四川大学水力学教案

四川大学教案课程名称水力学授课专业水工年级2007课程编号30619450-0课程类型必修课校级公共课（）；基础或专业基础课（√）；专业课（）选修课限选课（）；任选课（）授课方式课堂讲授（75）；实践课（9）考核方式考试（√）；考查（）课程教学总学时数84（其中9个实验）实分数5学分学时分配课堂讲授75学时；实践课9学时教材名称水力学作者吴持恭出版社及出版时间高等教育出版社2008年1月第4版指定参考书作者出版社及出版时间《水力学》学习网站1.四川大学水力学教研室（国家精品课程）河海大学水力学（国家精品课程）华北水利水电学院水力学精品课程网站（国家精品课程）清华大学水力学实验《流体力学(水力学)》-重庆大学精品课程授课教师王协康职称研究员单位水电学院授课时间2008~2009学年下期第2~16周联系方式Email:[e-mail]028-85406400(O)13982285027注：表中（）选项请打“√”。四川大学教案【理、工科】周次第1周，第1次课（2007-03-5）备注章节名称绪论授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目目的：掌握工程流体力学这门课的性质及一些基本概念要求：学生了解水力学的任务与研究对象，水力学的基本推动力，重点掌握液体主要的物理性质，着重介绍牛顿内摩擦定律及其特点等要求学生掌握牛顿内摩擦定律及其简单应用，了解连续介质及理想液体的假定。的及要求教学内容提要时间分配§0-1水力学的任务与研究对象水静力学、水力学发展简况§0-2液体的主要特重性质一、惯性质量和密度二、万有引力特性、重力三、粘滞性与粘滞系数四、压缩性及压缩系数五、表面引力及表面引力系数§0-3连续介质和理想液体的概念§0-1小节1学时§0-2小节1学时§0-3到§0-5小节1学时§0-4作用于液体上的力§0-5水力学的研究方法教学重点与难点重点：1、2、分析相邻液层的方向及难点：液体的粘滞性与粘滞系数包括粘滞的概念，粘滞系数的概念，牛顿内摩擦定律的表示及适用条件讨论、，固体与液体摩擦力讨论：液体粘滞性现象作业：思考题[0-2]、[0-4]；习题[0-4]、[0-5]、[0-6]练习、作业教学手段多媒体+板书参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第1周，第2次课（2007-03-8）备注章节名称第一章水静力学1-5节授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目的及要求掌握静水压强的概念及特性，液体平衡的微分方程式及积分，等压面的概念，重力作用下静水压强的计算公式。教学内容提要时间分配上节主要内容回顾§1水静力学§1-1静水压强及其特性§1-2液体平衡微分方程式及积分§1-3等压面§1-4重力作用下静水压强的基本公式§1-5几种质量力同时作用下液体平衡内容回顾及§1-1小节1学时§1-2和§1-3小节1学时§1-4和§1-5小节1学时教学重点与难静水压强的方向指向重点：静水压强的基本公式，等压面的概念及正确判断等压面难点：正确的找到等压面点讨论、练习、作业分布荷载，点压强等课堂讨论及练习，等压面的判断作业：复习本堂课的内容教学手段多媒体+板书参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第2周，第1次课（2007-03-12）备注章节名称第一章6-10节授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目的及要求让学生掌握重力作用下及几种质量力同时作用下静水压强的计算及两者之间的异同、绝对压强与相对压强的概念及压强的几种测量方法。让学生掌握压强的液拉表示法、的含义，会计算作用于平面上的静水总压力及曲面上的静水总压力教学内容提要时间分配上节主要内容回顾§1-6绝对压强与相对压强§1-7压强的测量§1-8压强的液柱表示法，水头与单位势能§1-9作用于平面上的静水总压力§1-10作用于曲面上的静水总压力压强液柱表示，势能图解法——矩形平面解析法——任意形二向曲面内容回顾及§1-6、1-7小节1学时§1-8和§1-9小节1学时§1-10小节1学时教学重点及难点：重力作用下静水压强的计算及绝对压强与相对压强，真空度的概念重点与难点及区别。压强测量方法，等压面概念的具体应用。作用于平面上的静水总压力：会画压力图并求总压力，会用解析法计算任意平面所受总压力；作用于曲面上的静水总压力：会计算总压力的水平分力，垂直分力及总压力，会画压力体。讨论、练习、作业压强测量的作业讨论：思考题及等压面的寻找练习：例题：[1-2]、[1-4]、[1-5]、[1-6]作业：思考题[1-2]、[1-4]；习题[1-1]、[1-3]、[1-7]、[1-9]、[1-11]、[1-12]、[1-13]、[1-18]、[1-19]、[1-20]教学多媒体+板书手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第2周，第2次课（2007-03-15）备注章节名称第二章液体运动的流速理论（1-6节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学加深理解让学生了解拉格朗日法和欧拉法的区别，掌握恒定流与非恒定流的区别，迹线与流线的概念，流管、流速、总流，过水断面，流量、断面平均目的及要求流速的概念。总流等概念及恒定一元流的连续性方程（质量守恒定律）教学内容提要时间分配§2-1描述液体运动的两种方法§2-2恒定流与非恒定流§2-3迹线与流线§2-4液体运动的流速理论的一些基本概念§2-5一元流、二元流、三元流§2-6恒定一元流的连续性方程§2-1、2-2小节1学时§2-3和§2-4小节1学时§2-5和2-6小节1学时教学掌握并区分液体运动流速理论的一些基本概念及概念之间的区别掌握恒定一元流的连续性方程重点与难点讨论、练习、作业课堂提问、讨论式回答讨论的适用条件作业：理解流束理论主要概念教学多媒体+板书手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第3周，第1次课（2007-03-19）备注章节名称第二章：液体运动的流速理论（7-9节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学了解恒定、非恒定、迹线、流线概念了解连续方程描绘的实际现象，公式应用条件目的及要求掌握和运用实际液体恒定总流的能量方程式掌握均匀流与非均流概念及特性教学内容提要时间分配上节主要内容回顾描述液体运动的两种方法介绍恒定非恒定、迹线流线概念及过水断面Q、V名词的含意一元恒定连续方程§2-7理想液体及实际液体恒定流微小流速的能量方程式§2-8均匀流与非均匀流，非均匀渐变流与急变流§2-9实际液体恒定总流能量方程内容回顾及2-7小节为1学时2-8小节为1学时2-9小节为1学时教重点：①8个概念上以及连续方程的引入学重点与难点②均匀与非均匀流的概念及特性③注意点及公式的运用，会画测压管水头线及总水头线讨论、练习、作业讨论：总水头线与测压管水头线的趋势练习：例2-1及2-2作业：思考题[2-1]、[2-5]习题：[2-2]、[2-5]教多媒体+板书学手段参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第3周，第2次课（2007-03-22）备注章节名称第二章：液体运动的流速理论（10-13节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教通过分析能量方程在实践中的运用，使学生更好的掌握能量方程及其各项物理意义学目的及要求掌握实际液体恒定总流的动量方程及其应用教学内容提要时间分配上节主要内容回顾§2-10能量方程式应用举例一、毕托管测流速二、文里流量计三、孔口出流计算四、管嘴恒定出流§2-11实际液体恒定总流的动量方程式内容回顾及2-10小节为1.5学时2-11小节为0.5学时2-12和2-13小§2-12恒定总流动量方程式应用举例§2-13量纲分析与无定理节为1学时教学重点与难点均匀流特性P动=P静的原因能量方程图示总水头线测压管水头线*-在四个应用举例中，孔口出流中孔口非恒定出流较层理解基准面选择计算断面，计算点选择动量方程式的运用及应用时的注意点讨讨论：基层面的选取论、练习、作业孔口出流与管嘴出流哪个流量大作业：习题[2-8]、[2-10]、[2-12]、[2-13]、[2-14]、[2-15]。教学手段多媒体+板书参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第4周，第1次课（2007-03-26）备注章节名称第三章：液流型态及水头损失（1-3节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目的及要求巩固第二章内容掌握水头损失的物理概念及分类液流边界在横向和纵向对水头损失的影响及均匀流中与的关系。掌握液流运动的两种形态及其判别，紊流的四个特征。教学内容提要时间分配上节主要内容回顾第二章习题课§3-1水头损失的物理概念及其分类§3-2液流边界几何条件对水头损失的影响§3-3均匀流沿程水头损失与切应力的关系§3-4液体运动的两种形态内容回顾和第二章习题课为1学时§3-1和§3-2小节为1学时§3-3和§3-4小节为1学时教学重点与层流及紊流两种液流形态的概念及判别紊流形成过程水头损失形成原因及分成与两类断面形状在横向与纵向对水头损失的影响的适用条件，公式指导达西公式的含义难点讨论、练习、作业作业：思考题[3-2]、[3-4]；习题[3-1]、[3-3]教学手段多媒体+板书参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第4周，第2次课（2007-03-29）备注章节名称第三章：液流型态及水头损失（5-9节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目的及要求层流中计算沿程水头损失。会用计算的试算法及查莫迪图法两种方法求解入会用谢才公式计算损失会查图求解局部水头损失。教学内容提要时间分配上节主要内容回顾§3-5圆管中层流运动及其沿程水头损失的计算§3-6紊流的特征§3-7沿程阻力系数入的变化规律§3-8计算沿程水头损失的经验公式-谢才公式§3-9局部水头损失内容回顾和3-5小节为0.5学时3-6小节1学时3-7和3-8、3-9为1.5学时教学重点与难紊动特征中的粘性底层概念。的求解，局部水头损失中的取值谢才公式的运用点讨论、练习、作业作业：习题[3-6]、[3-8]、[3-10]、[3-13]教学手段多媒体+板书参考资料注：教案按授课次数填写，每次授课均应填写一份。重复班授课可不另填写教案。四川大学教案【理、工科】周次第5周，第1次课（2007-04-02）备注章节名称第四章：有压管中的恒定流（1-7节）授课方式理论课（√）；实验课（）；实习（）教学时数3教学目的及要求明确什么是有压管（水利工程中和生活中的实例）什么是简单管？什么是复杂管道？以及长、短管道？掌握这些简单管道的水力计算公式用这些公式、原理能解决一些工程实际中的问题教学内容提要时间分配主要内容介绍1、有压管道的含意2、简单、复杂管道的情况长、短管的定义3、简单管道水力计的基本公式①自由出流②淹没出流③按长管计算的情况4、简单管道水力计算类型（主要的四种类型）5、虹吸管、水泵的水力计算§4-1简单管道水力计算的基本公式§4-2简单管道水力计算的基本类型§4-3简单管道水力计算的特例-虹吸