡微分方程，掌握水静力学的基本方程、液柱式测压计的基本原理，最终能熟练计算作用在平面、曲面上的静水总压力。基本要求：要明确流体静力学是研究流体在外力作用下静止平衡规律及其在工程实际中的应用。要让学生掌握流体静压强概念及其两大特性，掌握流体平衡微分方程式，掌握流体静力学基本方程式及其物理意义和几何意义，要正确理解等压面的概念，并会分析等压面，理解绝对压强、计示压强和真空度的概念及

6、三者间关系。掌握各种液柱式测压计的结构，测压原理及适用范围，了解水位计的原理。掌握静止液体作用在平面和曲面上的总压力计算。2.本章各节的教学内容2-1流体静压强及其特性2-2液体的平衡微分方程等压面2-3在重力作用下的流体静力学基本方程2-4绝对压强、计示压强和真空度2-5流体静力学方程的应用2-6水位计的基本原理2-7作用在平面上的静水总压力2-8作用在曲面上的静水总压力习题课3.本章教学内容的重点和难点重点：静水压强的特性、液体平衡微分方程、液体的相对平衡、水静力学的基本方程、液柱式测压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。难点：液体平衡微分方程、液体的相对平衡、差压计、作用在平面、曲面上的

7、静水总压力。4.本章教学内容的深化和拓宽深化：水静力学的基本方程、液体平衡微分方程、差压计、作用在平面、曲面上的静水总压力。拓宽：作用在平面、曲面上的静水总压力。5.本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授提问讲授习题注意问题：概念、原理、计算方法的理解、记忆，复习高等数学中的积分公式、理论力学中的合力之矩原理、材料力学中的静面矩、惯性矩。本章的习题课分散在讲课中。6.本章的主要参考书目工程流体力学（管楚定北京电力专科学校）工程流体力学（上海电力学院成教院）工程流体力学（毛羽冲江西电力专科学校）7.本章的思考题和习题等思考题：2-1、2-2、2-3、2-6、2-17、2-23

8、习题：2-5、2-8、2-9、2-13、2-15、2-16、2-18、2-19、2-21、2-22授课序号：三一、包含教材章节2-1流体静压强及其特性2-2液体的平衡微分方程等压面2-3在重力作用下的流体静力学基本方程二、本单元教学内容（具体到各知识点）2-1静水压强及其特性25分钟，课外100分钟1） 静水压强2） 静水压强的特性2-2液体的平衡微分方程45分钟，课外150分钟1） 液体平衡微分方程一般式2） 综合式2-3在重力作用下的流体静力学基本方程20分钟，课外100分钟1）引出重力作用下的流体静力学基本方程2）方程的物理意义3）方程的几何意义三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授

9、四、本单元师生活动设计教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-1、2-2、习题：2-1、2-3、2-5七、课后总结授课序号：四一、包含教材章节2-4绝对压强、计示压强和真空度2-5流体静力学方程的应用二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配2-3重力场的液体平衡45分钟，课外70分钟1） 水静力学的基本方程2） 静水压强分布规律2-4静水压强的计算与测量45分钟，课外80分钟1） 绝对压强2） 相对压强3） 真空度4） 压强的计量单位5） 测量压强的仪器：测压管、U形测压计三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师

10、生活动设计教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）：见电子教案：六、本单元的作业布置思考题：2-4、2-5、2-6习题：2-3、2-4七、课后总结授课序号：五一、包含教材章节2-5流体静力学方程的应用2-6水位计的基本原理二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配2-5重力场的液体平衡70分钟，课外75分钟1）测量压强的仪器：测压管、U形测压计2）例题与课堂练习2-6水位计的基本原理20分钟，课外75分钟1） 水位计的作用2） 例题三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教

11、案：六、本单元的作业布置思考题：2-7、2-8习题：2-6、2-9、2-7、2-15七、课后总结授课序号：六一、包含教材章节2-7作用在平面上的静水总压力2-8静止液体作用在曲面上的总压力二、主要内容（具体到各知识点）及课时分配2-7静止液体作用在平面上的总压力45分钟，课外100分钟1） 图解法2） 解析法3） 例题分析2-8静止液体作用在曲面上的总压力45分钟，课外200分钟1） 水平分力2） 垂直分力3） 压力体4） 例题分析三、本单元的教学方式（手段）教学方式：讲授四、本单元师生活动设计：教师提问学生思考教师讲授五、本单元的讲课提纲、板书设计（电子教案）见电子教案：六、本单元的作业布置

12、思考题：2-7、2-8习题：2-21、2-23、2-24七、课后总结第三章 流体流动的基本概念和方程一、本章的教学目的及基本要求目的：使学生理解连续性微分方程、理想液体运动微分方程、实际流体的运动微分方程，掌握恒定总流连续性方程、理想液体元流的能量方程与实际液体总流的能量方程、恒定总流动量方程以及恒定平面势流。基本要求：本章主要讨论理想流体运动的基本规律，要让学生了解研究流体运动的两种基本方法、流动的分类和流体动力学的基本概念，掌握流体流动的连续性方程，掌握理想流体运动的微分方程，特别是理想流体微元流束的伯努里方程和定常流动的动量方程，是学习后续知识及其它专业课的基础，应重点掌握；还应掌握几种

13、流速、流量计的测量原理。二本章各节的教学内容3-1研究流体运动的两种方法3-2流动的分类3-3流体动力学的几个基本概念3-4流体流动的连续性方程3-5理想流体运动的微分方程3-6理想流体微元流束的伯努里方程3-7伯努里方程应用3-8定常流动的动量方程习题课三、本章教学内容的重点和难点重点：连续性微分方程，理想液体运动微分方程。难点：应用连续方程、伯努里方程及流体静力学方程联立解决一维流动的流速（或流量）和压强的计算问题。对这部分内容应结合例题加强训练。四、本章教学内容的深化和拓宽深化：理想流体的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用，恒定总流动量方程在实际工程中的应用，恒定平

14、面势流的实际意义。拓宽：实际流体的运动微分方程在三维流场中的数值计算，理想液体元流的能量方程的推广，实际流体总流的能量方程在实际工程中的应用，恒定总流动量方程在实际工程中的应用，平面势流的应用。五、本章教学方式（手段）及教学过程中应注意的问题教学方式：讲授提问讲授习题课注意问题：1）概念、原理、计算方法的理解、掌握。注意实际流体能量方程和动量方程计算断面的选取，以及解题步骤与方法；注意有涡流与势流2）注意复习高等数学的导数、微分与曲线积分等基本方法六、本章的主要参考书目工程流体力学（管楚定北京电力专科学校）工程流体力学（上海电力学院成教院）工程流体力学（毛羽冲江西电力专科学校）七、本章的思考题和习题思考题：3-1、3-3、3-4、3-6、3-7、3-8、3-9、习题：3-2、3-5、3-6、3-7、3-8、3-11、3-17、3-19、3-22、3-23、3-26、3-27授课序号：七一、包含教材章节3-1研究流体运动的两种方法3-2流动的分类