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运用数值计算方法和工具深化《流体力学》 课程教学内容

运用数值计算方法和工具深化《流体力学》 课程教学内容
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新版《普通高中物理课程标准》解读.pdf

《普通高中物理课程标准》解读 一、修订背景 1.研究制订学生发展核心素养体系和学业质量标准。 ——源于2014年教育部的文件《关于全面深化课程改革落实立德树人根本任务的意见》,文件研究提出各学段学生发展核心素养体系,对正在修订的《高中课程标准》明确要求,要把学科核心素养贯穿始终。 2.减轻中小学生课业负担;开发特色课程。 ——2010年国务院审议通过的《国家中长期教育改革和发展规划纲要》(2010-2020年),刚要中提出要切实减轻中小学生课业负担,开发特色课程,本次修订也贯彻了该刚要的精神。 3.课改实验十余年的成果和经验积累。 04开始,宁夏等四省区率先开始新课程改革,之后全国其他省市相继进入课改,到17年经历了十余年的实践,新的教学理念、教学方式已深入人心,这一轮的课改积累了大量的成功经验,也发现了一些问题,对这些问题有了新的、科学的认识,对新课标的修订给出依据。 4.国际科学教育的最新发展(学习进阶、核心概念、STEM教育……) 1997年国际经济合作与发展组织率先提出核心素养,引发世界范围内的广泛关注,联合国教科文组织,欧盟、美国等进行了研究,我国也是同样,这次修订可以说是与世界同步。 本次修订物理课标内容和变化有哪些?→▲▲ 二、物理课标的修订的主要内容和变化 (一)关于课程方案 1.进一步明确了普通高中教育的定位。 普通高中的培养目标是进一步提升学生综合素质,着力发展核心素养。 2.进一步优化了课程结构。 (1)将课程类别调整为必修课程、选择性必修课程和选修课程; (2)进一步明确了各类课程的功能定位,与高考综合改革相衔接。 (二)关于学科课程标准 1.学科核心素养贯穿始终

数值计算方法课程设计(C语言)

数值计算方法课程设计 姓名 学号 成绩

课程实际报告 实验一:秦九韶算法 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 02 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法语言: 利用c 语言的知识编写该算法程序 算法步骤叙述: 秦九昭算法的基思路是v[0]=a[0]*x+a[1] v[i]=v[i-1]*x+a[i+1];利用秦九昭算法计算多项式函数。 程序清单: #include void main() { float a[5],x,sum; int i; printf("presase input the value of x="); scanf("%f",&x); for (i =5;i >=0;i --) { printf("please input the value of a%d=",i); scanf("%f",&a[i]); } sum =a[5];

for(i=5;i>=1;i--) {sum=sum*x+a[i-1]; } printf("f(x)=%f/n",sum); } 输出结果计算:

实验总结: 通过运用C 语言,解决了秦九韶算法手写的复杂。为以后的雪地打下基础。 实验二:用选列主元高斯消去法解线性方程组 题目 用选列主元高斯消去法解线性方程组 ???????=+- =-+-=-+-=--02 0 2 0 21 34343232121x x x x x x x x x x 算法步骤叙述 第一步消元——在增广矩阵(A,b )第一列中找到绝对值最大的元素,将其所在行与第一行交换,再对(A,b )做初等行变换使原方程组的第一列元素除了第一行的全变为0; 第二步消元——在增广矩阵(A,b )中第二列中(从第二行开始)找到绝对值最大的元素,将其所在行与第二行交换,再对(A,b )做初等行变换使原方程组的第二列元素除了第一和第二行的全变为0; 第三步消元——在增广矩阵(A,b )中第三列中(从第三行开始)找到绝对值最大的元素,将其所在行与第三行交换,再对(A,b )做初等行变换使原方程组的第三列第四行元素为0; 第四,按x4-x3-x2-x1的顺序回代求解出方程组的解,x[n]=b[n]/a[n][n],x[i]=(b[i]-Σa[i][j]x[j])/a[i][i],i=n-1,…,2,1 程序清单: #include #include #define N 4 static double A[N][N] = {-3,-1,0,0,-1,2,-1,0,0,-1,2,-1,0,0,-1,2}; static double B[N]={1,0,0,0};

流体力学计算题

水银 题1图 高程为9.14m 时压力表G 的读数。 题型一:曲面上静水总压力的计算问题(注:千万注意方向,绘出压力体) 1、AB 曲面为一圆柱形的四分之一,半径R=0.2m ,宽度(垂直纸面)B=0.8m ,水深H=1.2m ,液体密度3 /850m kg =ρ,AB 曲面左侧受到液体压力。求作用在AB 曲面上的水平分力和铅直分力。(10分) 解:(1)水平分力: RB R H g A h P z c x ?- ==)2 (ργ…….(3分) N 1.14668.02.0)2 2 .02.1(8.9850=??- ??=,方向向右(2分)。 (2)铅直分力:绘如图所示的压力体,则 B R R R H g V P z ??? ? ????+-==4)(2πργ……….(3分) 1.15428.04 2.014.32.0)2.02.1(8.98502=???? ? ?????+?-??=,方向向下(2分) 。 l d Q h G B A 空 气 石 油 甘 油 7.623.66 1.52 9.14m 1 1

2.有一圆滚门,长度l=10m ,直径D=4.2m ,上游水深H1=4.2m ,下游水深H2=2.1m ,求作用于圆滚门上的水平和铅直分压力。 解题思路:(1)水平分力: l H H p p p x )(2 12 22121-=-=γ 方向水平向右。 (2)作压力体,如图,则 l D Al V p z 4 432 πγγγ? === 方向垂直向上。 3.如图示,一半球形闸门,已知球门的半径m R 1= ,上下游水位差m H 1= ,试求闸门受到的水平分力和竖直分力的 大小和方向。 解: (1)水平分力: ()2R R H A h P c πγγ?+===左,2R R A h P c πγγ?='=右 右左P P P x -= kN R H 79.30114.31807.92=???=?=πγ, 方向水平向右。 (2)垂直分力: V P z γ=,由于左、右两侧液体对曲面所形成的压力体均为半球面,且两侧方向相反,因而垂直方向总的压力为0。 4、密闭盛水容器,已知h 1=60cm,h 2=100cm ,水银测压计读值cm h 25=?。试求半径R=0.5m 的半球盖AB 所受总压力的水平分力和铅垂分力。

2017年高中物理课程标准解读

普通高中课程标准(2017年版)解读专辑编者按:2018年1月,教育部 印发了语文等14门学科的普通高中课程标准(2017年版),并将于今年秋季 开始执行。普通高中课程标准(2017年版)在文本结构、内容及其实施要求等 方面进行了哪些改进和完善?其主要的变化有哪些?这些变化基于什么样的 教育现实展开,凝结着修订组什么样的教育思考?这些变化又将对今后的高中 各科教学产生什么样的影响?为了更好地促进读者深入理解普通高中课程标(2017年版),我刊约请包括课标修订组负责人、核心成员等在内的专家学者 对各学科课标进行了分析解读。 实现物理课程功能促成学生素养发展 ———《普通高中物理课程标准(2017年版)》问题探讨 《普通高中物理课程标准(2017年版)》修订组负责人/廖伯琴 莆田第一中学/陈国文 2017年版”)。整体上看,高中课标2017年版进一步强化了物理学科的育人功能,思想性、科学性、时代性、整体性均明显增强。高中课标2017年版公 布后,莆田第一中学陈国文老师第一时间研读、梳理出一线教师关注的若干问题。以下是陈国文老师与廖伯琴教授的对话整理。 问题1:高中课标2017年版有哪些亮点? 按照教育部统一部署,高中物理课程标准修订组对2003年由教育部颁布的《普 通高中物理课程标准(实验)》(以下统称“高中课标实验版”)进行修订, 总体讲,修订后的高中课程标准有以下变化。 一是凝练物理学科核心素养,凸显物理课程的育人功能。根据国际比较、国内调研,以及关于物理课程功能的探索等,修订组经过认真研究、反复讨论,凝练出的高中物理学科核心素养,主要包含“物理观念”“科学思维”“实验探究”“科学态度与责任”四个方面,其中“物理观念”含有物质观念、运动与相互作用观念及能量观念;“科学思维”含有模型建构、科学推理、科学论证、质疑创新要素;“科学探究”含有问题、证据、解释、交流要素;“科学态度与责任”含有科学本质、科学态度、社会责任要素。 二是优化高中课程结构,注重课程基础性、系统性与选择性。本次修订既注重课程的基础性,为全体学生发展、国民科学素养提升设计必修课程,又注重课程的系统性与选择性,为国家物理人才的培养、学生有个性的发展设计选择性必修和选修课程。高中物理必修课程由必修1、必修2和必修3构成,是全体学生必须学习的课程,学生学完必修课程可参加学业水平合格性考试;选择性必修课程由选择性必修1、选择性必修2和选择性必修3构成,是学生根据个人需求与升学要 求选择学习的课程,对那些拟参加物理学科学业水平等级性考试的学生则是必须学习的课程;选修课程由选修1、选修2和选修3构成,分别侧重物理学与社会 发展、物理学与技术应用及近代物理学初步等方面的内容,由学校或地方自主开

数值计算方法课程设计

重庆邮电大学 数学与应用数学 专业 《数值计算方法》课程设计 姓名: 李金徽 王莹 刘姝楠 班级: 1131001 1131002 1131002 学号: 2010213542 2010213570 2010213571 设计时间: 2012-6-4 指导教师: 朱伟

一、课程设计目的 在科学计算与工程设计中,我们常会遇到求解线性方程组的问题,对于系数矩阵为低阶稠密矩阵的线性方程组,可以用直接法进行消元,而对于系数矩阵为大型稀疏矩阵的情况,直接法就显得比较繁琐,而迭代法比较适用。比较常用的迭代法有Jacobi 迭代与Gauss - seidel 迭代。本文基于两种方法设计算法,并比较他们的优劣。 二、课程设计内容 给出Jacobi 迭代法和Gauss-Seidel 迭代法求解线性方程组的算法思想和MATLAB 程序实现,并对比分析这两种算法的优劣。 三、问题的分析(含涉及的理论知识、算法等) Jacobi 迭代法 方程组迭代法的基本思想和求根的迭代法思想类似,即对于线性 方程组Ax = b( 其中n n n R b R R A ∈?∈,),即方程组 )1(2211222221211 1212111?? ???? ?=+?++??=+?++=+?++n n nn n n n n n n b x a x a x a b x a x a x a b x a x a x a 将系数矩阵A 写为 )2(000000 21122 12122 11U L D a a a a a a a a a A n n n n nn --≡??? ?? ? ? ??---- ??????? ??----??????? ??= 若选取D M =,则U L A M N +=-=,方程组)1(转化为等价方程组 b x U L Dx ++=)(

教学大纲-流体力学

《流体力学》教学大纲 课程编号:081082A 课程类型:专业基础课 总学时:32 讲课学时:32 实验(上机)学时:0 学分:2 适用对象:安全工程 先修课程:高等数学、大学物理、工程力学 一、课程的教学目标 通过本课程的教学与实践,使学生具备下列能力: 目标1:掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法,并能在工程应用中熟练适用。 目标2:掌握流体静力学、流体动力学的基本原理和基本方程,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 二、课程教学与毕业要求的对应关系 2、课程教学过程与毕业要求的对应关系

四、教学内容 第一章绪论(1.2、2.1) 1.1 概述 流体力学定义、任务、研究方法;学习流体力学的意义;流体力学的发展简史 1.2 流体的连续介质模型 1.3 流体的主要物理性质 惯性、重力特性、粘性、压缩性。 液体表面张力;表面张力系数,量纲,单位;毛细现象 1.4作用在液体上的力 课程的考核要求:了解流体力学研究任务、研究方法,理解连续介质假设,熟悉流体的主要物理属性,掌握流体力学对力的分类方法。 教学重点、难点:教学重点内容包括连续介质假设的内容,引入假设的优点;流体的粘性及牛顿内摩擦定律;作用于流体上的力。

第二章流体静力学(1.2、2.1) 2.1 静止流体的应力特征 压强定义;静止流体压强特性 2.2静止流体的平衡微分方程 欧拉平衡微分方程;欧拉平衡微分方程综合表达式;等压面 2.3重力作用下的液体的压强分布 水静力学基本方程;有关压强的基本概念 2.4作用于平面上的静水总压力 大小;方向;压力中心 2.5作用于曲面上的静水总压力 水平分力;铅垂分力,压力体;总压力;压力中心 课程的考核要求:熟悉静水压强的两个特征;熟悉相对压强、绝对压强、真空压强的定义与相互关系;熟悉等压面的概念及等压面的特性;灵活运用水静力学基本方程及等压面概念求解静止流体中任一点的压强;会画静水压强分布图及压力体图;掌握平面及曲面静水总压力的计算方法 教学重点、难点:静水压强分布图的绘制;平面上静水总压力的计算;曲面静水总压力的水平分力的压强分布图画法及其计算;曲面静水总压力的铅垂分力的压力体图画法及其计算。 第三章流体动力学基础(1.2、2.1) 3.1描述液体运动的两种方法 拉格朗日法;欧拉法;欧拉变数;时变加速度;位变加速度 3.2研究流体运动的若干基本概念 恒定流与非恒定流;迹线;流线:定义、微分方程、流线性质;质点与控制体概念;元流;总流;过水断面;流量与断面平均流速;均匀流与非均匀流,均匀流定义;均匀流过水断面动水压强特征 3.3流体的连续方程 元流连续方程;总流连续方程 3.4流体的运动微分方程 欧拉运动方程;欧拉运动方程与欧拉平衡方程比较;粘性流体运动微分方程 3.5元流的伯诺里方程 理想流体元流的伯诺里方程;实际流体元流的伯诺里方程;方程表示式的物理意义和几何意义; 3.6实际流体恒定总流的能量方程: 渐变流及其性质;总流的能量方程一般表示式;应用条件;几何意义和物理意义;

流体力学考试试题(附答案)汇总

一、单项选择题 1.与牛顿内摩擦定律有关的因素是(A) A压强、速度和粘度;B流体的粘度、切应力与角变形率; 2C切应力、温度、粘度和速度; D压强、粘度和角变形。2.流体是一种(D)物质。 A不断膨胀直到充满容器的;B实际上是不可压缩的; C不能承受剪切力的; D 在任一剪切力的作用下不能保持静止的。0年考研《(毛中 3.圆管层流流动,过流断面上切应力分布为(B) A.在过流断面上是常数; B.管轴处是零,且与半径成正比; C.管壁处是零,向管轴线性增大; D. 按抛物线分布。2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 4.在圆管流中,层流的断面流速分布符合(C) A.均匀规律; B.直线变化规律; C.抛物线规律; D. 对+曲线规律。 5. 圆管层流,实测管轴线上流速为4m/s,则断面平均流速为() A. 4m/s; B. 3.2m/s; C. 2m/s; D. 1m /s。2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 6.应用动量方程求流体对物体的合力时,进、出口的压强应使用 () A 绝对压强 B 相对压强 C 大气压 D 真空度

7.流量为Q ,速度为v 的射流冲击一块与流向垂直的平板,则平板受到的冲击力为() A Qv B Qv 2 C ρQv D ρQv 2 8.在(D )流动中,伯努利方程不成立。 (A)定常 (B) 理想流体 (C) 不可压缩 (D) 可压缩 9.速度水头的表达式为(D ) (A)h g 2 (B)2ρ2v (C) 22v (D) g v 22 10.在总流的伯努利方程中的速度v 是(B )速度。 (A) 某点 (B) 截面平均 (C) 截面形心处 (D) 截面上最 大 2014年考研《政治》考前点题(毛中特) 11.应用总流的伯努利方程时,两截面之间(D ) 。 (A)必须都是急变流 (B) 必须都是缓变流 (C) 不能出现急变流 (D) 可以出现急变流 12.定常流动是(B )2014年考研《政治》考前点题(毛中特) A.流动随时间按一定规律变化; B.流场中任意空间点的运动要素不随时间变化; C.各过流断面的速度分布相同; D.各过流断面的压强相同。 13.非定常流动是 (B ) A. 0=??t u B. 0≠??t u C. 0=??s u D.0≠??s u 2014年考研《政治》考前点题(毛中特)

数值分析课程设计

淮海工学院计算机工程学院课程设计报告书 课程名:《数值分析》 题目:数值分析课程设计 班级: 学号: 姓名:

数值分析课程设计 课程设计要求 1、研究第一导丝盘速度y与电流周波x的关系。 2、数据拟合问题运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。 课程设计目的 1、通过编程加深对三次样条插值及曲线拟合的最小二乘法的理解; 2、学习用计算机解决工程问题,主要包括数据处理与分析。 课程设计环境 visual C++ 6.0 课程设计内容 课程设计题目1: 合成纤维抽丝工段中第一导丝盘的速度对丝的质量有很大的影响,第一丝盘的速度和电流周波有重要关系。下面是一组实例数据: 其中x代表电流周波,y代表第一导丝盘的速度 课程设计题目3: 在天气预报网站上获得你家乡所在城市当天24小时温度变化的数据,认真观察分析其变化趋势,在此基础上运用样条差值方法求出温度变化的拟合曲线。然后将该函数曲线打印出来并与原来的温度变化数据形成的曲线进行比较,给出结论。写出你研究的心得体会。 课程设计步骤 1、利用最小二乘法写出题1的公式和算法; 2、利用excel表格画出数据拟合后题1的图像; 3、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码; 4、搜索11月12日南通当地一天的温度变化数据; 5、在Visual C++ 6.0中编写出相应的代码; 6、利用excel表格画出数据拟合后题3的图像 课程设计结果 课程设计题目1 数值拟合

解:根据所给数据,在excel窗口运行: x=[49.2 50.0 49.3 49.0 49.0 49.5 49.8 49.9 50.2 50.2] y=[16.7 17.0 16.8 16.6 16.7 16.8 16.9 17.0 17.0 17.1] 课程设计题目3 数据为:X=[0,1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,14,15,16,17,18,19,20,21,22,23]; Y=[12,12,11,12,12,12,12,12,13,15,16,17,17,18,17,17,17,16,15,15,15,15,14,14]; 源代码为: 第一题: #include #include"math.h" using namespace std; //double x[100],y[100]; int main(){ int i; double k,b; double sum1=0,sum2=0,sum3=0,sum4=0; double x[10]={49.2,50.0,49.3,49.0,49.0,49.5,49.8,49.9,50.2,50.2}; double y[10]={16.7,17.0,16.8,16.6,16.7,16.8,16.9,17.0,17.0,17.1}; for(i=0;i<10;i++){ sum1+=x[i]*y[i]; sum2+=x[i];

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、基本信息 二、教学目标及任务 “流体力学”作为环境工程专业的专业基础课,是连接前期基础课程和后续专业课程的桥梁。学生通过该课程的学习,掌握流体的基本性质,流体静止与运动的规律及流体与边界的相互作用、明渠流、管流、堰流等知识,具备流体计算(水力计算)的基本技能,为解决环境工程专业中的相关流体力学问题奠定基础。 本课程支撑环境工程专业毕业要求1、2、3、4、5和6。 三、学时分配 教学课时分配

四、教学内容及教学要求 绪论 第一节流体力学的任务和发展简史 第二节连续介质假定与流体的主要物理性质 1. 连续介质假设 2. 流体的主要物理性质 习题要点:牛顿内摩擦定律的理解与应用 第三节作用在流体上的力 习题要点:质量力与表面力的概念 第四节流体力学的研究方法 本章重点、难点:黏性、牛顿内摩擦定律、质量力、表面力、连续介质概念。 本章教学要求:了解流体力学的发展简史,了解本课程在专业及工程中的应用;掌握流体主要物理性质,特别是黏性和牛顿内摩擦定律;理解作用在流体上的力;掌握连续介质、不可压缩流体及理想流体的概念;了解研究流体运动规律的一般方法。 第一章流体静力学 第一节流体静压强特性 第二节流体平衡微分方程 1. 流体平衡微分方程 2. 流体平衡微分方程的积分 3. 等压面 习题要点:流体平衡微分方程的推导 第三节流体静力学基本方程 1. 流体静力学基本方程

2. 压强的表示方法 3.测压计 习题要点:流体静力学基本方程的应用,压强表示与计算 第四节液体的相对平衡 1. 液体的相对平衡 2. 液体的相对平衡在生产中的应用 习题要点:等压面方程,压强分布规律 第五节作用在平面上的液体总压力 1. 图解法 2. 解析法 习题要点:平面静水总压力的计算 第六节作用在曲面上的液体总压力 习题要点:曲面静水总压力的计算 本章重点、难点:静压强及其特性,点压强的计算,静压强分布图,压力体图,作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力,流体平衡微分方程的建立与应用。 本章教学要求:理解流体静压强的概念;掌握静水压强的特性,压强的表示方法及计量单位;掌握流体微分方程及其物理意义;掌握液柱式测压仪的基本原理;熟练掌握平衡流体静压强的分布规律及点压强的计算方法;掌握作用于平面壁和曲面壁上的液体总压力的计算。 第二章流体动力学基础 第一节描述流体运动的二种方法 1. 拉格朗日法 2. 欧拉法 3. 流线迹线脉线 习题要点:流线与迹线方程求解 第二节描述流体运动的概念 习题要点:掌握流体运动的概念 第三节流体运动的类型 习题要点:掌握流体运动类型及其特性 第四节流体运动的连续性方程

流体力学总题库内部吐血整理

流体力学总题库 第一章 1.如图所示,转轴直径=0.36m,轴承长度=1m ,轴与轴承之间的缝隙,其中充满动力粘度的油,如果轴的转速=200r/min,求克服油的粘性阻力所消耗的功率。 解油层与轴承接触面上的速度为零,与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度。 设油层在缝隙内的速度分布为直线分布,即,则轴表面上总的切向力为 克服摩擦所消耗的功率为 d L δ n 2.在温度不变的条件下,体积为的水,压强从增到,体积减少了,试求水的压缩率。 由流体压缩系数计算公式可知: 3.某种油的运动黏度是 4.28x10∧-7 ㎡/s,密度是ρ=678kg/m3,试求其动力黏度。 解:油的运动黏度v=4.28x10∧-7㎡/s。ρ=678kg/m3 v=u/p得u=pv=4.28x10*-7x678=2.9x10∧-4Pa.s 4.(习题1-8) 解:查表知:15℃时,空气的μ=17.84x10 6- Pa?s ∴ S=2πrx1x10 3 =0.2πm 2 ∴ F=μSu/h=(17.84x10 6- x0.2 πx0.3/1x10 3- )N≈3.36x10 3- N 5. 如图1-15所示,已知动力润滑轴承内轴的直径,轴承宽度,间隙,间隙内润滑油的动力黏度,消耗的功率 ,试求轴的转速n为多少? 解油层与轴承接触面上的速度为零,与轴接触面上的速度等于轴面上的线速度 60 D nπ υ= 设油层在缝隙内的速度分布为直线分布,即 δ υ υ = dy d x ,则轴表面上总的切向力T为 Db π δ υ μ τ= A = T 克服摩擦力所消耗的功率为 υ T = P

联立上式,解得 m in 2830r n= 6.两平行平板之间的间隙为2mm,间隙内充满密度为885 3 m kg、运动黏度为s m2 00159 .0的油,试求当两板相对速度为s m 4时作用在平板上的摩擦应力。 解油的动力黏度为 s Pa? = ? = =40715 .1 885 00159 .0 νρ μ 设油在平板间的速度分布为直线分布,即 δ υ υ = dy d x ,则平板上摩擦应力为 Pa 3. 2814 10 2 4 40715 .1 3 = ? ? = = - δ υ μ τ 第二章 1、如图2-16所示,一连接压缩空气的斜管和一盛水的容器相连,斜管和水平面的夹角为30°,从压强表上的读得的压缩空气的压强为73.56mmHg,试求斜管中水面下降的长度L。 解:压缩空气的计示压强为 由题意知 所以有L==2m 2、已知h1=600mm,h2=250mm,h3=200mm,h4=300mm,h5=500mm,ρ1=1000kg/m3,ρ2=800kg/m3,ρ3=13598kg/m3,求A、B两点的压强差。(图在书33页2-18): 解:图中1-1、2-2、3-3均为等压面,可以逐个写出有关点的静压强为: P1=pA+ρ1gh1 P2=p1-ρ3gh2 P3=p2+ρ2gh3 P4=p3-ρ3gh4 P B=p4-ρ1g(h5-h4) 联立求解得: p B=p A+ρ1gh1+ρ3gh2+ρ2gh3+ρ3gh4-ρ1g(h5-h4) A、B两点的压强差为: p A-p B=ρ1g(h5-h4)+ ρ3gh4-ρ2gh3+ρ3gh2-ρ1gh1 3、汽车上装有内充液体的U形管,图见38页2-24所示,U形管水平方向的长度L=0.5m,汽车在水平路面上沿直线等加速行驶,加速度为a=0.5m/,试求U形管两支管中液面的高度差。解如图2-24所示,当汽车在水平路面上作等加速直线运动时,U形管两支管的液面在同一斜面上,设该斜面和水平方向的夹角为,由题意知 =a/g=(h1-h2)/L=/L 由上式可解出两支管液面差的高度 L=0.5=25.5mm 4、如图2-1所示,一倒置的U形管,其工作液体为油,下部为水,已知h=10cm,a=10cm,求两容器中的压强 ()gh h a g p p B A油 水 ρ ρ- + = - () B A p gb gh h b a g p= + + + + - 水 油 水 ρ ρ ρ O mmH h h a g p p B A 2 3. 108 100 1000 917 100 100 = ? - + = - + = - 水 油 水 ρ ρ ρ 5、两互相隔开的密封容器,压强表A的读数为 4 =2.710 A p Pa ?,真空表B的读数为4 = 2.910 B p Pa -?,求连接两容器的U形管测压计中两水银柱的液面差h为多少?解:

物理课标与教材分析报告

物理课标与教材分析报告 1.课程标准研究: 《普通高中物理课程标准(实验)》中要求学生经历一些科学探究活动,初步了解物理学的特点和研究方法,体会物理学在生活和生产中的应用以及对社会发展的影响,同时为下一步选学模块做准备。 从教纲、考纲上看,匀速圆周运动是高中物理教学大纲上一个重要内容。在高考中,匀速圆周运动的向心加速度和向心力分别作为一级考点、二级考点。知识与技能要求是:理解向心力的来源。目标要求是:掌握向心力和向心加速度的计算公式。 可见向心力和向心加速度在高中的课程中是比较重要的,也是考试常考的内容。 在高考中的地位,从近几年高考试题分布上看,通过对比四川高考卷和全国课标卷的考题,也可以看出匀速圆周运动的重要性。 2.教科书分析: 1)从目前我们四川使用的教科版教科书来看,向心力和向心加速度放在必修2第2章第2 节,上承抛体运动下接万有引力定律。教材开始就通过一个小的活动来感受向心力。

紧接着通过生活实例引出向心力的概念,然后交流讨论力的大小和方向等等。 通过实验探究,如下图的实验装置来给出向心力的大小。 最后再根据牛顿第二定律引出向心加速度,并由“神州”五号飞船为例题,应用向心力,向心加速度来结尾。 在整过过程中,逻辑清晰,思维严密,值得注意的是整节涉及了大量的实验,和交流讨论,目的是为了加强学生的思考动手能力,而不是被动的接受知识点。 2)再来看人教版的教科书。向心加速度和向心力同样是放在必修2,但是人教版把向心加

速度和向心力分为2节的内容来讲,并且是先讲的向心加速度,然后再讲的向心力。人教版也是首先通过实际生活,小实验来给出向心加速度的定义和公式。 然后是思考讨论,加上大量的作业题型。 下一节讲向心力的时候,人教版是先给出向心力的定义公式,然后再用圆锥摆验证。 后面同样有大量的作业题型和实验。 3)最后再来分析一下沪科版教材。在沪科版中,向心力和向心加速度同样是放在必修2 之中,但是没有分别作为一节单独来讲,而是放在了圆周运动中。同样是运用大量实验,通过学生的交流讨论得出或者验证结论,最后用习题巩固知识点。 从三个不同版本的教材来看,在向心力和向心加速度这两个知识点上,作者都是通过大量实验,和学生间的交流讨论,来提高学生的合作思考,动手的能力,把物理理论和实际生活相联系。这也是新课标下学生需要提高的技能。 3.教学案例分析: 下面是江苏省苏州中学老师讲的一堂向心力,向心加速度的课程。我做了如下分析: 上课前,老师先用“水流星”实验和播放自行车比赛的视频来引 入圆周运动中的向心力和向心加速度。提出问题水为什么不倒出来。 然后让同学们思考讨论其中涉及到的运动和力现象。 在引出新课之后,老师又让学生自己动手做教材上“体验手拉绳 的力”这个实验,和展示地球公转的现象。

《数值分析》课程设计报告

《数值分析》课程设计实验报告 龙格—库塔法分析Lorenz 方程 200820302033 胡涛 一、问题叙述 考虑著名的Lorenz 方程 () dx s y x dt dy rx y xz dt dz xy bz dt ?=-???=--???=-?? 其中s ,r ,b 为变化区域内有一定限制的实参数,该方程形式简单,表面上看并无惊人之处,但由该方程揭示出的许多现象,促使“混沌”成为数学研究的崭新领域,在实际应用中也产生了巨大的影响。 二、问题分析 Lorenz 方程实际上是一个四元一阶常微分方程,用解析法精确求解是不可能的,只能用数值计算,最主要的有欧拉法、亚当法和龙格- 库塔法等。为了得到较高精度的,我们采用经典四阶龙格—库塔方法求解该问题。 三、实验程序及注释 (1)算法程序 function [T]=Runge_Kutta(f,x0,y0,h,n) %定义算法,其中f 为待解方程组, x0是初始自变量,y0是初始函数 值,h 是步长,n 为步数 if nargin<5 n=100; %如果输入参数个数小于5,则步数 n=100 end r=size(y0);r=r(1); %返回初始输出矩阵的行列数,并将 值赋给r(1) s=size(x0);s=s(1); %返回初始输入矩阵的行列数,并 将值赋给s(1) r=r+s; T=zeros(r,n+1); T(:,1)=[y0;x0]; for t=2:n+1 %以下是具体的求解过程 k1=feval(f,T(1:r-1,t-1)); k2=feval(f,[k1*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k3=feval(f,[k2*(h/2)+T(1:r-1,t-1);x0+h/2]); k4=feval(f,[k3*h+T(1:r-1,t-1);x0+h]); x0=x0+h; T(:,t)=[T(1:r-1,t-1)+(k1+k2*2+k3*2+k4)*(h/6);x0]; end

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 课程编号:081073A 课程类型:□通识教育必修课□通识教育选修课 □专业必修课□专业选修课 □√学科基础课 总学时:48讲课学时:40实验(上机)学时:8 学分:3 适用对象:环境工程 先修课程:高等数学、大学物理、理论力学 一、教学目标(黑体,小四号字) 流体力学是环境工程专业的一门主要技术基础课,其任务是使学生掌握流体运动的一般规律和有关的概念,基本理论、分析方法、计算方法和一定的实验技能;培养学生分析问题和解决问题的能力。为学习专业课,从事专业工作和进行科学研究打基础。 目标1:掌握流体力学的基本概念、基本理论、基本方法,并具有一定的流体力学实验技能(具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力)。 目标2:掌握掌握流体力学的分析方法、计算方法,能在解决复杂工程问题时熟练运用,注重学生分析问题和解决问题能力的培养,注重学生探索精神和创新意识的培养。 目标3:为该课程在《水污染控制工程》、《大气污染控制I(防尘)》、《大气污染控制II(防毒)》、《排水管道系统》等课程中的应用奠定良好的基础。 二、教学内容及其与毕业要求的对应关系 本课程的重点内容包括平面上静水总压力的计算、曲面上静水总压力的计算、连续性方程、伯努利方程、动量方程的联合应用与计算,这些内容将细讲、精讲。对这部分内容,除了理论讲授课外,专门拿出一定时间作为习题课,带领学生精

讲精练。粗讲的内容包括:液体的相对静止、潜体和浮体的平衡及稳定、流体微团运动分析、理想流体无旋流动、相似理论等。 为实现上述教学目标,教学过程将采用多媒体教学手段,课堂讲授为主、实验课、自习、练习为辅的教学方式。习题课讲解流体力学的解题思路、方法、步骤、注意的问题;分析习题中的错误、问题,在授课老师的引导下进行课堂讨论,并解决有关疑难问题。 实践教学环节主要是流体力学实验技能的训练,要求学生具有测量水位、压强、流量的操作技能和编写报告能力。 为巩固和加深学生对所学的基本概念、理论的理解,培养学生用流体力学的理论分析和解决问题的能力、培养计算技能,课后将布置作业30道左右题目,由学生独立完成,并针对性的进行作业题目讲解。通过课后作业提高学生对于重点、难点内容的掌握。 该课程可支撑一下两方面毕业要求的实现: (1)掌握环境工程通识教育类、学科基础类、专业基础类、专业类知识及相关学科知识,并能将所学知识用于解释本专业领域及相关领域的现象和问题,了解本学科发展前沿,具有国际视野; (2)能够应用环境工程基本原理、方法对本专业领域及相关领域问题进行判断、分析和研究,提出相应对策和建议,并形成解决方案; 考核方式 闭卷。平时成绩占30%,期末考试成绩占70% 三、各教学环节学时分配(黑体,小四号字) 教学课时分配

数值分析课程课程设计汇总

课 程 设 计 我再也回不到大二了, 大学是那么短暂 设计题目 数值分析 学生姓名 李飞吾 学 号 x x x x x x x x 专业班级 信息计x x x x x 班 指导教师 设 计 题 目 共15题如下 成绩

数值分析课程设计 1.1 水手、猴子和椰子问题:五个水手带了一只猴子来到南太平洋的一个荒岛上,发现那里有一大堆椰子。由于旅途的颠簸,大家都很疲惫,很快就入睡了。第一个水手醒来后,把椰子平分成五堆,将多余的一只给了猴子,他私藏了一堆后便又去睡了。第二、第三、第四、第五个水手也陆续起来,和第一个水手一样,把椰子分成五堆,恰多一只猴子,私藏一堆,再去入睡,天亮以后,大家把余下的椰子重新等分成五堆,每人分一堆,正好余一只再给猴子,试问原先共有几只椰子?(15621) 试分析椰子数目的变化规律,利用逆向递推的方法求解这一问题 解:算法分析:解该问题主要使用递推算法,关于椰子数目的变化规律可以设起初的椰子数为0p ,第一至五次猴子在夜里藏椰子后,椰子的数目分别为01234,,,,p p p p p 再设最后每个人分得x 个椰子,由题: 14 (1)5 k k p p +=- (k=0,1,2,3,4)51(1)5 x p =- 所以551p x =+,11k k p p +=+利用逆向递推方法求解 15 1,4 k k p p +=+ (k=0,1,2,3,4) MATLAB 代码: n=input('n= '); n= 15621 for x=1:n p=5*x+1; for k=1:5 p=5*p/4+1; end if p==fix(p), break end end disp([x,p]) 1.2 设,1 5n n x I dx x =+? (1)从0I 尽可能精确的近似值出发,利用递推公式: 11 5(1,2,20)n n I I n n -=-+= 计算机从1I 到20I 的近似值; (2)从30I 较粗糙的估计值出发,用递推公式:

流体力学教学大纲

《流体力学》教学大纲 一、课程名称 1. 中文名:流体力学 2. 英文名:Fluid Mechanics 二、课程管理院(系) 三、大纲说明 1.适用专业、层次 环境工程专业,本科。 2.学时与学分数 总学时为64学时,总学分为3学分。 3.课程的性质、目的与任务 流体力学是环境工程专业及其相近专业的一门学科基础课程,属工程科学,是用自然科学的原理考察、解释和处理工程实际问题。研究方法主要是因次论指导下的实验研究法、数学模型法、参数归并和过程分解与组合。本课程强调工程观点、定量运算、实验技能、设计能力和模拟优化能力的训练,强调在理论和实际的结合中,提高分析问题、解决问题的能力。 本课程理论教学主要研究连续性方程、能量方程和动量方程的基础理论及具体的工程应用。通过本课程的学习,使学生熟悉流体力学的基本概念和基本方程,掌握在环境工程和科学领域中的应用途径和处理方法,具备解决环境工程中流体力学问题的能力。 4. 先行、后续课程 本课程是学生在具备了必要的高等数学、物理、理论力学等基础知识之后必修的技术基础课,是水污染控制工程、大气污染控制工程、给排水工程、水控课程设计、毕业设计的基础。 5.考试方式与成绩评定 考试方式:笔试(闭卷)。 成绩评定:笔试70%,平时成绩30%。 四、纲目 (上册) 1绪论(3学时) [教学目的] 了解流体力学的研究内容及发展简史,掌握流体的主要物理性质和流体的连续介质模型,掌握流体的主要物理性质和作用在流体上的力。 [教学重点与难点] 流体的物理性质;流体的连续介质模型。 [教学时数] 3学时 [教学方法与手段] 在多媒体教室采用电子课件进行课堂讲授。本章内容是学生学习流体力学这门课的基础,是流体力学的“门槛”。因此,必须联系生产及生活实际,使学生首先在思想上明确认识,对这门课产生兴趣,使学生认识到流体力学理论在生产和生活实际中的应用是无所不在的。[教学内容] 1.1工程流体力学的任务及其发展简史 1.2连续介质假设,流体的主要物理性质 连续介质假设;流体的主要物理性质 1.3作用在流体上的力

数值计算方法课程设计123

数值计算方法课程设计 学号 班级

实验要求 1.应用自己熟悉的算法语言编写程序,使之尽可能具有通用性。2.上机前充分准备,复习有关算法,写出计算步骤,反复检查,调试程序。(注:在练习本上写,不上交) 3.完成计算后写出实验报告,容包括:所用的算法语言,CPU时间,算法步骤叙述,变量说明,程序清单,输出计算结果,结构分析和小结等。(注:具体题目具体分析,并不是所有的题目的实验报告都包含上述容!) 4.至少需要选择5道必做题目。其余的也可以选择,如果多选,可酌情加分! 5.独立完成,如有雷同,一律判为零分! 6.上机期间不允许做其他任何与课程设计无关的事情,否则被发现一次扣10分,被发现三次判为零分!

上机实习题目 1. 编写九韶算法程序,并用该程序计算多项式623)(3 5+-+=x x x x f 在1.3 1.2, ,1.1=x 的值。 public class Qinjiushao { public double result; public double x=-2;//定义一个未知数x public double[] b; public double[] c; public int i; public String abc; public void calculate(){ // abc="x^5+3*x^3-2*x+6";多项式,可以截取字符串获取系数 double[] a={2,0,-3,3,-4};//多项式的系数 double[] b=new double[a.length]; double[] c=new double[b.length]; for(i=0;i

工程流体力学教学大纲

本教学大纲详细说明了在学习中的重点,以及从课时可以看出其的认知程度 《工程流体力学》教学大纲 一、课程基本信息 1、课程英文名称:Engineering Hydrodynamics 2、课程类别:专业基础课程 3、课程学时:总学时88,实验学时12 4、学分:5.5 5、先修课程:《高等数学》、《大学物理》、《工程力学》 6、适用专业:油气储运工程 7、大纲执笔:油气储运教研室云萍 8、大纲审批:石油工程学院学术委员会 9、制定(修订)时间:2006.11 二、课程的目的与任务 工程流体力学是油气储运工程专业的一门主要专业基础课程。它的主要任务是通过各个教学环节,使学生掌握流体运动的基本概念、基本理论、基本计算方法和基本实验技能,提高学生分析和解决实际问题的能力,为以后学习专业知识,从事专业技术工作和科研打下必要的流体力学基础。 三、课程的基本要求 通过本课程的学习,了解流体的物理性质,掌握流体的平衡规律、流体的运动规律、流体与其接触的固体壁面间的受力特点、压力管路中的水力计算、气体动力学基础知识及非牛顿流体运动规律等容。 四、教学容要求及学时分配 1. 流体及其主要物理性质(4学时) 1)具体容 工程流体力学的研究对象 流体的特性、连续介质的假说 流体的密度和重度 流体的压缩性、膨胀性和粘性 作用在流体上的力 2)重点:流体的物性及作用在流体上的力 3)难点:粘性 4)基本要求 正确理解流体的主要物理性质,特别是粘性和牛顿摩擦定律

正确理解流体连续介质、理想流体和实际流体、不可压缩流体和可压缩流体的概念2.流体静力学(10学时) 1)具体容流体静压强及特性 流体平衡微分方程式 流体静力学基本方程式 压力的基准和计量 流体相对平衡 静止流体作用在平面上的力 静止流体作用在曲面上的力 2)重点:流体静压强的特性,流体静力学基本方程式的应用,静止流体作用在平面、曲面上的力 3)难点:静止流体作用在平面、曲面上的力 4)基本要求 掌握流体静压强的概念及其性质 掌握流体平衡微分方程式及应用,能够熟练地进行点压强和总压力的计算 3. 流体运动学与动力学基础(14学时) 1)具体容 研究流体运动的拉格朗日法及欧拉法 流体运动的基本概念 恒定流动的连续性方程 理想流体运动微分方程式 理想流体伯努利方程式 实际流体伯努利方程式及其意义 伯努利方程式的应用 泵对液体能量的增加 系统与控制体 动量定理及其应用 2)重点:流体运动的基本概念,伯努利方程式的应用,泵对流体能量的增加,动量定理的应用 3)难点:实际流体伯努利方程式的推导,输运公式的推导,能量方程、动量方程的灵活应用 4)基本要求 了解描述流体运动的两种方法,建立以流场为对象描述流体运动的概念 掌握连续性方程式,流体微团运动的基本形式和理想流体运动微分方程式(欧拉运动方程式) 牢固掌握流体运动的总流分析法,能够比较灵活地综合运用连续方程式,能量方程式(伯

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