第五讲 流体的粘性及牛顿粘性定律.doc

第五讲 流体的粘性及牛顿粘性定律 【学习要求】 1．理解内摩擦力的概念，知道内摩擦力是产生流体阻力的根本原因。 2．理解流体粘性的概念，知道粘性是流体的固有属性之一。 3．掌握牛顿粘性定律。 4．掌握粘度的物理意义及影响因素，记住粘度在SI制中的单位，了解粘度在物理单位制中的单位，会进行相互之间的换算。 【预习内容】 1．以1kg流体为衡算基准的伯努利方程式为 ，式中的∑hf 表示1kg流体在衡算范围内因克服 而损失的机械能。 2．伯努利方程主要应用于（1） ；（2） ； （3） ；（4） 。 【学习内容】 一、流体的粘性 1．决定 的物理性质称为粘性。 流体的粘性是流体固有的属性之一，只有在 才会表现出来， 把运动着的流体内部 作用力称为内摩擦力或叫粘滞力。 2、流体具有粘性，流动时产生的 是产生流体阻力的根本原因。 二、牛顿粘性定律 1．牛顿粘性定律的物理意义 液体内摩擦力的大小与 有关，且与 和 成正比。 2．牛顿粘性定律的表达式 F = μ A′ 3．牛顿型流体与非牛顿型流体 凡符合牛顿粘性定律的流体称为 ；不符合牛顿粘性定律的流体称为 。 三、粘度 1．粘度的概念 粘度是流体的 之一，是衡量 物理量。 2．粘度的物理意义 粘度的物理意义是指： 。 3．影响粘度大小的因素 液体的粘度随温度的升高而 ，气体的粘度随温度的升高而 。压强变化时，液体的粘度 ；气体的粘度 ，在一般工程计算中可忽略。 4．粘度的单位 1P = cP = Pa·s 5．运动粘度 把 称为运动粘度，用符号 表示。在SI制中的单位是 ，在CGS制中的单位是 ，换算关系为 。 【典型例题】 例1　 什么是流体的粘性？产生摩擦阻力的主要原因是什么？ 例2　 何谓粘度？其物理意义是什么？ 【随堂练习】 一、选择题 1．下列说法正确的是 （ ）。 A静止的流体无粘性。 B粘性是流体固有的属性。 C粘度是衡量液体粘性大小的物理量。 D一般的液体粘度随温度的升高而增大，气体的粘度随温度的升高而减小。 2．流体在直管内的流动阻力产生的根本原因是（ ）。 A流体与管壁之间的摩擦 B流体内部的摩擦。 C流体的稳定变化。 D流体的浓度变化。 3．流体流动时产生内摩擦力的根本原因是（ ）。 A管壁面不光滑 B流体流速大于零 C流体受外力作用 D流体具有粘性 4．牛顿型流体是服从（ ）的流体。 A牛顿运动定律 B牛顿冷却定律 C牛顿粘性定律 D菲克定律 二、填空题 1．流体内摩擦力的大小与 有关，与流体的速度梯度 ，与相邻两流体层的接触面积 。其数学表达式为 。 2．空气的粘度随温度的升高而 ，水的粘度随温度的升高而 。 3．粘度的物理意义是：促使流体流动产生单位速度梯度的 。它是衡量流体 大小的物理量。 4．1Pa·s = cP = P。 三、简答题 液