醫(yī)用物理學(xué)大一期中復(fù)習(xí)提綱_第1頁
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文檔簡介

1、醫(yī)用物理前半學(xué)期知識點(diǎn)總結(jié)整理:臨五四班物理小組第一章:流體力學(xué)流體:具有流動性的物體(氣體和液體)流體力學(xué):研究流體運(yùn)動及與其中的物體之間相互作用規(guī)律應(yīng)用:血液的動力學(xué),與血液流動相關(guān)的現(xiàn)象,如粘度,血壓等學(xué)習(xí)要求:掌握:液體連續(xù)性原理,柏努利方程泊肅葉公式熟悉:粘滯系數(shù)、牛頓粘滯系數(shù)了解:血循環(huán)系統(tǒng)的血液的速度和血壓變化、血壓測量、雷諾數(shù)第一節(jié)理想液體的流動(Flowofidealliquid)流體的性質(zhì):流體是一種可以流動的物質(zhì),流體包括空氣的液體能承受很大的壓力能適應(yīng)任何形狀的容器無法承受拉力理想液體:絕對不可壓縮、無粘滯性的液體。穩(wěn)定流動:每一定點(diǎn)的液體的速度不隨時間而變的流動。(實(shí)

2、際和理想液體均可有穩(wěn)定流動)流線的切線方向,該點(diǎn)液體流動方向.流管:由一系列流線組成的周圍封閉,二端開口的管狀物液流連續(xù)原理:Sivi二S2V2二Q(Q流量,同一流管的流量為恒量橫截面大的,流速?。┻m用范圍:毋不可壓縮液體的穩(wěn)定流動中同二流直史任意二個垂直于流管的截面隼實(shí)際和理想液體均可適用理想液體在同一垂直于流管截面處各點(diǎn)流速相同。而實(shí)際液體是不同的,由該截面的平均流速來代替液流連續(xù)原理的流速。思考:水籠頭流出的水為什么會變得越來越細(xì)?伯努利方程:1fVA2+PghA+Pa=TNb4PghB+Pb-22適用范圍;同一流管理想液體討論:由于理想液體在運(yùn)動時,沒有與運(yùn)動方向平行的切向力作用,所以

3、任一點(diǎn)的壓強(qiáng)只與位置有關(guān),與方位無關(guān)。同一高度處,流速越大,壓強(qiáng)就越小。例:求PA、PC及等粗細(xì)管中的流速械,崢答案:PaPogh4PcPog(h3h4)小初不"出例:如圖所示,大容器底部接一根粗細(xì)不均的豎直細(xì)管BC,B處橫截面積為C處的兩倍,B,C間高度差為50cm。容器內(nèi)水面(理想液體)至出口C處的高度為1.8m。求圖中豎直管中水面上升的高度。M答案:hD=0.85m伯努利方程的應(yīng)用:1 .空吸作用(Suction),應(yīng)用:噴霧器,口腔科的吸唾器。2 .汾丘里管(VenturiTube),應(yīng)用:測量流體流速第二節(jié)實(shí)際液體的流動一、牛頓粘滯定律粘滯系數(shù)層流:實(shí)際液體具有粘滯性,如果

4、液體流動層次分明為層流(Laminarflow)。湍流:當(dāng)流體流速超過某一數(shù)值時,流體不再保持分層流動,而可能向各個方向運(yùn)動,有垂直于管軸方向的分速度,各流層將混淆起來,并有可能出現(xiàn)渦旋,這種流動狀態(tài)叫湍流。流體作湍流時所消耗的能量比層流多,湍流區(qū)別于層流的特點(diǎn)之一是它能發(fā)出聲音。過渡流動:介于層流與湍流間的流動狀態(tài)很不穩(wěn)定1 .粘性力(內(nèi)摩擦力):相鄰兩流層之間因流速不同而作相對運(yùn)動時,在切線方向上存在著的相互作用力。2 .牛頓粘性定律:若x方向上相距dx的兩液層的速度差為dv,則dv/dx表示在垂直于流速方向單位距離的液層間的速度差叫做速度梯度,一般不同x處,速度梯度不同,距管軸越遠(yuǎn),速度

5、梯度越大,其單位為1/s。實(shí)驗(yàn)證明:F8S,dv/dx二、牛頓液體與非牛頓液體遵循牛頓粘性定律的流體叫牛頓流體,勻質(zhì)液體的粘滯度不隨切率的變化而改變,如:水、血漿不遵循牛頓粘性定律的流體叫非牛頓流體,非勻質(zhì)液體的粘滯度隨著切率的減小而增大,如:血液三、層流與湍流雷諾數(shù)I鼠vdRe="T)四、泊肅葉公式(Poiseuille'sformular)適用條件:實(shí)際液體,層流等粗水平管中流動情況3 _p_I咤41v=e2Q=干(P1-P2)=Jp28H8-k-R泊肅葉公式討論:泊肅葉公式:流速v與面積S成正比連續(xù)性原理:流速v與面積S成反比區(qū)別:泊肅葉公式指不同的水平管之間比較連續(xù)性

6、原理指同一流管的不同粗細(xì)位置間比較流阻:R.87 J流阻單位:Pa.s/m3或N.S/m5例:圖中所示的大容器中盛有粘滯性液體。在容器側(cè)壁同一深度處接有兩根水平管A、B,已知A、B兩管的半徑為0.5cm和1cm,管長分別為10cm和20cm,求兩管中流量之比QA/QB?一rA4(PaPo)Qa8larA4lb1答案;QbrB4(PbPo)rB4la88lB各類血管的功能血管由動脈、毛細(xì)血管和靜脈組成1 .彈性貯器血管:主動脈和大動脈2 .分配血管:中動脈3 .毛細(xì)血管前阻力血管:小動脈、微動脈4 .毛細(xì)血管前括約肌5 .交換血管:真毛細(xì)血管6 .毛細(xì)血管后阻力血管:微靜脈7 .容量血管:靜脈系

7、統(tǒng)8 .短路血管:小動脈和小靜脈間的吻合支斯托克斯定律固體在粘性流體中運(yùn)動時將受到粘性阻力作用,若物體的運(yùn)動速度很小,它所受的粘性阻力可以寫為:f=k如比例系數(shù)k由物體形狀決定。對于球體,若半徑為R,則k=6兀,f=6霏"vR血壓的測量血壓是指血管內(nèi)的血液對于單位面積血管壁的側(cè)壓力,也即壓強(qiáng)。由于心臟的收縮與舒張,動脈中的壓強(qiáng)發(fā)生變化,動脈中血壓的最大值為心縮壓,最小值為舒張壓血壓單位單位轉(zhuǎn)換影響動脈血壓的因素;心輸出量,外周阻力,循環(huán)系統(tǒng)的血液充盈程度主動脈的彈性貯器作用重力對血液流動的影響:血壓低;靜脈有較大的可擴(kuò)張性;靜脈充盈受跨壁壓的影響;重力對靜脈血壓的影響大;加速運(yùn)動對血

8、壓的影響:正向加速度:心血管系統(tǒng)(下肢瘀血,視覺和知覺喪失)、呼吸系統(tǒng)負(fù)向、橫向加速度:心血管系統(tǒng)、肌肉骨骼系統(tǒng)、體液平衡、前庭器官、適應(yīng)能力第二章振動和波掌握:諧振動方程、波動方程熟悉:同方向、同頻率振動合成了解:駐波、拍、振動合成與分解機(jī)械波產(chǎn)生的兩個條件:波源,媒質(zhì)一、諧振動a-Y2x諧振動方程式:X=Acos(電+)A振幅端角頻率T周期f頻率鞫t+中相位二、諧振動的合成(1)速度在相位的比位移超前點(diǎn)/2,加速度超前速度,相位差九/2。同向:相位相同反向:相位相差兀同頻、同方向振動的疊加6J;-一。一)AA12'A222AiA2cos(21A1sin3舉Tg1(iA2sin2)A

9、lcos1A2cos2同相振幅加強(qiáng)當(dāng):1.=2-1=2kA=A1+A22.=2 -1 =(2k+1) .反相振幅減弱A=|A1-A2|3.其他情況:|A1-A2|區(qū)A<A1+A2(2)拍1.合振動不是簡諧運(yùn)動2 .|f2-f1|<<f2+f1合振動變化頻率為(f1+f2)/23 .合振幅是變化的,幅值2A,其強(qiáng)度變化的頻率為|f2-f1|,稱拍頻(3)復(fù)雜振動的分解傅里葉(Fourier)證明:一個任意(具有周期為T=2M)周期性振動,能分解為一系列圓頻率等于嶼的整數(shù)倍的諧振動??誇=A0工(Ancosn翦Bnsinn4t)n1其中:A0、An和Bn為恒量,即分振動的振幅的稱

10、為基頻n稱n次諧波三、波動波的特點(diǎn):(1)具有一定的傳播速度;(2)伴隨著能量的傳播;(3)能產(chǎn)生反射、折射、干涉和衍射等現(xiàn)象;(4)有相似的波函數(shù)等。橫波:質(zhì)元振動方向與波的傳播方向垂直縱波:質(zhì)元振動方向與波的傳播方向平行橫波和縱波是自然界中存在著的兩種最簡單的波,其他如水面波、地震波等,情況就比較復(fù)雜。/x、1機(jī)械波波動方程y=Acos悶t±+Q|u1 .相速度:等相位面沿波線向前推進(jìn)的速度,即波速(單位時間波所傳過的距離)。2 .波長:兩相鄰?fù)帱c(diǎn)間的距離3 .周期T:波前進(jìn)一個波長的距離所需的時間。4 .角波數(shù):k2占即單位長度上波的相位變化注意:波的周期和頻率與媒質(zhì)無關(guān),由

11、波源確定。波速與波源無關(guān),由媒質(zhì)確定。不同頻率的波在同一介質(zhì)中波速相同。波在不同介質(zhì)中頻率不變。波動只是振動狀態(tài)(相位)的傳播,介質(zhì)本身并不隨波遷移。波動是能量傳播的過程,而非介質(zhì)傳播的過程。波動式的其它形式:y今cos21%f(t不x)+蹩讒=2兀f)ct工X工S1n=Acos2|忒一(尸一,cT尸TT)T2兀一 )T-Acosk(ut等x)榭(k.,ua二Acos電子kx掙e(ku二L兀u為1、x=xo時,y=yX0由表7KX0處質(zhì)點(diǎn)在任意時刻位移。波動方程變成了xo處質(zhì)點(diǎn)振動方程。2、t=t0時,y=yx,to)|表示to時刻波線上各個質(zhì)點(diǎn)位移。波動方程變成了t0時刻的波形方程。3、x、

12、t均一定時,y=y0.0)表示t0時刻坐標(biāo)為t0處質(zhì)點(diǎn)的位移。4、x、t均變化時,y=y&,t)表示波線上各個質(zhì)點(diǎn)在不同時刻的位移。為波動方程。振動方程是時間t的函數(shù)而波動方程是時間和空間的函數(shù)。表示波線上任一(所有)質(zhì)點(diǎn)在任意(所有)時刻離開各自平衡位置的位移。波的能量(介質(zhì)的動能與(彈性)勢能之和)dEk=dEppdVA2g2sin2疇(t-a)2C波動的能里:dd+d=Pd202sin2s(一-x.)EEk&VAtC1 .能量密度(單位體積介質(zhì)內(nèi)的能量):w-二卜A2閥2sin2【3(t一;0=w(x,t)dvc2 .平均能量密度(能量密度在一個周期內(nèi)的平均值):w1-f

13、wdt='Pa62T02能流密度:I-dPQwc-1A22cdS2四、波的干涉1-干涉現(xiàn)象一一兩列波相遇區(qū)域內(nèi)振動在空間上出現(xiàn)穩(wěn)定的周期性的強(qiáng)弱分布的現(xiàn)象2、相干波條件1)頻率相同;2)振動方向相同;3)同相或相位差恒定。滿足上述三條件的波稱為相干波,其波源稱為相干波源設(shè)產(chǎn)生簡諧波的兩波源S1、S2的振動方程為:yi-Aicos(t:Q%i)-+勰)y2A2cos(t2兩列波在波場中P點(diǎn)引起的振動為:y曰詞+翳玉1pAicos(t12兀九:)y一一r2P點(diǎn)的振動仍為簡諧振動2pA2cos(t22兀)由簡諧振動的合成規(guī)律:ypy1py2pAcos(t)心中=中2-卬1一2-1為一定值A(chǔ)兩

14、列相干波在空間疊加時,對于空間不同的點(diǎn),合振動的振幅A不同,并且A不隨時間變化,一一合振幅形成穩(wěn)定的分布。有些點(diǎn)處振動始終被加強(qiáng)(相長干涉)、有些點(diǎn)處始終被減弱(相消干涉)得到穩(wěn)定的干涉圖樣,稱為干涉現(xiàn)象。駐波波形不傳播,是媒質(zhì)質(zhì)元的一種集體振動形態(tài)。是兩列振幅相同的相干波在同一直線上沿相反方向傳播時形成的疊加波。xt駐波方程:y2Acos2cos2一A:丁駐波的特點(diǎn)1 .頻率特點(diǎn):各質(zhì)元以同一頻率作簡諧振動2 .振幅特點(diǎn):(1)各點(diǎn)的振幅2Acos(2x了和位置X有關(guān),振幅大小按余弦規(guī)律隨X變化(2)波節(jié):有些點(diǎn)始終靜止,這些點(diǎn)稱作波節(jié)波節(jié)位置:x=±(2k+1)-,k=0,1,2

15、4波腹位置:x二士k-,k=0,1,22相鄰兩波腹距離:X-2能量特點(diǎn)波節(jié)一直保持不動,所以無能量流過節(jié)點(diǎn)(1)動能:當(dāng)各質(zhì)點(diǎn)同時到達(dá)平衡位置時:介質(zhì)無形變,勢能為零,此時駐波能量為動能。波腹處動能最大,駐波能量集中在波腹附近。(2)勢能:當(dāng)各質(zhì)點(diǎn)同時到達(dá)最大位移時:動能為零,此時駐波能量為勢能。波節(jié)處形變最大,勢能最大,能量集中在波節(jié)附近。(3)結(jié)論:動能、勢能不斷在波腹附近和波節(jié)附近間相互轉(zhuǎn)換,能量交替?zhèn)鬟f。簡正模式:凡只能以某一頻率的整數(shù)倍振動的振動形式稱為簡正模式也叫外界策動源頻率與系統(tǒng)某本征頻率相同時,激起高強(qiáng)度的駐波,共振或諧振。第三章聲與超聲掌握:聲壓、聲強(qiáng)、聲壓級、聲強(qiáng)級、多普

16、勒效應(yīng)熟悉:聲阻、響度級、超聲診斷物理原理了解:聽力曲線、超聲特點(diǎn)與應(yīng)用在彈性介質(zhì)中傳播的機(jī)械縱波,一般統(tǒng)稱為聲波(在固體中傳播時,還可為橫波)。其中頻率在2020000Hz范圍,稱為可聽聲,簡稱聲波;頻率低于20Hz叫做次聲波,高于20000Hz叫做超聲波。聲波在各種介質(zhì)中傳播時,頻率不變,速度可變。地球的地核的內(nèi)部是固態(tài),外部是液態(tài),地震既有縱波,又有橫波。V固丫液V氣??v波:介質(zhì)發(fā)生周期性疏密變化,為脹縮波。存在于理想流體(氣體和液體)中。橫波:只能使介質(zhì)形變,不能體變,為畸變波。存在于高粘滯液體或固體。P=PcA8cosco(t_4x)+JLc2嚴(yán)壓i:-.-;PmcAcVm一平面簡諧

17、聲波在各向同性的均勻媒介中無衰減地沿X正方向傳播,其波動方程:y-Acos(tm')c聲阻:反映了介質(zhì)中的密度與彈性。z-C(106kgm-2S-1)聲波在不同聲阻介面反射系數(shù)(垂直入射):ir-(Z;)2Z2Z1I_1漠cA聲強(qiáng):2聲強(qiáng)級(SIL):SIL=10log10_L(db)I0聽閾與痛閾是以1000 Hz的純音為標(biāo)準(zhǔn):0-12=10 w/m2 SIL= 0 db痛閾:I= 1 w/m2SIL= 120 db若空氣中的聲波,其聲壓的幅值 0.2 N/m2問:聲波的聲強(qiáng)是多少?P 三空氣 1.29kg / m3Pm 20.22I -2 C 2 1.29 340C 二空氣340

18、m / s4.55 10 5W / m 24.5510 5SIL10 Iog101.00 10 1277db若人講話的聲強(qiáng)級 50db,問多少人同時講話能達(dá)到120db o答案:1000,0000若一臺機(jī)器噪聲50 db,二臺機(jī)器噪聲100 db?一臺機(jī)器噪聲:SIL=10log10H(db)I0二臺機(jī)器噪聲:SIL=211010g10I0(db)c正I二1010g10210log10I0(db)53(db)有若干個相同的喇叭,每只聲強(qiáng)為10-11 w/m2 ,求三只喇叭與一只喇叭的聲強(qiáng)級差,多少只喇叭是三只喇叭的聲強(qiáng)級的三倍?SILT0log10也10log10-10log103-4.73d

19、bI0I0設(shè)n只喇叭是三只喇叭的聲強(qiáng)級的三倍1010 g 10 3 10log 10I 03In 2700 只I。聲壓級(SPL)同一媒介:I_P2SPL=20log102r(db)*-2PoI0PoP0I0ZI0C10叫廠rj-工415-210PaPo:空氣中1000Hz純音聽閾的聲壓有效值:注意:待測聲波和參考聲波相對于同一媒介時,聲強(qiáng)級(SIL)與聲壓級(SPL)相同。某聲壓為10-4Pa的聲波在空氣中傳播,若使其聲壓級增大40db,則增大后的聲波的聲壓P為多少。聲強(qiáng)是原來的多少倍,聲強(qiáng)級增加Po-2106Pa多少?Pi104一SPL=2010g10-20log105:.14dbSPL2

20、0log10P0(db)2105令P2為增大后的聲波的聲壓,比原來的聲壓級增大40dbP220 log10 P04020log 10 5 20 log 10 500P2 = 500P0 = 1.0010 I 2Pa壇 弋2 r、= 104viI 1 PiUTIVo觀察者向波源運(yùn)動f'=-Vof,遠(yuǎn)離+uvsvs波源向觀察者運(yùn)動沖擊波:當(dāng)vs>>u時,波源就會沖出自身發(fā)出的波陣面,它所發(fā)出的波的一系列波面的包絡(luò)是一個圓錐體,稱為馬赫錐,在這個圓錐上,波的能量高度集中,形成沖擊波或激波,如核爆炸、超音速飛行等。A火車以V1=20m/s速度行駛,汽笛頻率為f=120Hz,B火車以

21、V2=25m/s速度行駛(空氣中聲速c=340m/s)。求A,B兩車相向和背車司機(jī)聽到的頻率。刑+一相向f'_cV-2f_340-25120-137Hzc-Vi34020背向f'-c-V2f-34025120-105HzcV134020有A、B兩個汽笛,其頻率為200Hz,B靜止,而A以10m/s的速度向左運(yùn)動,兩汽笛間的觀察者P以5m/s的速度向右運(yùn)動,若聲速為340m/s,則觀察者聽到來自A的聲波頻率和來自B的聲波頻率以及拍頻是多少?10m/sAP5m-/sB200Hz200Hzf PAfPB一cVp-3405.fA200191.2HzcVa34010J-jp-cVp-34

22、05-cfA340200202.9HzA一三AffpBfpA11.7HzA、B為兩個汽笛,其頻率皆為500Hz,A靜止,B以60m/s的速率向右運(yùn)動.在兩個汽笛之間有一觀察者O,以30m/s的速度也向右運(yùn)動.已知空氣中的聲速為330m/s,求:1)觀察者聽到來自A的頻率2)觀察者聽到來自B的頻率3)觀察者聽到的拍頻vQ-vsBAOB1) 解u=330m/s,vsA=0,vsB=60m/sf,iuvoff'_330-30500Hz454.5Hzuvs3302) f"=330:3.500Hz=461.5Hz330603)觀察者聽到的拍頻葉-|f'-f"7Hz-利

23、用多普勒效應(yīng)監(jiān)測車速,固定波源發(fā)出頻率為f=100kHz的超聲波,當(dāng)汽車向波源行駛時,與波源安裝在一起的接收器接收到從汽車反射回來的波的頻率為f''=110kHz.已知空氣中的聲速為u=330m/s,求車速。v0-7、八八八解1) 為接收器2) 為波源f ' - uv-0 fu-1-uv 0f " f 'u -vsu-fvsf"Ju=56.8kmh1f"中例:一船垂直地向光滑平整峭壁駛區(qū),汽笛頻率為60 Hz ,船速 6.7m/s,聲速335.3m/s。求:峭壁上靜止人聽到的汽笛頻率;船上人聽到的汽笛頻率;船上人聽到峭壁反射的汽笛頻

24、率。峭壁上靜止人聽到的汽笛頻率源:汽笛 接收:峭壁上的人c335.3f'_f_60_61.2Hzc-vs335.3-6.7船上人聽到的汽笛頻率:源:汽笛接收:船上的人60Hz船上人聽到峭壁反射的汽笛頻率源:汽笛接收:峭壁c335.3f'f6061.2HzcVs335.36.7源:峭壁上反射的汽笛接收:船上的人f"_cV0f'_335.3,6.7囂61.262.4Hzc335.3船上人很難聽到船上和峭壁反射的汽笛頻率,只能聽到產(chǎn)生的拍f一f"fx62.4-60-2.4Hz音叉以2.5m/s速率接近墻壁,觀察者在音叉后聽到的拍頻為f=31.觀察者聽到的聲

25、音 :音叉T 墻T 觀察者O源:音叉(f ) 接收:墻c f 'c Vs(f)340 f340S 2.5 m / sf源:墻(f)接收:觀察者(f “)2.觀察者聽到的聲音音叉一觀察者500Hz ,聲強(qiáng)為3.觀察者聽到音叉的拍頻壓幅值?一 f2.5源:音叉340 f1.0x105W/m2 的超聲波在水中傳餌ij達(dá)某點(diǎn)處的聲c vs 340 2.5340340340 23.5340 2.5接收:觀察者(f * )f - 3Hzf 214.28 HzHz,求音叉振動頻率。(C=340m1.0010kg/mC空氣1.4810Pm_2I:c_5.4105Pa5.4atm幅值:A=Pm-=1.2

26、/1b7m2fc質(zhì)點(diǎn)振動的加速度幅值:am=A 2=1.2106 m/s2壓電效應(yīng):超聲波的發(fā)射與接收需要超聲探頭,探頭最常用的方法是壓電換能法。通過壓電換能器將高頻電磁振動的能量轉(zhuǎn)換成機(jī)械振(超聲)能量,發(fā)射聲波;或?qū)⒊曊駝拥哪芰哭D(zhuǎn)換成電磁能量。超聲波診斷原理:超聲波一聲阻不同的界面一回波一幅度(輝度)信號顯示方式:幅度調(diào)制和輝度調(diào)制超聲波的特性:方向性好;穿透性強(qiáng);反射顯著;功率較大。超聲波對物質(zhì)的作用:機(jī)械作用、熱作用、空化作用超聲波在醫(yī)學(xué)上的應(yīng)用:A型(振幅)超聲診斷儀B型(輝度)超聲診斷儀M型(動態(tài))超聲診斷儀D型(多普勒)超聲診斷儀第四章液體表面現(xiàn)象前言:在兩種不相溶液體或液體與

27、氣體之間會形成分界面,界面上存在著一種額外的應(yīng)力表面張力。:一,液體的性質(zhì)與其微觀結(jié)構(gòu)有關(guān)1. 液體具有一定的體積,不易壓縮。液體分子間距較氣體小了一個數(shù)量級,為10-10m,分子排列較緊密,分子間作用力較大,其熱運(yùn)動與固體相似,主要在平衡位置附近作微小振動。2. 液體沒有一定形狀,并具有流動性。這是由于液體分子振動的平衡位置不固定,是近程有序,即在很小范圍內(nèi)在一短暫時間里保持一定的規(guī)則性。由于液體分子間距小,分子間相互作用力較大,當(dāng)液體與氣體、固體接觸時,交界處由于分子力作用而產(chǎn)生一系列特殊現(xiàn)象,即:液體表面現(xiàn)象。二,本單元學(xué)習(xí)要求掌握:表面張力系數(shù),球形液面內(nèi)外壓強(qiáng)差熟悉:表面活性物質(zhì)、毛

28、細(xì)現(xiàn)象了解:氣體栓塞、任意彎曲液面內(nèi)外壓強(qiáng)差:第一節(jié)表面張力1.定義:是指一種使表面分子具有向內(nèi)運(yùn)動的趨勢,并使表面自動收縮至最小面積的力。2 .從能量觀點(diǎn)來分析,任何系統(tǒng)的勢能越小越穩(wěn)定;所以表面層內(nèi)的分子有盡量擠入液體內(nèi)部的趨勢,即液面有收縮的趨勢;這種趨勢在宏觀上就表現(xiàn)為液體的表面張力。3 .表面張力促使液面產(chǎn)生收縮趨勢;表面張力方向是與液面相切,指向液內(nèi);表面張力作用于二界面間,且與分界線垂直。4 .表面張力系數(shù)定義:a=F+L表面張力定義a=AS作功與表面積關(guān)系a=£S內(nèi)能與表面積關(guān)系2表面張力系數(shù)單位:N/m,J/m5 .表面張力系數(shù)標(biāo)志著通過單位面積長度分界線兩邊液面間

29、的相互作用力。也可看作單位面積液面上的表面能。6 .表面活性物質(zhì)表面張力系數(shù)與下列因素有關(guān):液體性質(zhì);密度小,易蒸發(fā),媒小溫度越高,厘越小與相鄰物質(zhì)的性質(zhì)有關(guān)與液體內(nèi)的雜質(zhì)有關(guān)表面活性物質(zhì)使a下降。表面活性物質(zhì)與生命科學(xué)有密切關(guān)系。構(gòu)成細(xì)胞膜的磷脂、血液中的某些蛋白質(zhì)、膽汁中的膽汁酸鹽等都是表面活性物質(zhì)。7 .例題:-3將表面張力系數(shù)為4x10N/m的皂液。吹成一個直徑為10cm的皂泡,問需要作多少功?"'iffloJ將一個半徑為R的球形液滴,分散為n個半徑為r的小液滴,要作多少功?(設(shè)表面張力系數(shù)為a)解:SiNr12S2=n4;2液滴只有一個表面A一_A一_-SS2Si4

30、'(nr2R2)S20km2的湖面上,下了一場大雨,水面上漲50mm,雨滴平均半徑r=1.0mm,過程是等溫的,求釋放出的表面能?(已知a水=7.3*10-2N/m)答案:一21.9X107J第二節(jié)彎曲液面內(nèi)外的壓差SS2S14(nr2-R2)書本62業(yè)有三個圖2個公式.球形、彎曲液面內(nèi)外的壓強(qiáng)差,書上有例,肥皂表面張力系數(shù)m有半彳仝為R的肥皂泡,泡外壓強(qiáng)為P0,則泡內(nèi)壓強(qiáng)為多少?注意,肥皂泡有2個表面第三節(jié)肺泡的表面張力在呼吸過程中,肺泡壁分泌一種表面活性物質(zhì)(由飽和卵磷脂和脂蛋白組成),可使肺泡的表面張力下降1/7到1/15。使肺泡在胸腔的負(fù)壓下正常吸氣。肺泡內(nèi)的表面活性物質(zhì)的量是保持一定的。具體過程見書上65頁第四節(jié)毛細(xì)現(xiàn)象和氣體栓塞,、固體與液體接觸處的表面現(xiàn)象式接觸角*<90 ,銳角=0*90 '純角Sr 丁二180二、毛細(xì)現(xiàn)象液體潤濕固體液體完全潤固體液體不潤濕固體液體完全不潤濕固體潤濕管壁的液體在細(xì)管里升高,不潤濕管壁的液體在細(xì)管里下降的

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