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及分钟分配
§2-1流体静压强及其特性 25分钟,课外35分钟
§2-2液体的平衡微分方程 等压面 25分钟,课外60分钟
§2-3在重力作用下的流体静力学基本方程 50分钟,课外90分钟
§2-4绝对压强、计示压强和真空度 25分钟,课外50分钟
§2-5流体静力学方程的应用 50分钟,课外100分钟
§2-6水位计的基本原理 25分钟,课外0分钟
§2-7作用在平面上的静水总压力 50分钟,课外150分钟
§2-8作用在曲面上的静水总压力 50分钟,课外100分钟
习题课 100分钟
实验 100分钟
共8学时+2学时+2学时
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。
本章的习题课共2分钟,但分散在讲课中。
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
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 50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 25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
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 50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 50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 75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 25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
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 100分钟,课外100分钟
1) 图解法
2) 解析法
3) 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
思考题:2-7、2-8
习题:2-21、2-23、2-24
七、课后总结
授课序号:七
一、 包含教材章节
§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
§2-8静止液体作用在曲面上的总压力 100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
思考题:2-7、2-8
习题:2-21、2-23、2-24
七、课后总结