醫(yī)學(xué)專題—--血液的流動(dòng)優(yōu)秀課件VIP

1、醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第三章第三章 血液血液(xuy)的流動(dòng)的流動(dòng)第一節(jié) 理想流體的穩(wěn)定(wndng)流動(dòng)第二節(jié) 血液(xuy)的層流第一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 1. 重點(diǎn)重點(diǎn)：理想流體、流線、流管、流量、：理想流體、流線、流管、流量、連續(xù)性方程、伯努利方程、小孔流速、連續(xù)性方程、伯努利方程、小孔流速、黏性流體、層流、雷諾數(shù)、粘度、泊肅葉黏性流體、層流、雷諾數(shù)、粘度、泊肅葉定律、斯托克斯黏性公式。定律、斯托克斯黏性公式。 2理解理解：速度梯度、黏性流體中的連續(xù)：速度梯度、黏性流體中的連續(xù)性方程、黏性流體中的伯努利方程、人體性方程、黏性流體中的伯努利方程、人體血液流速分布

2、、心臟血液流速分布、心臟(xnzng)做功、外周阻力、做功、外周阻力、血沉。血沉。 第二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第一節(jié) 理想流體的穩(wěn)定(wndng)流動(dòng)第三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀一、基本概念一、基本概念1、理想流體2、定常流動(dòng)3、流線4、流管5、流量(liling)6、靜壓強(qiáng)第四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3.1.1 基本概念基本概念1. 理想流體（理想流體（ideal fluid） 絕對(duì)不可壓縮的絕對(duì)不可壓縮的, 完全無(wú)黏性的流體完全無(wú)黏性的流體(lit)，稱為，稱為 理想流體。理想流體。 ( 理想流體是理想模型理想流體是理想模型 )

3、2. 定常流動(dòng)（定常流動(dòng)（steady flow） 流體質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)空間任一點(diǎn)的速度分布不隨時(shí)間流體質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)空間任一點(diǎn)的速度分布不隨時(shí)間變化變化(binhu)的流動(dòng)，稱為定常流動(dòng)。的流動(dòng)，稱為定常流動(dòng)。第五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀V VV VV V3. 流線流線 在流體中人為地引入一些曲線，這些曲在流體中人為地引入一些曲線，這些曲線上任一點(diǎn)的切線上任一點(diǎn)的切線方向都與流體線方向都與流體質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)該點(diǎn)速質(zhì)點(diǎn)流經(jīng)該點(diǎn)速度方向一致，這度方向一致，這些曲線稱為流線。些曲線稱為流線。第七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀飛飛流流直直

4、下下三三千千尺，尺，疑疑是是銀銀河河(ynh)落落九九天。天。CAB第八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀定常流動(dòng)時(shí)流線的特點(diǎn)定常流動(dòng)時(shí)流線的特點(diǎn)(tdin)(tdin)：（1）與流體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)(yndng)軌跡相同 （2）形狀不隨時(shí)間的推移(tuy)而改變（3）任何兩條流線都不可能相交（4）流線疏的地方，流速小；流線密的地方,流速大;第九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀4、流管（、流管（Stream Tube） 由流線圍成的管狀區(qū)域(qy)第十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀5、流量（體積流量）、流量（體積流量） （1）定義）定義(dngy)：Q= S （2

5、）單位）單位 ：米3/秒 （m3s-1） （3）物理意義：）物理意義：?jiǎn)挝粫r(shí)間內(nèi)流過截面積為單位時(shí)間內(nèi)流過截面積為S的流管的的流管的流體的體積。流體的體積。 定常流動(dòng)時(shí)流管的特點(diǎn)定常流動(dòng)時(shí)流管的特點(diǎn)(tdin)：（1）形狀不隨時(shí)間(shjin)的推移而改變（2）流管內(nèi)外無(wú)物質(zhì)交換（3）生活中的水管即是流管第十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀A B h C PA=PBPB-PC=gh6、靜壓強(qiáng)、靜壓強(qiáng)重要結(jié)論：重要結(jié)論：在連通的同種(tn zhn)流體中（1）定義）定義(dngy)：SFP（2）單位）單位(dnwi)：帕斯卡 （Pa）（3）物理意義：）物理意義：?jiǎn)挝幻娣e上所受到的力

6、液體靜止時(shí)各點(diǎn)的壓強(qiáng)。第十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例題例題(lt)1：水在下圖裝置內(nèi)做定常流動(dòng)。若壓強(qiáng)計(jì)用水銀做測(cè)量液體水在下圖裝置內(nèi)做定常流動(dòng)。若壓強(qiáng)計(jì)用水銀做測(cè)量液體.求：求：p1-p2= ? （忽略（忽略1點(diǎn)與點(diǎn)與2點(diǎn)的高度差）點(diǎn)的高度差）解：當(dāng)定常流動(dòng)時(shí)，解：當(dāng)定常流動(dòng)時(shí)，U形壓強(qiáng)計(jì)中的形壓強(qiáng)計(jì)中的流體是靜止的，符合靜壓強(qiáng)的有流體是靜止的，符合靜壓強(qiáng)的有關(guān)關(guān)(yugun)規(guī)律。規(guī)律。水水=103kg/m3 銀銀=13.6103kg/m3即：即： 銀銀 水水 P3=P4 P3=P1+水水gh+水水gh P4=P2+水水gh+銀銀gh聯(lián)立求解聯(lián)立求解(qi ji)得：

7、得： P1 -P2=(銀銀 -水水）gh 銀銀gh水流1 2 3 4hh第十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀P1 P2=水ghP1 P2=銀ghh1 2 水流1 水流2 h銀P1 P2=水gh1 2 h水流(shuli)第十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀二、理想流體做定常流動(dòng)的規(guī)律(gul)1、連續(xù)性方程(fngchng)2、伯努利方程(fngchng)第十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)(yndng)規(guī)律規(guī)律 適用條件：適用條件： （1）不可(bk)壓縮流體 （2）定常流動(dòng) （3）在同一流管中3.1.2、連續(xù)性方程、連續(xù)性方程(fngchn

8、g) 數(shù)學(xué)表述：數(shù)學(xué)表述： S =常數(shù)常數(shù) 物理表述：物理表述： 同一流管流量守恒。第十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀證明(zhngmng)： V1=V2 （不可壓縮性） S11t=S22 t S11=S221點(diǎn)與2點(diǎn)是任選(rn xun)的，則 S =常數(shù)流進(jìn)流管的體積(tj)=流出流管的體積(tj)若流管中某截面上的流速不是定值，則速度應(yīng)用平均值：常數(shù)vS證畢！第十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例例1：請(qǐng)你列出下面(xi mian)2種流管分布的連續(xù)性方程S11=S22 S2 變小(bin xio) 2變大S11=S22+S33+S441 212 3 4 截

9、面積小的地方(dfng)流速大第十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀證明證明(zhngmng)： 功能原理：功能原理： 外力外力(wil)作功作功+非非保守內(nèi)力作功保守內(nèi)力作功=機(jī)械能增量，即機(jī)械能增量，即3.1.3 伯努利方程伯努利方程(fngchng)（Bernoulli equation）EA 由于是理想流體，流管外由于是理想流體，流管外部的流體的正壓力始終與流速部的流體的正壓力始終與流速方向垂直，因此不作功。所以方向垂直，因此不作功。所以只有流體前后的壓力作功。只有流體前后的壓力作功。理想流體作定常流動(dòng)理想流體作定常流動(dòng)第十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀則前

10、后則前后(qinhu)壓力所作的功為壓力所作的功為VPPAVtvStvS)(212211tvsPtvsPtvFtvFA2221112211第二十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 機(jī)械能增量：將機(jī)械能增量：將S 1 S1和和S 2 S2兩段的流體兩段的流體作為研究對(duì)象，它們的流量相同，質(zhì)量也相作為研究對(duì)象，它們的流量相同，質(zhì)量也相同，用同，用 表示。表示。m222212112121mghmvEmghmvE則，它們則，它們(t men)的總能量分別為的總能量分別為第二十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀)21()21(1212221212mghmvmghmvEEEEEE根據(jù)

11、功能根據(jù)功能(gngnng)原理原理：EA則，可得則，可得第二十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀)21()21(12122221mghmvmghmvV)P(P)21()21(12122221ghvghvPP222212112121ghvPghvP由于由于(yuy)1點(diǎn)、點(diǎn)、2點(diǎn)的任意性，可得到伯努利方程點(diǎn)的任意性，可得到伯努利方程 即即VVm有等式兩邊同除等式兩邊同除212Pvgh常數(shù)常數(shù)第二十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀其中其中(qzhng)：P 壓強(qiáng)壓強(qiáng)(yqing)能密度能密度221v 動(dòng)能密度動(dòng)能密度gh 勢(shì)能密度勢(shì)能密度222212112121ghvP

12、ghvP212Pvgh常數(shù)常數(shù)第二十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀適用適用(shyng)條件：條件：理想流體，定常流動(dòng)，同一流線理想流體，定常流動(dòng)，同一流線 數(shù)學(xué)數(shù)學(xué)(shxu)表述：表述：物理表述：物理表述： 同一同一(tngy)流線，能量密度之和守恒流線，能量密度之和守恒應(yīng)用時(shí)注意以下幾點(diǎn)：應(yīng)用時(shí)注意以下幾點(diǎn)：212Pvgh常數(shù)常數(shù) （1）選一流線，取流線上）選一流線，取流線上2點(diǎn)（有必要時(shí)選點(diǎn)（有必要時(shí)選3點(diǎn)）建立方程點(diǎn)）建立方程 （2）常與連續(xù)性方程聯(lián)合使用）常與連續(xù)性方程聯(lián)合使用 （3）與大氣接觸處的壓強(qiáng)為）與大氣接觸處的壓強(qiáng)為 P PO O ，方程中的壓強(qiáng)方程中的壓

13、強(qiáng)P P不是靜壓強(qiáng)不是靜壓強(qiáng) （4）單位：帕斯卡單位：帕斯卡 （Pa）。）。 單位換算：?jiǎn)挝粨Q算： 1mmHg = 133.3 Pa ， 1atm = 760mmHg =1.013510Pa第二十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀如果(rgu)液體在水平管中做定常流動(dòng)BBBAAAghvPghvP222121222121BBAAvPvP常量221vPv 大的地方(dfng) P 小；v 小的地方 P 大結(jié)合(jih)連續(xù)性方程：s 大的地方 v ??；s 小的地方 v 大得出：s 大的地方大的地方 v 小小 ，P大；大；s 小的地方，小的地方， v大，大，P小小第二十六頁(yè)，共三百三十六

14、頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀若流體靜止,我們也可以從伯努利方程推導(dǎo)(tudo)出高度差為 兩點(diǎn)的壓強(qiáng)差滿足:hgph第二十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀2mAB第二十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例題(lt)2（答案）NoImage)(100 . 20 . 26010012. 0252213mNPmhcmScmSsmQABBA已知：)241122(1024. 520122121mNpsmvsmvSQvSQvghvvPPBBABBAABBAAB解：第二十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例1：一個(gè)很大的開口容器（SASB，兩個(gè)數(shù)量級(jí)以上，或者(huzh

15、)A=0），器壁上距水面h處開有一小孔，截面積為SB。求：小孔處液體的流速B=?解：求解(qi ji)步驟 （1） 畫流線 （2） 列方程 （3） 解方程BBBAAAghvPghvP222121ghvB23.1.4、方程、方程(fngchng)的應(yīng)用的應(yīng)用應(yīng)用一：小孔流速問題應(yīng)用一：小孔流速問題PA=P0 A=0 PB=P0 hB=0根據(jù)題意，有：代入伯努力方程中，求解得：A B第三十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀此公式適用條件此公式適用條件(tiojin)：（1）兩頭都開口：PA=PB=PO（2）大容器：A=0（3）h是小孔到水面的距離類似類似(li s)裝置：裝置：裝置的特點(diǎn)

16、裝置的特點(diǎn)：大敞口(chn ku)容器下方開一小孔A BhA BhghvB2第三十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀A B hghvB2h B A第三十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例題例題 3： 習(xí)題3-1： 如圖所示，有一開口的截面很 大的水箱,水深 h =40cm , 接到箱外水平管的截面積依次是 1平方厘米 . 0.5平方厘米. 0.2平方厘米, 設(shè)液體為理想液體, 求: (1) 流量.(2) 各段水平管液體流速(li s). (3) 與水平管相連接的各壓強(qiáng)計(jì)上液體的高度.第三十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 解： （1） 選軸線(zhu x

17、in)為勢(shì)能零點(diǎn)。選流線如圖，對(duì)A、B兩點(diǎn)的方程為 ： . （2） （3） 對(duì)c, B 兩點(diǎn)的伯努利方程為 同理 scmghSvSQvvghvvgheeeBeBB/562,22132且scmSQvscmSQvscmSQveeddcc/280/,/112/,/56/cmgvvhhgPPvPvPcBcccBCc4 .382)(,2121220202且06332)(22edBdhcmgvvh,.第三十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例2：皮托管測(cè)水流(shuli)速度A點(diǎn)即流體點(diǎn)即流體(lit)流動(dòng)的速度。流動(dòng)的速度。解：B點(diǎn)是停滯點(diǎn)是停滯(tngzh)點(diǎn)點(diǎn) ，vB = 0。在在B點(diǎn)流

18、體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)點(diǎn)流體的動(dòng)能轉(zhuǎn)變?yōu)閴簭?qiáng)能，因此能，因此B管中液面上升，高管中液面上升，高于于A管。管。 A、B兩點(diǎn)同高，過兩點(diǎn)同高，過A、B兩點(diǎn)選流線，則可得兩點(diǎn)選流線，則可得222121BBAAvPvP2Avgh應(yīng)用二：測(cè)速儀原理應(yīng)用二：測(cè)速儀原理BAPPgh第三十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例例3：皮托管測(cè)氣體或液體：皮托管測(cè)氣體或液體(yt)流速。流速。A、B兩點(diǎn)近似兩點(diǎn)近似(jn s)為同高點(diǎn)；為同高點(diǎn)；vA= 0為液體密度為液體密度為氣體密度為氣體密度BBBAAAghvPghvP222121221BBAvPP(1)ghPPBA(2)解：第三十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。

19、醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀裝置的特點(diǎn)：裝置的特點(diǎn)： 有兩個(gè)開口，一個(gè)迎著液（氣）流，另一個(gè)和液有兩個(gè)開口，一個(gè)迎著液（氣）流，另一個(gè)和液（氣）流方向平行；兩個(gè)開口分別（氣）流方向平行；兩個(gè)開口分別(fnbi)與壓強(qiáng)計(jì)聯(lián)接。與壓強(qiáng)計(jì)聯(lián)接。ghv2由（1）、（2）得第三十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 例例4： 汾丘里流量計(jì)是一根粗細(xì)不均勻的管子做成的，粗部汾丘里流量計(jì)是一根粗細(xì)不均勻的管子做成的，粗部和細(xì)部分別接有一根豎直的細(xì)管和細(xì)部分別接有一根豎直的細(xì)管(x un)，如圖所示。在測(cè)量時(shí)，兩如圖所示。在測(cè)量時(shí)，兩豎直管中的液體會(huì)出現(xiàn)高度差豎直管中的液體會(huì)出現(xiàn)高度差h。如果已知。如果

20、已知SA、SB、h。求：。求：Q=?解：解： 過過A、B兩點(diǎn)選流線如圖兩點(diǎn)選流線如圖則有則有g(shù)hPPvPvPvSvSBABBAABBAA222121應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)三：流量計(jì)原三：流量計(jì)原理理A BSBhSA第三十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀求解(qi ji)：222BABASSghSv222BAABSSghSv222BABABBAASSghSSvSvSQ第三十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀汾丘里（汾丘里（Venturi）流量計(jì)裝置）流量計(jì)裝置(zhungzh)的特點(diǎn)：的特點(diǎn)：類似類似(li s)裝置：裝置：hABABh 一支一支(y zh)粗細(xì)不同的

21、管子水平放置，在粗細(xì)不等的兩處接粗細(xì)不同的管子水平放置，在粗細(xì)不等的兩處接出壓強(qiáng)計(jì)。出壓強(qiáng)計(jì)。第四十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)四：虹吸管原理四：虹吸管原理例：例：用如圖所示的虹吸管將容用如圖所示的虹吸管將容器中的水吸出。如果管內(nèi)器中的水吸出。如果管內(nèi)液體作定常流動(dòng)，求液體作定常流動(dòng)，求(1)虹吸管內(nèi)液體的流速虹吸管內(nèi)液體的流速(2) B點(diǎn)的壓強(qiáng)點(diǎn)的壓強(qiáng)(3)C點(diǎn)的壓強(qiáng)點(diǎn)的壓強(qiáng) C B D AhD第四十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 C B D AhD則對(duì)A和D兩點(diǎn)的方程(fngchng)為DDDAAAghvPghvP2221210PPP

22、DA0AvDDAghvgh221ADDADghhhgv2)(2解： (1) 過過A、B、C、D 4點(diǎn)選流線點(diǎn)選流線第四十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀（2）PB=?對(duì)對(duì)A點(diǎn)與點(diǎn)與B點(diǎn)列伯努利方程點(diǎn)列伯努利方程(fngchng)BBBAAAghvPghvP222121BAhh 0PPADBvv DAvv BAvv 0Av20202121DBBvPvPP C B D AhD第四十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀（3）PC=?對(duì)對(duì)C點(diǎn)與點(diǎn)與D點(diǎn)列伯努利方程點(diǎn)列伯努利方程(fngchng)DDDCCCghvPghvP222121 C B D AhDDCvv 0PPDDCD

23、CCghPhhgPP00)(第四十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀應(yīng)用應(yīng)用(yngyng)五：噴霧器原理五：噴霧器原理 噴口處的截面小，流速大，該處壓強(qiáng)小噴口處的截面小，流速大，該處壓強(qiáng)小于大氣壓強(qiáng)，其吸入外界于大氣壓強(qiáng)，其吸入外界(wiji)氣體和下面的氣體和下面的水，混合成霧狀噴出。水，混合成霧狀噴出。第四十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀應(yīng)用六：兩個(gè)日常應(yīng)用六：兩個(gè)日常(rchng)現(xiàn)象現(xiàn)象（1）水流隨位置）水流隨位置(wi zhi)的下降而變細(xì)的下降而變細(xì) A BhBBBAAAghvPghvP2221210PPPBABBAAghvghv222121BAhhB

24、AvvSAA = SBBBASS 第四十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀（2）兩船并行(bngxng)前進(jìn)，不能靠得太近，易互相碰撞S外S內(nèi)222121內(nèi)內(nèi)外外內(nèi)外內(nèi)外內(nèi)內(nèi)外外vPvPvvSSvSvS內(nèi)外vv內(nèi)外PP第四十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例題例題(lt)4：習(xí)題習(xí)題3-2解：解： 1）選?。┻x取(xunq)坐標(biāo)系，向上為坐標(biāo)系，向上為x軸正向軸正向 設(shè)任意時(shí)刻設(shè)任意時(shí)刻(shk)液面距底面為液面距底面為x，則此，則此時(shí)小孔的流速為時(shí)小孔的流速為AxxoB1S2S1v2vdxhgxv22 設(shè)設(shè)dt時(shí)間內(nèi)液面下降時(shí)間內(nèi)液面下降dx(為負(fù)值為負(fù)值)，則，則

25、dt時(shí)間內(nèi)液面時(shí)間內(nèi)液面下降的水的體積應(yīng)等于下降的水的體積應(yīng)等于dt時(shí)時(shí)間內(nèi)由小孔間內(nèi)由小孔B流出的水的體流出的水的體積，即積，即第四十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀dtvSdxS221)(則得則得dxgxdxvSSdt2400221上式兩邊上式兩邊(lingbin)同時(shí)積分，得同時(shí)積分，得sxgdxxgdtth1802240024000121012/1第四十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀2）保持液面高度保持液面高度(god)不變，則此時(shí)不變，則此時(shí)gghv222dxgdxghdt24002400因此因此(ync)sdxgdtt90240001第五十頁(yè)，共三百三

26、十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀0PABCDEh1h2h 例題例題5 5：一開口一開口(ki ku)(ki ku)很大的容器很大的容器A A的底部接有一的底部接有一豎豎直管直管B B , ,其側(cè)面又接有一其側(cè)面又接有一U U型壓強(qiáng)計(jì)。已知型壓強(qiáng)計(jì)。已知h h1 1，h h2 2求壓強(qiáng)計(jì)右管水面的高度。求壓強(qiáng)計(jì)右管水面的高度。解：選流線解：選流線A A、B B、C C 如圖，如圖，C C點(diǎn)為點(diǎn)為勢(shì)能勢(shì)能(shnng)(shnng)零點(diǎn)。零點(diǎn)。則對(duì)則對(duì)A A、C C 兩點(diǎn)的方程兩點(diǎn)的方程(fngchng)(fngchng)為為)(221)(2120210hhgvvPhhgPCC)(221hhgvv

27、SScBCB第五十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀對(duì)對(duì)B B 、C C 兩點(diǎn)的方程兩點(diǎn)的方程(fngchng)(fngchng)為為2020222121ghPPvPghvPBCBB對(duì)對(duì)U U型壓強(qiáng)計(jì)：型壓強(qiáng)計(jì)：D D點(diǎn)點(diǎn)E E點(diǎn)與點(diǎn)與C點(diǎn)等高，則點(diǎn)等高，則02,PghPPghPEBD0)(020202hPghghPghPghPghPPBED第五十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀小結(jié)小結(jié)(xioji)：一、概念一、概念(ginin)：理想流體、定常流動(dòng)、流線、流管 流量、靜壓強(qiáng)二、兩個(gè)二、兩個(gè)(lin )公式公式：常數(shù)ghvP221三、三種裝置三、三種裝置：小孔流速、

28、比托管, 汾丘里流量計(jì)S =常數(shù)第五十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第二節(jié)第二節(jié) 血液血液(xuy)的層流的層流第五十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀一、概念一、概念(ginin)1、黏性流體(lit), 黏度.2、層流(cn li), 雷諾數(shù). 3、速度梯度.4,牛頓黏性定律 , 牛頓流體.第五十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀二、運(yùn)動(dòng)二、運(yùn)動(dòng)(yndng)規(guī)律規(guī)律1、連續(xù)性方程(fngchng)2、伯努利方程(fngchng)3、泊肅葉定律、泊肅葉定律4、斯托克斯黏性公式、斯托克斯黏性公式三、應(yīng)用三、應(yīng)用1、心臟作功2、血流速度分布第五十六頁(yè)，共

29、三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3.2.1、基本概念：、基本概念：1、黏性流體、黏性流體(lit) 流動(dòng)時(shí)存在內(nèi)摩擦力的流體流動(dòng)時(shí)存在內(nèi)摩擦力的流體(lit).2、層流、層流(cn li)第五十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀rr第五十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀由于粘性的存在，在管道中流動(dòng)的流體出現(xiàn)了分層由于粘性的存在，在管道中流動(dòng)的流體出現(xiàn)了分層流動(dòng)，各層流體只作相對(duì)滑動(dòng)而彼此不相混合流動(dòng)，各層流體只作相對(duì)滑動(dòng)而彼此不相混合(hnh)，這種現(xiàn)象稱為層流。這種現(xiàn)象稱為層流。第五十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀（1）層與層之間無(wú)質(zhì)量）層與層

30、之間無(wú)質(zhì)量(zhling)交換交換層流層流(cn li)的特點(diǎn)的特點(diǎn)：（2）各層的流速）各層的流速(li s)大小不同大小不同（3）流速的方向與層面相切，沒有法向分量）流速的方向與層面相切，沒有法向分量 湍流湍流 當(dāng)流體流速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，流體正常的層當(dāng)流體流速達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，流體正常的層流被破壞，此時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)得到垂直于管軸的分速度，流被破壞，此時(shí)流體質(zhì)點(diǎn)得到垂直于管軸的分速度，各個(gè)流層相互混合，流動(dòng)極不規(guī)則，這種流動(dòng)叫湍流。各個(gè)流層相互混合，流動(dòng)極不規(guī)則，這種流動(dòng)叫湍流。湍流不是層流，不具有層流的特點(diǎn)，湍流與層流的另湍流不是層流，不具有層流的特點(diǎn)，湍流與層流的另一區(qū)別是會(huì)發(fā)出聲音。一區(qū)別是會(huì)

31、發(fā)出聲音。第六十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀雷諾數(shù)雷諾數(shù)一個(gè)(y )區(qū)別層流與湍流的數(shù)字vrRe其中其中(qz(qzg)g)：流體的密度 r-流管的半徑 -流體的平均流速 流體的黏度 Re-雷諾數(shù)（無(wú)單位） 0 Re 1000 層流(cn li)1000 Re 1500 湍流 醫(yī)學(xué)上雷諾數(shù)的臨界范圍醫(yī)學(xué)上雷諾數(shù)的臨界范圍：第六十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例：例：已知血液黏度=410-3 pas ； 血液密度(md)=1.0103kg/m3 ； 主動(dòng)脈管半徑 r=0.510-2 m 求：保持層流 Vmax=?解解：1000vrRe12333max8 . 010

32、5 . 01010104smRrve第六十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3、速率、速率(sl)梯度梯度物理意義：物理意義：在垂直于流動(dòng)方向上，每增加單位 距離流體速率的增加量，稱為(chn wi)平均速率梯度。單位單位(dnwi)：s-1定義定義：drdvr第六十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀0drdv較小drdv較大drdv第六十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀4 黏度黏度(nind) （黏滯系數(shù)、內(nèi)摩擦系數(shù)）（黏滯系數(shù)、內(nèi)摩擦系數(shù)）（）定義（）定義(dngy)：（）物理意義（）物理意義：液體的黏度(nind) 越大，說明該 液體流動(dòng)時(shí)內(nèi)摩擦力越

33、大。1泊.Pas（）單位（）單位：Pas（4） 的特點(diǎn)：不同流體在相同條件下的黏度是不同的的特點(diǎn)：不同流體在相同條件下的黏度是不同的 同種流體在不同溫度下黏度同種流體在不同溫度下黏度 不同。不同。切變率切應(yīng)力drdvsf第六十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀其中其中(qzhng)：f 流體內(nèi)部相鄰兩流體層之間的黏力 黏度 （Pas）牛頓牛頓(ni dn)黏性定律黏性定律：兩層之間的接觸面積S速度梯度drdvsdrdvf第六十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀牛頓流體：牛頓流體：滿足牛頓黏滯定律(dngl)的流體稱為牛頓流體，否則稱為非牛頓流體。dzdv牛頓流體非牛頓流

34、體dzdv第六十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀幾種(j zhn)流體的黏度（t=20）單位：Pas空氣1.8-水1.0-血液4.0-甘油 8.3-3.2.2、連續(xù)性方程、連續(xù)性方程(fngchng) 人體內(nèi)血流速度分布人體內(nèi)血流速度分布、連續(xù)性方程、連續(xù)性方程(fngchng)常數(shù)vS第六十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀2、血流速度、血流速度(sd)分布分布血液(xuy)在大動(dòng)脈中流速最快，在毛細(xì)血管內(nèi)流速最慢。為什么 ？3 30 0c cm m/ /s s9 90 00 0c cm m2 25 5c cm m/ /s s速速度度速速度度面面積積3 3c cm

35、m2 21 18 8c cm m2 21 1m mm m/ /s s毛毛細(xì)細(xì)血血管管主主動(dòng)動(dòng)脈脈腔腔靜靜脈脈第六十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3.2.3 伯努利方程伯努利方程(fngchng) 心臟作功心臟作功221112221122PvghPvghww 單位體積的流體塊從截面單位體積的流體塊從截面s1流到截面流到截面s2粘力所做粘力所做的功，稱為的功，稱為(chn wi)粘性損耗粘性損耗1. 粘性流體的伯努利方程粘性流體的伯努利方程(fngchng)對(duì)于理想流體對(duì)于理想流體12()APPV對(duì)于粘性流體，粘力所做的功對(duì)于粘性流體，粘力所做的功Aw V 根據(jù)功能原理根據(jù)功能原理

36、2212221111()()()22PPVw Vmvmghmvmgh 第七十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 h1叫壓強(qiáng)高度叫壓強(qiáng)高度或靜壓強(qiáng)靜壓強(qiáng)，它表示維持液體它表示維持液體(yt)沿水平管做定沿水平管做定常流動(dòng)時(shí)，克服內(nèi)摩擦力所需消耗的壓強(qiáng)常流動(dòng)時(shí)，克服內(nèi)摩擦力所需消耗的壓強(qiáng)。 h2叫速度高度叫速度高度或動(dòng)壓強(qiáng)動(dòng)壓強(qiáng)，它表示維持液體在管中有一定流表示維持液體在管中有一定流動(dòng)動(dòng)(lidng)的速度所需要的壓強(qiáng)。的速度所需要的壓強(qiáng)。第七十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀如果粘性流體沿著粗細(xì)如果粘性流體沿著粗細(xì)(cx)均勻的水平管道做定常流動(dòng)均勻的水平管道做定常流動(dòng)1

37、2hh則則12vv此時(shí)此時(shí)(c sh)粘性流體的伯努利方程為粘性流體的伯努利方程為12PPw 此式說明此式說明(shumng)即使在水平管中，也必須有一定的即使在水平管中，也必須有一定的壓強(qiáng)差才能使粘性流體做定常流動(dòng)。壓強(qiáng)差才能使粘性流體做定常流動(dòng)。第七十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀應(yīng)用應(yīng)用(yngyng):2. 心臟心臟(xnzng)作功作功體循環(huán)體循環(huán)肺循環(huán)肺循環(huán)右心房左心房右心室左心室第七十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第七十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀計(jì)算計(jì)算(j sun)心臟作功的方法心臟作功的方法：心臟心臟(xnzng)作功等于左

38、、右心室作功之和。作功等于左、右心室作功之和。根據(jù)伯努力方程：左心室作功（體循環(huán)：左心室右心房）)21()21(2222111ghvpghvpw211121vpw02p02v第七十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀同理，右心室作功（肺循環(huán)：右心室左心房） 整個(gè)(zhngg)心臟作功1221176WWWPv421.57 10/WJ m1122161vpw一般正常人的akPp33.131smv3 . 01第七十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3.2.4 泊肅葉定律泊肅葉定律(dngl) 外周阻力外周阻力412()8RQPPL1. 泊肅葉定律泊肅葉定律(dngl)1842年

39、法國(guó)醫(yī)學(xué)家泊肅葉得出結(jié)果：實(shí)際年法國(guó)醫(yī)學(xué)家泊肅葉得出結(jié)果：實(shí)際(shj)流流體在體在水平圓管中水平圓管中作定常流動(dòng)時(shí)，流量為作定常流動(dòng)時(shí)，流量為)sm3流量（其中： Q(m)圓管半徑R(m)圓管長(zhǎng)度L)(pa21圓管兩端的壓強(qiáng)差 PP).(pas流體的黏度第七十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 當(dāng)黏性流體在圓管中作定常流動(dòng)時(shí)當(dāng)黏性流體在圓管中作定常流動(dòng)時(shí),所取流體元所取流體元兩端兩端(lin dun)所受靜壓力和流體元側(cè)面上的黏性阻力所受靜壓力和流體元側(cè)面上的黏性阻力相平衡，即相平衡，即 流速流速(li s)分分布布212d2()dvrLpprr12()dd2ppvrrL012(

40、)dd2Rvrppvr rL1p2prL 泊肅葉定律泊肅葉定律(dngl)的證的證明明第七十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 管軸（管軸（r =0）處流速）處流速(li s)最大，為最大，為)(4)(2221rRLppv 流量流量(liling)ddQv S2dvrr2212()() d2ppRr r rLRrdr2214RLPPvm第七十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀0dRQQ22120()() d2RppRrr rL412()8RppLRrdr第八十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀平均平均(pngjn)流速流速2QvRLRpp8)(221m21v第

41、八十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀粘性粘性(zhn xn)損耗損耗1228 LwPPvR214QRL8PPPP式中或第八十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀將泊肅葉定律將泊肅葉定律(dngl)改寫為：改寫為：其中其中48RLRf稱為流阻流阻在醫(yī)學(xué)上，流阻的大小在醫(yī)學(xué)上，流阻的大小(dxio)反映了血液在血管中流動(dòng)反映了血液在血管中流動(dòng) 時(shí)所受阻力的大小。單位：時(shí)所受阻力的大小。單位： Pasm外周阻力外周阻力(zl)-從心臟左心室到右心房整個(gè)體循環(huán)從心臟左心室到右心房整個(gè)體循環(huán) 過程中的流阻之和。過程中的流阻之和。 對(duì)體循環(huán)，有對(duì)體循環(huán)，有13Rf =舒張壓舒張壓

42、+（收縮壓（收縮壓 舒張壓）舒張壓）60心臟每搏血量心臟每搏血量心率心率fRpQs第八十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀412()8RQPPL黏性流體在圓管中的平均(pngjn)流速例：例：已知血液在半徑為r，長(zhǎng)度(chngd)為 L的圓管中 流 動(dòng)， 若兩端的壓強(qiáng)差 p 1 p 2已知。求：血液流動(dòng)的平均速度。解解（1）vSQ 2SR212()8RvPPL第八十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3.2.5 斯托克斯黏性公式斯托克斯黏性公式(gngsh) 血沉血沉當(dāng)球形固體以不大的速率在廣延的黏性流體當(dāng)球形固體以不大的速率在廣延的黏性流體(lit)中運(yùn)中運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球受

43、到的黏力大小為動(dòng)時(shí)，小球受到的黏力大小為F = 6 r v其中：其中： F 小球受到的粘力（小球受到的粘力（N） 流體的粘度（流體的粘度（Pas） r 小球的半徑（小球的半徑（m） v 小球相對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)速率（小球相對(duì)流體的運(yùn)動(dòng)速率（m/s）第八十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀血沉是紅細(xì)胞在血漿中的整體下降(xijing)速度利用斯托克斯黏性公式證明，單個(gè)細(xì)胞在血漿利用斯托克斯黏性公式證明，單個(gè)細(xì)胞在血漿 中的下降速度中的下降速度(sd) 其中其中 ：v -為紅細(xì)胞的終極速度，為紅細(xì)胞的終極速度， r -為紅細(xì)胞的半徑，為紅細(xì)胞的半徑， -為紅細(xì)胞的密度，為紅細(xì)胞的密度， -為

44、血漿的密度，為血漿的密度， -為血漿的黏度為血漿的黏度。grv)(922第八十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀證明(zhngmng)如下： 紅細(xì)胞由于受重力作用紅細(xì)胞由于受重力作用(zuyng)而下落，受到而下落，受到的的 阻力阻力 有兩個(gè)：浮力和黏力。有兩個(gè)：浮力和黏力。 整理得：整理得：ggrrv334346grv)(922第八十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例：已知小球的密度(md)球，黏性流體密度 （且球 ），小球半徑r，小球下降 的收尾速度 , 求：黏性流體黏度=?浮力阻力重力解：開始時(shí)=0，重力 浮力 加速(ji s)下降產(chǎn)生(chnshng)阻力F=

45、6rv 阻力變大當(dāng) 浮力+阻力=重力時(shí) =maxgrrvgr球3max334634)(92max2球vgr)(18max2球vgd此題為“用斯托克斯定律測(cè)流體黏度”實(shí)驗(yàn)原理。maxv第八十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀小結(jié)小結(jié)(xioji)：1、概念、概念(ginin)：層流 速度梯度 牛頓流體 黏度2 公式公式(gngsh)：vrRe雷諾數(shù)連續(xù)性原理常數(shù)vS黏度切變率切應(yīng)力dzdvsf第八十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀泊肅葉定律)(8214PPLrQ斯托克斯黏性公式F=6rv伯努利方程222121121221ghvPghvP第九十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題

46、-血液的流動(dòng)優(yōu)秀本章本章(bn zhn)小結(jié)小結(jié)：一、概念：一、概念：理想流體、定常流動(dòng)、流線、流 管、流量、靜壓強(qiáng) ,層流 , 速度梯度(t d) , 牛頓流體 , 黏度二、公式二、公式(gngsh)：S =常數(shù)常數(shù)ghvP221第九十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀vrRe雷諾數(shù)連續(xù)性原理常數(shù)vS黏度 切變率切應(yīng)力dzdvsf伯努利方程222121121221ghvPghvP第九十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀泊肅葉定律)(8214PPLrQ斯托克斯黏性公式F=6rv第九十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第三章 血液(xuy)的流動(dòng) 作業(yè)(zuy

47、)答案第九十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀1212h12)(212121212212122122111vvPPvPvP12122211vSSvvSvS如圖如圖: 汾丘里流量計(jì)，水在管中作定常流動(dòng)，已知汾丘里流量計(jì)，水在管中作定常流動(dòng)，已知 1、2兩點(diǎn)處管道截面積為兩點(diǎn)處管道截面積為S1、S2，壓強(qiáng)計(jì)中水銀，壓強(qiáng)計(jì)中水銀(shuyn)液液 面高度差為面高度差為h, 水的密度水的密度 , 水銀水銀(shuyn)的密度的密度 求求Q. 解：選流線如圖，則對(duì)解：選流線如圖，則對(duì)1、2兩點(diǎn)的方程兩點(diǎn)的方程(fngchng)為為 第九十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀)(2)

48、(2)(2)(2122211221221122211212222112212222212112sshgSSvSvSQSShgSvsshgSvSSSvhg) 1 ()(21)(21222221211212121121SSSvvvSSPP由（1）、（2）式，可得 )2(221hgPP第九十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀AB222121AABBAAvPPPvPhgvhgvhgPPAAAB22122.下圖為皮托管的原理圖。將一直管下圖為皮托管的原理圖。將一直管 和一下端彎成直角的彎管插入和一下端彎成直角的彎管插入(ch r)液體液體 中。兩管管口在同一水平線上，兩中。兩管管口在同一水平

49、線上，兩 管中液面高度差為管中液面高度差為h。求：液體。求：液體(yt)流流 速。速。 解：對(duì)解：對(duì)A, B兩點(diǎn)的方程兩點(diǎn)的方程(fngchng)為為h第九十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀液氣BhAhBA222121BBAAvPvP氣氣ABABBBAAvSSvvSvS) 1 ()(21)(21222222BBAAABBASSSvvvPP氣氣3.用如圖所示:汾丘里流量計(jì)測(cè)氣體(qt)流速。已 知 SA、SB、hA、hB、 求：A點(diǎn)氣體的流速(li s)。 解：對(duì)A, B兩點(diǎn)的方程為 第九十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 由側(cè)管壓強(qiáng)計(jì)可得 （1）、（2）兩式聯(lián)立，可

50、得 AAghPP液0BBghPP液0)2()(BABAhhgPP液 )s)(222ABBABAshhgsv（氣液第九十九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀vPhgvPP2021)(20ghPPv4. 如圖：利用壓縮空氣將水從一個(gè)大容器內(nèi)通過細(xì)管子 中壓出。若管口高 出容器內(nèi)液面h，容器內(nèi)壓縮 空氣(kngq)的壓強(qiáng)為P,求：管口流速 v=？（已 知大氣壓 強(qiáng) 為P0，水的密度為）。 解：對(duì)液面和管口兩點(diǎn)列方程 h第一百頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀AhAhBC第一百零一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀3h5. 如圖，有一個(gè)(y )大的敞口水容器，在它的底部接

51、出一個(gè)(y ) 兩邊粗中間細(xì)的水平細(xì)管。大容器口有一點(diǎn)A， 細(xì)的水平管處有一點(diǎn)B，水平管管口有一點(diǎn)C。C 與大氣相通。SC=SB、SA SC，A點(diǎn)與C點(diǎn)高度(god)差為hA，在細(xì)的水平管處接出一個(gè)彎管和下面的水糟相連。求：水糟中的水在彎管中上升的高度。ACghv22022121vPvPBBACBCBBBCCghvSSvvSvS6ACBBhgvvPP2)(21220解：有小孔流速(li s)，可得對(duì)B、C兩點(diǎn)的方程為第一百零二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 由壓強(qiáng)計(jì)可知(k zh) AAhhhghg22hgPPB0第一百零三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀744100

52、06. 1102310998. 010503332rvRe1000eR6. 20的水以v=50cm/s的速度在一直徑d=3mm的管內(nèi)(un ni)流動(dòng)。已知，=1.00610-3Pas，0.998103kg/m3，問水做什么(shn me)運(yùn)動(dòng)。解： 當(dāng)時(shí)為層流(cn li)，則水作層流(cn li)。第一百零四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀1h2hLllllahbhch第一百零五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀7如圖。在一個(gè)大桶內(nèi)盛滿密度為的牛頓黏性流體 桶的下端連接一根粗細(xì)均勻的水平細(xì)管，桶內(nèi)液面 高出水平細(xì)管h=h1+h2,細(xì)管長(zhǎng)度為L(zhǎng)，內(nèi)半徑為R， 且大桶橫截

53、面積遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于水平細(xì)管的橫截面積， 故可以(ky)近似地認(rèn)為液體在細(xì)管中做定常流動(dòng)。若在 時(shí)間t內(nèi)從細(xì)管流出的液體的體積為V，求：液體的 黏度。LPRQ84tVQ wtRLVP48而 解：wvPghPB20021wvghB221選流線如圖，對(duì)流線上的A、B兩點(diǎn)的方程(fngchng)為 第一百零六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀tRLVtRVghtRVRtVSQvBB422228)(21)2(8)(2184224tVVghtRLtRVghLVtR第一百零七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 8.單個(gè)紅細(xì)胞可以近似被認(rèn)為是一個(gè)(y )半徑為4微米的固體小球，它的密度是 假設(shè)

54、血漿的黏度為 密度為 試計(jì)算血漿中單個(gè)紅細(xì)胞在一個(gè)(y )小時(shí)內(nèi)下降了多少毫米的距離。smgrv/10597. 1)10043. 110098. 1 (102 . 188 . 9)104(2)(926333262mmvth7 . 5)6060(10597. 1633.10098. 1mkgsPa.102 .1333.10043. 1mkg第一百零八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀物理(wl)實(shí)驗(yàn)課的目的 1. 系統(tǒng)了解實(shí)驗(yàn)的基本理論 測(cè)量及有效數(shù)字 誤差理論的基本方法 數(shù)據(jù)處理的基本方法 2. 培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)的基本技能 掌握基本儀器的調(diào)整與使用 培養(yǎng)獨(dú)立分析解決問題的能力 正確完整寫出合

55、格(hg)的實(shí)驗(yàn)報(bào)告 3.掌握實(shí)驗(yàn)的基本方法 測(cè)量的分類與基本方法第一百零九頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀第一章 測(cè)量誤差及數(shù)據(jù)處理 1.1、物理量的測(cè)量及測(cè)量誤差 1.2、儀器(yq)的精密度和有效數(shù)字 1.3、直接測(cè)量誤差的計(jì)算 1.4、間接測(cè)量的絕對(duì)誤差與相對(duì)誤差 1.5、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的列表與圖示第一百一十頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀1.1 物理量的測(cè)量(cling)及測(cè)量(cling)誤差 一 、測(cè)量及分類(fn li) 1.測(cè)量的種類：直接測(cè)量，間接測(cè)量. 2.測(cè)量的基本方法：比較法，放大 法. 補(bǔ)償法，模擬法，轉(zhuǎn)換法。 3.數(shù)據(jù)處理的方法及種類： 直接測(cè)量

56、量的處理方法. 間接測(cè)量量的處理方法. 列表法，作圖法，逐差法。第一百一十一頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 測(cè)量：將待測(cè)的物理量與選定的同類單位 量相比較。 （1）直接測(cè)量：用儀器直接將待測(cè)量與 選 定的同類單位量進(jìn)行比較，直接在 儀器上讀出待測(cè)量的數(shù)值。 （2）間接測(cè)量：由幾個(gè)(j )直接測(cè)量出的物理 量，通過已知的公式，定律進(jìn)行計(jì) 算，從而求出待測(cè)量。第一百一十二頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀二、測(cè)量的誤差(wch)及分類 數(shù)值(shz)分為真值和測(cè)量值。 真值：物理量在客觀上存在著絕對(duì)準(zhǔn)確 的數(shù)值。 測(cè)量值：實(shí)際測(cè)量得到的結(jié)果。 測(cè)量誤差分為系統(tǒng)誤差和偶然誤差

57、。 系統(tǒng)誤差 偶然誤差 1.2 儀器(yq)的精密度和有效數(shù)字第一百一十三頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 一 、儀器的精密度 在正確使用測(cè)量?jī)x器時(shí)，所能測(cè)得的最 小的準(zhǔn)確值。 二 、有效數(shù)字 1.將測(cè)量結(jié)果(ji gu)中可靠的幾位數(shù)字加上一位可 疑數(shù)字 稱為有效數(shù)字。 （由左起第一個(gè)非零數(shù)起，右邊全部數(shù)字構(gòu)成 測(cè)量得到的全部數(shù)字組成。） 如：0.00786 是三位有效數(shù)字，而不是六位 有效數(shù)字。 是兩位有效數(shù)字。 1000mm不等于 分別是四位 和兩位有效數(shù)字。 19101.93100.1第一百一十四頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀2.有效數(shù)字(yu xio sh

58、z)的來源 測(cè)量過程中各類因素產(chǎn)生(chnshng)的誤差，使測(cè)量 值分成可從儀器上讀出的部分 準(zhǔn)確數(shù) 字，和由于儀器最小刻度限制只能估計(jì) 其大小的部分 欠準(zhǔn)數(shù)字。如：用毫米尺測(cè)鋼筆的直徑，由于最小刻度為毫米，而直徑在11到12毫米之間，為了客觀描述直徑大小，往往將最小刻度分成2等份，5等份，10等份，（常用）對(duì)11到12毫米之間進(jìn)行估計(jì)，得到 11.4，11.5，11.6，11.3，11.4等。 可知，11是準(zhǔn)確數(shù)字，后面是欠準(zhǔn)數(shù)字。 有效數(shù)字=準(zhǔn)確數(shù)字+欠準(zhǔn)數(shù)字。第一百一十五頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 3.關(guān)于有效數(shù)字的注意事項(xiàng)： （1）數(shù)字當(dāng)中的“0”與數(shù)字后面(hu

59、mian)的“0”都是 有效數(shù)字，有效數(shù)字的位數(shù)與 小數(shù)點(diǎn)無(wú)關(guān)。 （2）有效數(shù)字的位數(shù)與單位換算無(wú)關(guān)。 （3）有效數(shù)字的四舍五入。 （4）常數(shù)的有效數(shù)字。 第一百一十六頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀三 、有效數(shù)字(yu xio sh z)的運(yùn)算法則 1.加減法：諸數(shù)相加減時(shí)，所得結(jié)果的有效數(shù)字應(yīng)以 保留諸數(shù)中最高可疑的位數(shù)為標(biāo)準(zhǔn)。 例如 2.乘除(chngch)法：諸數(shù)相乘除(chngch)時(shí)，所得結(jié)果的有效數(shù)字的位 數(shù)應(yīng)以諸數(shù)中有效數(shù)字位數(shù)最少的作為保留標(biāo)準(zhǔn)。 例如：9.6440.586423. 026 .5832 . 37018. 052 . 387.7582.0142.61

60、.52.1623.4第一百一十七頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀 3. 乘方與開方 有效數(shù)字進(jìn)行乘方或開方運(yùn)算時(shí)，所得結(jié)果 有效數(shù)字的位數(shù)與底數(shù)的位數(shù)相同。 例如： 4. 三角函數(shù)(snjihnsh) 三角函數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)與角度的位數(shù)相同。 例如： 5. 對(duì)數(shù) 對(duì)數(shù)的有效數(shù)字的位數(shù)與真數(shù)的位數(shù)相同。 例如：6.275.2.528.36.142284.07 .32cos528.182.19lg第一百一十八頁(yè)，共三百三十六頁(yè)。醫(yī)學(xué)專題-血液的流動(dòng)優(yōu)秀例題(lt)：27.379.4)43.92.6(0.479)0.94325()4(11.18257.4)3(00.2)0.200.40