流体力学电子教案.docx
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流体力学电子教案
使用教材：
工程流体力学
参考资料：
工程流体力学学习指导书及配套习题集
课程简介
本课程是研究流体的运动和平衡规律以及流体和固体之间相互作用的一门科学，本课程的任务是系统介绍流体的力学性质、流体力学的基本概念和观点、基础理论和常用分析方法、有关的工程应用知识等；培养学生具有对简单流体力学问题的分析和求解能力，掌握一定的实验技能，为今后学习专业课程，从事相关的工程技术和科学研究工作打下坚实基础。
学习建议
本课程要求学生具备较好的数学、物理和力学基础。
需先修高等数学、大学物理学、理论力学等课程。
学习过程中要侧重于流体力学分析问题、解决问题的方法，同时还应注意结合实验和工程实际问题，认真做好听课、复习、作业等环节内容。
全面培养解决实际问题的能力。
章节
主要内容
上交作业
备注
绪论
（共1学时，
课堂教学1学时）
一、核心知识点
流体力学的研究对象、任务和方法，流体力学的发展简况。
二、教学基本要求
【了解】
1、流体力学的发展简况；
2、流体力学在石油工业中的地位和作用。
【掌握】
1、工程流体力学的研究对象、任务和方法。
【重点掌握】
无
三、实验
无
四、思考与练习
无
无
第一章
流体及其主要物理性质
（共3学时，
课堂教学3学时）
一、核心知识点
流体的概念，流体的主要物理性质，作用在流体上的力。
二、教学基本要求
【了解】
1、流体的概念和特性；
2、表面张力。
【掌握】
1、连续介质假设；
2、密度，重度，相对密度（比重）；
3、膨胀性，压缩性；
4、表面力，质量力。
【重点掌握】
1、粘性；
2、牛顿内摩擦定律。
三、实验
【演示】
1、流体粘滞性演示实验。
四、思考与练习
1、液体与气体有哪些不同性质？
2、连续介质假设的内容、引入的目的意义。
3、密度、重度、相对密度的定义及它们之间的关系。
4、流体的压缩性和膨胀性如何去度量？
温度和压力对它们怎样影响？
5、流体的粘性？
温度对液体和气体粘性的影响，原因何在？
6、作用在流体上的力，包括和？
在何种情况下有惯性力？
何种情况下没有摩擦力？
7、牛顿内摩擦定律的内容、数学表达式、适用条件。
8、理想流体与实际流体的差别。
P11
第一章
习题
1-5
1-9
第二章
流体静力学
（共12学时，
课堂教学10学时，
实验2学时）
一、核心知识点
证明流体力学定理的方法（微元分析法），流体平衡微分方程式，静力学基本方程式，等压面方程（测压计），作用于平面和曲面上的力。
二、教学基本要求
【了解】
1、势函数；
2、巴斯加定律；
3、物体在液体中的潜浮原理。
【掌握】
1、流体静压力的概念及其两个特性；
2、流体平衡微分方程及其积分式；
3、等压面及其方程、性质；
4、几种质量力作用下的流体平衡（相对平衡问题）。
【重点掌握】
1、静力学基本方程及其应用（液式测压计）；
2、各种压强的表示方法；
3、平面总压力的计算；
4、曲面总压力的计算。
三、实验
【必做】
1、水静压强实验。
【演示】
1、平面静水总压力演示实验；
2、液体相对平衡演示实验。
四、思考与练习
1、流体静压力有哪些特性？
如何证明？
2、试述流体平衡微分方程式的推导步骤，其物理意义和适用范围是什么？
3、等压面定义、方程及性质。
4、等压面及其特性如何？
5、静力学基本方程式的两个形式、几何意义和物理意义，使用条件；压强分布图的画法。
6、绝对压力、表压和真空度的意义及其间的相互关系如何？
7、液式测压计的水力学原理是什么？
工作液的选择和量程范围及精度有什么关系？
8、何谓相对静止流体？
分析的方法如何？
单位质量力的分析，自由液面、等压面的确定。
P38
第二章
习题
2-1
2-10
2-14
*2-15
2-16
2-19
2-21
2-22
2-25
*选做
第三章
流体运动学与动力学基础
（共16学时，
课堂教学14学时，
实验2学时）
一、核心知识点
基本概念，欧拉运动微分方程，连续性方程（质量守恒），伯努利方程（能量守恒），动量方程（动量守恒），方程的应用。
二、教学基本要求
【了解】
1、拉格朗日法。
【掌握】
1、欧拉法及其加速度表达式；
2、流体运动的概念；
3、理想流体运动微分方程（欧拉方程）；
4、缓变流断面及其特性；
5、动能修正系数及其物理意义；
6、节流式流量计基本原理及流量计算公式；
7、驻压强及测速管原理；
8、流动吸力的基本原理；
9、水头线与水力坡降；
10、泵的扬程及功率。
【重点掌握】
1、连续性方程；
2、实际流体总流的伯诺利方程（能量方程），泵对液流能量的增加；
3、稳定流动量方程的应用。
三、实验
【必做】
1、孔板流量计实验。
【选做】
1、能量方程实验；
2、动量定律实验。
【演示】
1、烟风流线演示实验。
四、思考与练习
1、拉格朗日法和欧拉法在分析流体运动上有什么区别？
为什么常用欧拉法？
2、欧拉法中流体的加速度如何表示？
3、何谓稳定流动和不稳定流动？
试举例说明其区别。
4、何谓流线？
流线有什么特点？
流线与迹线有什么不同？
方程？
5、引入断面平均流速有什么好处？
它和实际流速有什么关系？
6、体积流量、质量流量和重量流量之间的关系如何？
公式及单位？
7、连续性方程的物理意义如何？
8、欧拉运动微分方程式的物理意义如何？
适用于什么情况？
9、流束和总流的伯诺利方程式有何区别？
其适用条件如何？
各项的物理意义又如何？
10、什么是缓变流断面，其特征、水力特征？
11、动能修正系数的物理意义？
其值有何特点？
12、常用的节流式流量计有哪些？
其基本原理如何？
流量计算公式？
13、何谓驻压强、总压强？
测速管的基本原理如何？
14、水头线的画法？
何谓水力坡降？
15、何谓泵的扬程？
泵的功率？
16、何谓液流的动量方程？
它可以解决哪些问题？
P82
第三章
习题
3-1
3-2
3-7
3-8
3-10
3-11
3-12
3-15
3-19
3-20
3-21
第四章
流体阻力和水头损失
（共16学时，
课堂教学12学时，
实验4学时）
一、核心知识点
形成阻力的原因，阻力分类及两种流态，实际流体的运动，实际流体运动微分方程式，因次分析方法、相似原理，水头损失的计算方法。
二、教学基本要求
【了解】
1、N-S方程及各项含义；
2、紊流理论。
【掌握】
1、阻力产生的原因及分类；
2、层流和紊流及转化标准（雷诺数）；
3、因次齐次性原理及因次分析方法（π定理）；
4、相似原理，牛顿数及三个相似准数；
5、圆管层流分析结果；
6、水力光滑管与水力粗糙管。
【重点掌握】
1、沿程摩阻系数的计算方法；
2、局部水头损失的计算公式；
3、水头损失的计算方法；
4、综合水力计算问题。
三、实验
【必做】
1、流动状态实验；
2、沿程水头损失实验。
【演示】
1、层流流线演示实验；
2、雷诺演示实验。
四、思考与练习
1、流动阻力产生的原因及分类。
2、湿周，水力半径，当量直径？
3、绝对粗糙度、平均粗糙度和相对粗糙度的概念？
4、两种流态各有何特点？
如何判断流态？
5、N－S方程的物理意义是什么？
6、何谓相似原理？
动力学相似包括、和。
7、常用的相似准数有哪些？
公式和物理意义？
8、圆管层流速度分布公式、沿程水头损失的计算公式及其他相关公式。
9、水力光滑和水力粗糙如何划分？
10、怎样进行阻力实验来确定沿程水力摩阻系数λ和局部阻力系数ξ值？
11、试总结计算水头损失的方法和步骤。
P141
第四章
习题
4-1
4-6
4-7
4-9
*4-10
4-11
4-17
4-23
*选做
第五章
压力管路的水力计算
（共10学时，
课堂教学10学时）
一、核心知识点
长管水力计算，短管水力计算，串并联管路和分支管路，孔口和管嘴出流，水击现象。
二、教学基本要求
【了解】
1、管路特性曲线；
2、第二类、第三类长管问题的水力计算；
3、水击过程分析；
4、水击压力的计算。
【掌握】
1、第一类长管问题的水力计算；
2、串联和并联管路的水力计算；
3、短管的水力计算；
4、孔口和管嘴泄流计算；
5、水击现象及产生原因。
【重点掌握】
1、压力管路的水力计算。
三、实验
【演示】
1、孔口管嘴演示实验；
2、水击演示实验。
四、思考与练习
1、何谓压力管路？
长管和短管如何划分？
2、何谓管路特征曲线？
有何用途？
3、长管的水力计算通常有哪几类问题？
计算方法和步骤各如何？
4、串并联管路及其水力特征。
5、何谓管路综合阻力系数？
何谓作用水头？
如何确定综合阻力系数？
6、孔口和管嘴各有何特点？
有什么区别？
流量系数、流速系数、收缩系数的物理意义如何？
它们之间成怎样的关系？
7、水击现象产生的物理原因是什么？
P167
第五章
习题
5-1
5-2
5-6
5-7
5-8
5-18
5-19
5-20
第六章
非牛顿流体运动基础
（共6学时，
课堂教学6学时）
一、核心知识点
非牛顿流体及其流变方程，非牛顿流体运动的研究方法，塑性流体的流动规律，幂律流体的流动规律。
二、教学基本要求
【了解】
1、判别非牛顿流体流动的Z值方法；
2、非牛顿流体的物理参数测定。
【掌握】
1、非牛顿流体运动的研究方法；
2、塑性流体的流动规律；
3、幂律流体的流动规律。
【重点掌握】
1、非牛顿流体及其流变方程。
三、实验
无。
四、思考与练习
1、非牛顿流体有哪些类型？
各有何特点？
2、何谓流变曲线和流变方程？
各种非牛顿流体的流变曲线如何？
3、何谓视粘度和结构粘度？
武术教案
班级
人数
日期
课次
第1次
课的
基本
内容
一、学习基本手型、手法、步型、步法等
二、学习三路长拳第一段1-4动
目
的
任
务
1、使学生初步了解武术的基本练习功法，并掌握练习的技术要领。
2、通过长拳学习，了解套路动作结构、路线及特点。
3、提高学生柔韧、灵敏、平衡素质。
重点
难点
重点：
手型、步型、手法、腿法
难点：
三路长拳中的虚步亮掌
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
开
始
部
分
5＇
1、体育委员集合整队，报告人数
2、师生问好
3、宣布本次课的内容及要求
4、安排见习生
队形：
△△教师
×学生
××××××××××××××体育委员
××××××××××××××
教法：
宣讲法
准
备
部
分
8＇
1、绕田径场慢跑二圈（2×400m）
2、徒手操（4×8拍）
（1）头部运动
（2）四肢运动
（3）俯背运动（4）弓步运动
（5）仆步压腿（6）正压腿（7）膝关节运动（8）踝、腕关节运动
组织：
1、成两列纵对慢跑,队伍整齐,
速度适中
2、成广播体操队形散开
教法：
教师口令指挥，学生练习。
要求：
准备活动充分
基
本
部
分
36＇
一、基本手型、手法、步型、步法等
1、手型：
拳：
拳握紧，拳面平、直腕
掌：
四指并拢伸直，拇指弯屈紧扣于虎口处
勾：
五指第一指节捏拢在一起，屈腕
步型：
弓、马、仆、虚、歇、丁步，坐盘，插步，盖步
组织：
集体练习
教法：
1、简介本课程基本功练习内容
2、详细讲解手型、步型等的动作要点及演练技巧并示范
武术教案
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
基
本
部
分
32＇
2、手法：
冲拳：
出拳快速有力，寸劲做好拧腰、顺肩、急旋前臂的动作
架拳：
松肩、肘微屈，前臂内旋
推掌：
挺胸、收腹、立腰、出掌快速有力，有寸劲
亮掌：
抖腕、亮掌与转头同时完成
3、步型：
弓、马、仆、虚、歇、丁、坐盘
4、步法：
击步、垫步等
二、三路长拳第一段1-4动
特点：
姿势挺拔，动作舒展，快速有力
3、学生模仿，教师纠错
4、学生练习基本功法，教师指导
1、纠正易犯错误，继续练习
2、学生再练习
要求：
仔细观察记忆，认真练习
组织：
集体练习
教法：
1、教师示范并讲解练习要领
2、学生跟练
3、学生自练，教师口令提示
4、教师纠错，学生再练习
5、教师口令指挥，学生练习
结
束
部
分
5＇
1、集合整队
2、师生放松
（1）静力性放松
（2）抖动四肢放松
3、课后小结
4、师生再见
组织：
集体练习
教法：
1、教师提示并口令指挥
1、学生放松
2、教师总结
3、提示课外练习注意事项
要求：
积极放松
场地布置
田径场
器材及设备
课
后
小
结
备
注
武术教案
班级
人数
日期
课次
第2次
课的
基本
内容
一、正侧压腿、正侧踢腿、里合腿、外摆腿
二、三路长拳5-8动
目
的
任
务
1、让学生进一步学习武术基本功并掌握腿法练习的正确方法。
2、继续学习长拳套路动作，并能前后贯穿练习。
重点
难点
重点：
基本功练习中的挺胸、立腰或塌腰
难点：
长拳中的大跃步前穿
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
开
始
部
分
3＇
1、体育委员集合整队，报告人数
2、师生问好
1、宣布本次课的内容及要求
2、安排见习生
队形：
△△教师
×学生
××××××××××××××体育委员
××××××××××××××
教法：
宣讲法
准
备
部
分
18＇
1、绕田径场慢跑二圈（2×400m）
2、徒手操（4×8拍）
（1）头部运动
（2）四肢运动
（3）俯背运动（4）膝关节运动
（5）踝、腕关节运动
3、专门性练习：
拉韧带
组织：
1、成两列纵对慢跑,队伍整齐
2、成广播体操队形散开
3、专门性练习由肋木辅助练习
教法：
1、教师口令指挥，学生练习
2、教师讲解压韧带要领并示范
3、学生练习
基
本
部
分
30＇
一、正侧压腿、正侧踢腿、里合腿、外摆腿
1、正压腿
要点：
直体向前、向下压振，逐渐加大振幅，逐步提高腿的高度
2、侧压腿
要点：
同正压腿
组织：
集体练习⇒分组练习
教法：
1、简介基本功练习内容
2、教师讲解示范，并强调动作要领
学生练习，教师指导
3、教师领做，学生跟练
武术教案
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
基
本
部
分
32＇
3、正踢
要点：
抬头挺胸，身体中正。
4、侧踢
要点：
脚尖向脑后走。
5、里合
要点：
保持上肢中正。
6、外摆
要点：
展胯，动作幅度大。
二、三路长拳5-8动
5、弹腿冲拳
6、大跃步前穿
7、弓步击掌
8、马步架掌
4、学生集体练习，教师纠错
5、学生分组练习，教师纠错
要求
1、学生仔细观察，认真练习
2、教师启发引导学生完成动作
3、反复练习，思考动作，体会动作要领
组织：
集体练习
教法：
1、教师讲解示范
2、师生同步练习
3、学生练习，教师口令指挥
4、教师纠错，学生再练习
5、教师总结
结
束
部
分
5＇
1、集合整队
2、师生放松
（1）伸展性放松
（2）抖动四肢放松
（3）呼吸调整放松
3、课后小结
4、师生再见
组织：
集体练习
教法：
1、教师提示并口令指挥
2、学生放松
3、教师总结
4、提示课外练习注意事项
要求：
积极放松
场地布置
田径场
器材及设备
课
后
小
结
备
注
武术教案
班级
人数
日期
课次
第3次
课的
基本
内容
一、腰功、跳跃、平衡练习
二、三路长拳第二段1-5动
三、单足跳、蛙跳等
目
的
任
务
1、进一步学习武术基本功，提高腰部的柔韧性和灵活性。
2、学习三路长拳新动作并复习已学的。
3、发展学生腿部力量及腰的柔韧性。
重点
难点
重点：
套路学习的虚步栽拳、提膝穿掌的方向路线
难点：
基本功练习腰的灵活性
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
开
始
部
分
5＇
1、体育委员集合整队，报告人数
2、师生问好
3、宣布本次课的内容及要求
4、安排见习生
队形：
△△教师
×学生
××××××××××××××体育委员
××××××××××××××
教法：
宣讲法
准
备
部
分
15＇
1、绕田径场慢跑二圈（2×400m）
2、徒手操（4×8拍）
（1）头部运动
（2）四肢运动
（3）俯背运动（4）膝关节运动
（5）踝、腕关节运动（6）拉韧带
3、专门性练习：
基本功、五步拳
组织：
1、成两列纵对慢跑,队伍整齐
2、成广播体操队形散开
3、专门性练习由肋木辅助练习
教法：
1、教师讲解基本功要领并示范
2、教师口令指挥，学生练习
3、学生练习五步拳，教师指导纠错
基
本
部
分
20＇
一、腰功、跳跃、平衡练习
1、前俯腰
要点：
两腿挺膝伸直，挺胸、塌腰、收髋，并向前折体
2、涮腰
要点：
尽量增大绕环幅度
3、翻腰
要点：
两手臂尽量伸直
组织：
集体练习
教法：
1、教师完整示范
2、教师分解教学
3、教师讲解示范单个动作
4、教师领做，学生跟练
武术教案
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
基
本
部
分
30′
20′
4、腾空飞脚
要点：
踢摆时，脚高须过腰，左腿在击响的一瞬间，屈膝收控于右腿侧。
5、大跃步前穿
要点：
跃步要远，落地要轻，两臂上摆幅度要大。
6、提膝平衡
要点：
平衡站稳，提膝过腰，脚内扣
7、望月平衡
要点：
平稳站立，扣紧膝窝，脚底朝上
二、三路长拳第二段1-5动
1、虚步栽拳2、提膝穿掌3、仆步穿掌4、虚步挑掌5、马步击掌
三、单足跳、蛙跳等
5、学生自练，教师指挥
6、教师纠错，学生再练习
7、教师强调重难点，并介绍易犯错误及纠正方法
8、学生分组自练，教师巡回指导
9、集体练习，教师指挥
10、集体纠错，学生再练习
11、教师小结
要求：
讲解简明扼要，学生观察思考
结
束
部
分
5＇
1、集合整队
2、师生放松
（1）静力性放松
（2）抖动四肢放松
3、课后小结
4、布置课后作业
5、师生再见
组织：
集体练习
教法：
1、教师提示并口令指挥
2、学生放松
3、教师总结
4、提示课外练习注意事项
要求：
积极放松
场地布置
田径场
器材及设备
课
后
小
结
备
注
武术教案
班级
人数
日期
课次
第4次
课的
基本
内容
一、三路长拳第二段6-8动、第三段1-2动
二、单足跳、蛙跳
目
的
任
务
1、学习巩固三路长拳动作，提高动作的完成质量。
2、改善学生的身体状况，提高学生的身体素质，尤其是腿部力量。
重点
难点
重点：
转身踢腿马步盘肘
难点：
弹跳力的练习
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
开
始
部
分
5＇
1、体育委员集合整队，报告人数
2、师生问好
3、宣布本次课的内容及要求
4、安排见习生
队形：
△△教师
×学生
××××××××××××××体育委员
××××××××××××××
教法：
宣讲法
准
备
部
分
13＇
1、绕田径场慢跑二圈（2×400m）
2、徒手操（4×8拍）
（1）头部运动
（2）四肢运动
（3）俯背运动（4）膝关节运动
（5）踝、腕关节运动
3、专门性练习：
柔韧练习、基本功
组织：
1、成两列纵对慢跑,队伍整齐
2、成广播体操队形散开
3、专门性练习由肋木辅助练习
教法：
1、教师口令指挥，学生练习
2、教师指导纠错
3、学生再练习
基
本
部
分
50＇
初级长拳第三路：
第二段6-8动
6、叉步双摆掌
要点：
两臂要划立圆，幅度要大，摆掌与后插步配合一致。
7、弓步击掌
要点：
左腿后撤一步成右弓步，右掌向下、向后伸直成后勾手，左掌经腰
成立掌向前击出。
组织：
集体练习→分组练习→集体练习
教法：
1、教师完整示范
2、教师分解教学
3、教师讲解单个动作要领并示范，学生模仿练习
4、教师领做，学生跟练
体育教学（教案）
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
基
本
部
分
17′
8、转身踢腿马步盘肘
要点：
两臂抡动时划立圆，动作连贯，盘肘要快速有力，右肩前倾。
第三段1-2动：
1、歇步抡砸拳
要点：
抡臂动作要连贯并划成立圆，歇步要两腿交叉全蹲，左腿大小腿靠紧，臀部贴于左小腿外侧，膝关节在右小腿外侧，脚跟提起，右脚尖外展，全脚着地。
2、仆步亮掌
要点：
仆步时左腿充分伸直，脚尖内扣，全脚掌，右腿全蹲，脚跟不离地，挺胸，塌腰，微左转。
二、素质训练
1、单足跳2、蛙跳
5、学生自练，教师指挥
6、教师纠错，学生再练习
7、学生完整练习
8、教师强调重难点，并介绍易犯错误及纠正方法
9、学生分组自练，教师巡回指导
10、集体练习，教师指挥
11、集体纠错，学生再练习，教师小结
要求：
讲解简明扼要，学生观察思考
组织：
学生分组练习
教法：
学生练习，教师指导
结
束
部
分
5＇
1、集合整队
2、师生放松
（1）静力性放松
（2）抖动四肢放松
3、课后小结
4、布置课后作业
5、师生再见
组织：
集体练习
教法：
1、教师提示并口令指挥
2、学生放松
3、教师总结
4、提示课外练习注意事项
要求：
积极放松
场地布置
田径场
器材及设备
课
后
小
结
备
注
武术教案
班级
人数
日期
课次
第5次
课的
基本
内容
一、弓、马、仆、虚、歇五种步型练习
二、复习三路长拳1-2段
目
的
任
务
1、发展学生力量、柔韧、耐力等身体素质，促进身体的全面发展。
2、训练学生的攻防意识。
3、巩固提高技术水平。
重点
难点
重点：
五种步型的动作要领
难点：
长拳中的几个难度动作
课的
部分
时
间
课的内容
组织教法
开
始
部
分
5＇
1、体育委员集合整队，报告人数
2、师生问好
3、宣布本次课的内容及要求
4、安排见习生
队形：
升级会员 