112P1?ρυ1+ρgh1?P3?ρυ32?ρgh3221P0?0?ρgh1?P0?ρυ32?ρgh32υ3?14.1m/s3mQ3?S3v3?0.282s
2、3两点列伯努利方程:
112P2?ρυ2?P0?ρυ3222P2?1.68?105Pa第4章 液体的表面现象
教学内容:
1、液体表面张力的基本规律。 2、毛细现象和气体栓塞现象。
3、表面张力和表面能。?曲面液体下的附加压强。毛细现象。气体栓塞。表面活性物质在呼吸过程中的作用。 一、填空题
1. 人体肺泡大小不等,大多数相连通,人能正常呼吸是因为大小肺泡内壁分布着 表面活性 物质,其相对分布浓度大的是 小 肺泡。
2.纯净液体中加入杂质,表面张力系数α的值发生显著变化:加入表面活性物质使α 减小 ,加入表面非活性物质使α增大 .
3.加入表面活性物质的浓度越大,α越 小 ;加入表面非活性物质,浓度越大,α越 大 ; 4.液体与固体相接触时,当接触角为 0°,液体完全润湿固体,当接触角为 180° ,液体完全不润湿固体。
5.液体与固体相接触时,当接触角为 锐角 时,液体润湿固体,当接触角为 钝角 时,液体不润湿固体。
6.表面张力系数?,在数值上等于它等于单位长度分界线上表面张力的大小和 增加单位表面积时液体表面能的增量 。
7.弯曲液面的附加压强的大小为 2α/R ,方向是 指向曲率中心 。
8.能够减小溶液表面张力系数的物质,称为这种液体 表面活性 物质;增加液体表面张力系数
7
的物质称为这种液体的 表面非活性 物质。
9.内聚力小于附着力,液体 润湿 固体;内聚力大于附着力时,液体 不润湿 固体。 10.润湿液体在细管中 上升 或不润湿液体在细管中下降的现象称为毛细现象。 11.毛细现象是由 润湿/不润湿 和 附加压强 现象共同引起的。
12.在临床静脉注射或输液时,特别注意防止 气泡 输入到血管中,以免引起 气体栓塞 。 二、选择题
1.将两个完全相同的毛细管分别插在水和酒精中(都浸润毛细管),已知水的表面张力系数比酒精大三倍,则[ B ]
(A)酒精中毛细管的液面高 (B)水中毛细管的液面高 (C)两管一样高 (D)无法确定 2.若要使毛细管中的水面升高,可以[ C ]
(A)使水升温 (B) 加人肥皂 (C)减小毛细管的直径 (D) 将毛细管往水里插深一些 3.大小两个肥皂泡,用玻璃管连通着,肥皂泡将会[ B ]
(A)大的变小,小的变大,直至一样大。 (B)大的变大,小的变小,直至消失。 (C)维持现有状态不发生改变。 (D)无法确定 4.在空中一半径为R肥皂泡内外空气的压强差为[ A ]
(A) 4?/R (B) 2?/R (C) -4?/ R (D) -2?/R 5.弯曲液面上附加压强的方向[ D ]
(A)一定指向液体内部 (B)一定指向液体外部 (C) 一定指向液体表面 (D)一定指向弯曲液面的曲率中心 6.液体表面张力产生的微观机理是[ A ]。
A.表面层分子受周围分子作用不对称,合引力指向液体内部 B.内聚力大于附着力 C.表面层分子受周围分子作用对称,合引力为零 D.液体不润湿固体 7.把表面张力系数为?、半径为R的肥皂泡吹成半径为2R的肥皂泡,所做的功为[ D ]。 A.4π
?R2 B.12π?R2 C.8π?R2 D.24π?R2
8.液体润湿固体的微观机理是[ D ]。
A.表面张力系数大 B.内聚力大于附着力 C.黏度大 D.附着力大于内聚力 9.一半径为R肥皂泡内空气的压强为[ A ]。
A.Po+4?/R B.Po+2?/R C.Po-4?/R D.Po-2?/R 10、水面上的油膜就是常见的[ B ]。
A.毛细现象 B.表面吸附现象 C.润湿现象 D.不润湿现象 三、名词解释
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1. 毛细现象:润湿液体在细管中上升或不润湿液体在细管中下降的现象。
2.润湿/不润湿现象:一种是液体与固体的接触面有扩大的趋势,称为润湿现象;另一种是液体与固体的接触面有收缩的趋势 , 称为不润湿现象。
3.气体栓塞:液体在细管中流动时,如果管中出现气泡,液体的流动将受到阻碍,气泡多时将能发生阻塞,这种现象称为气体栓塞。 四、解答题
1、潜水员、高压氧舱里的病人和医生在离开高压环境时,都必须有适当的缓冲时间,这是为什么? 答:离开高压环境时,都必须有适当缓冲时间,使溶解在血液中过量的气体缓慢释放,以免引起血管栓塞。
2、外科用的手术缝合线必须经过蜡处理,这是为什么?
答:外科用的手术缝合线必须经过蜡处理,因为蜡液对缝合线是润湿液体,蜡处理的结果是可以堵塞缝合线上的毛细管。因为手术缝合后总有一部分缝合线露在体表外面,若缝合线的毛细管不堵塞则形成体内外的通道,造成细菌感染。 五、计算题
1. 一根竖直放置的U形毛细管,两管直径分别为d1?0.5mm,d2?2mm,里面装了水,假设水和玻璃
完全润湿,试求平衡时两管水面高度差?设水的表面张力系数??7.3?10?2N?m?1。
P1?P0?2?R1P2?P0?2?R2
P1?P2??g?h?h?4.38?10?2(或4.47?10?2)m2. 在20°C时吹成一个直径为10cm的肥皂泡,试求吹此肥皂泡所做的功?设肥皂液的表面张力系数
W??E????S???(2?S表)??4.0?10?2N?m?1。
第5章 机械振动
教学内容:
1、简谐振动:谐振动方程式、位相、角频率、振幅、谐振动的能量。
2、谐振动的合成:同方向谐振动的合成、旋转矢量法、频谱分析、垂直方向同频率谐振 动的合成。
3、简谐波:波的产生和传播、平面简谐波的波动方程、波的能量、波的衰减。 4、波的叠加原理:波的叠加、波的干涉。
=2?(4?R2)=8??10-4J
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一、填空题
1.两个同方向同频率谐振动的合振动,其是否仍为简谐振动? 是 。 两个同方向不同频率谐振动的合振动,其是否仍为简谐振动? 否 。
2.简谐振动的特征量主要有 3 个,分别是 振幅、 角速度、 相位 ,决定简谐振动运动状态的物理量是 相位 。
3.在简谐振动中,不同的 相位 表示不同的运动状态,相位每增加2?,简谐振动完全重复一次。 4.质量为m的物体和一个轻弹簧组成弹簧振子,弹簧的劲度系数为K,其固有振动周期T= 2?m当它作振幅为A的自由简谐振动时,其振动能量E =
k ;12kA 。 25.一质点作简谐振动,振动方程为S=Acos(?t+?),则质点的速度方程为质点的加速度方程为 a??A?2cos(?t??) 。
v??A?sin(?t??) , 6.对于两个同频率的简谐运动,相位的差异表示它们间步调上的差异,相位差为 2? ,振动步调一致,称为同相;相位差为 ? ,振动步调相反,称为反相; 二、选择题
1. 有两个振动:x1 = A1cos? t, x2 = A2sin? t,在同一直线上且A2< A1.则合成振动的振幅为[ C ]。
A. A1 + A2 B. A1-A2 C. (A1 + A2) D.(A1-A2) 2. 简谐振动是一种什么样的运动 [ D ]
(A) 匀加速运动 (B) 匀减速运动 (C) 匀速运动 (D) 变加速运动 3.一质点作简谐振动,振动方程为x=Acos(?t+?),当时间t=T ? 2 (T为周期)时,质点的速度为[ A ]。
A.A?sin? B.?A?sin? C.?A?cos? D.A?cos?
4. 把单摆摆球从平衡位置向位移正方向拉开, 使摆线与竖直方向成一微小角度?, 然后由静止放手任其振动, 从放手时开始计时, 若用余弦函数表示其运动方程,则该单摆振动的初位相为[ C ]。
A. ? B.? C. 0 D. ?/2
5. 一质点作简谐振动,已知振动周期为T,则其振动动能变化的周期是[ B ]。
A. T/4 B. T/2 C. T D. 2T
三、名词解释
1.简谐振动:一个作往复运动的物体,如果其偏离平衡位置的位移x随时间t按余弦(或正弦)规律变化的振动。 (或)F=-kX 回复力F与偏离平衡位置的位移x成正比,方向相反。 四、计算题:
2
21/2
2
21/2
10

