关于高中物理流体力学学习的体会

摘要：高中时期，是学生成长的关键时期，许多思维意识与能力都是在这一阶段形成与发展的。高中物理学科，是一门具有较强抽象性的学科，能够极大的开发学生的逆向思维。因而，高中学生要想切实的学好物理学科，就需要在学习每一个基础课程后，进行相关的学习反思体会，从而更好的巩固所学习的知识点，为后期的物理知识学习、掌握、提升奠定基础。本文作者罗世尧是围绕着高中物理学科竞赛中涉足的流体力学知识，做出相应学习反思体会并加以拓展延伸。以此，来充分的展现高中学生对该知识点领悟及实际应用。

关键词：高中物理；流体学；学习体会

前言：

从初中到高中，物理学科都是考试的重点科目。为了更好的学好该学科，我们都各自做着努力。在课前进行精心的预习，在课堂上认真倾听老师的讲解，课后针对具体的物理知识问题进行激烈的讨论与研究。同学们都想凭借着自身的努力，在考试中取得更为优异的成绩。在高中物理学科中的流体学，是整个高中物理课程中的重点内容，对于我们来说也是较难的知识点。因而，在学习流体学这一知识点后，对高中物理学科有了更加深度的认识，也掌握了更多的学习方法与公式定理。那么，为了更好的学习高中物理学科，就需要我们在学习每一段基础课程后，进行深刻的学习反思，构思出学习心得体会。从而更好的吸收课堂中所学习到的物理知识，促进物理学科成绩的不断提升。

1、综合概述高中物理流体力学

流体力学（fluid mechanics），它是力学主要的分支，主要是指各种力的作用下，流体本身的运动与静止状态以及固体、流体界壁间相对运动时的流动规律与相互作用。流体力学，是在人类与自然界作斗争后，通过不断的生产实践后形成与发展开来的。古代罗马人所建设的代行供水管道系统，就是依靠流体力学来实现的。最早的流体力学，是出现在古希腊，创始人是阿基米德，他建立了包括浮体稳定性与浮力定理的内在液体平衡理论。在一定程度上，为流体静力学的形成与发展奠定了重要的基础。

2、高中物理流体力学的理论基础

高中物理流体力学的主要理论基础，就是有效的考虑粘性的流体运动方程，即纳维-斯托克斯方程。由于该方程属于偏微分的非线性方程，在具体的方程研究过程中呈现着较为复杂的状态。因而，学者们通过假设流体为无粘性或者不可压缩，从而实现方程的简化。在19世纪末，流体动力学的分析法取得了较大的学术成效，但是却对生产的作用并不大。在1904年普朗特有将流体力学进行了更为深度的研究与分析，从推理到数学论证，在到最后的实验测量，从多种角度对流体力学进行了深度的研究，从而建立起了流体力学的边界层理论。在简单的运算公式下，能够对边界层的流体同固体于流动状态之间的粘性力进行细致的分析与研究。在一定程度上，该理论更加清晰的阐释了流体力学的适用范围，对物体运动时的摩擦力能够准确的计算出来。从而实现了流体力学的双统一。

3、高中物理流体力学的主要假设

3.1 连续体假设

物质都由分子构成，尽管分子都是离散分布的，做无规则的热运动。但理论和实验都表明，在很小的范围内，做热运动的流体分子微团的统计平均值是稳定的。因此可以近似的認为流体是由连续物质构成，其中的密度、温度、压力等物理量都是连续分布的标量场。

3.2 质量守恒

质量守恒目的是建立描述流体运动的方程组。欧拉法描述为：流进绝对坐标系中任何闭合曲面内的质量等于从这个曲面流出的质量，这是一个积分方程组，化为微分方程组就是：密度和速度的乘积的散度是零（无散场），用欧拉法描述为：流体微团质量的随体导数随时间的变化率为零。

3.3 应力张量

对流体微元的作用力，主要有表面力和体积力，表面力和体积力分别是力在单位面积和单位体积上的量度，因此它们有界。由于我们在建立流体力学基本方程组的时候考虑的是尺寸很小的流体微元，因此流体微团表面所受的力是尺寸的二阶小量，体积力是尺寸的三阶小量，故当体积很小时，可以忽略体积力的作用，认为流体微团只是受到表面力（表面应力）的作用。非各向同性的流体中，流体微团位置不同，表面法向不同，所受的应力是不同的，应力是由一个二阶张量和曲面法向的内积来描述的，二阶应力张量只有三个量是独立的，因此，只要知道某点三个不同面上的应力，就可确定这个点的应力分布情况。

3.4 能量守恒

具体表述为：单位时间内体积力对流体微团做的功加上表面力和流体微团变形速度的乘积，等于单位时间内流体微团的内能增量，加上流体微团的动能增量。

4、学习反思与体会

在学习了高中物理流体力学后，我对高中物理学科的学习有了新的学习体会与认识。首先，应当对物理学科的整体概念与规律进行全面性的了解与掌控，为后续的物理知识点学习做好学习铺垫；其次，对于所学习的相关物理知识点，应当先对物理过程与状态进行深度的分析与研究，注意物理现象的整体变化走向，从而有效的把握整体物理知识点的脉络；最后，对于高中物理的解题阶段，应当先对相关的物理学知识点进行深度的反思，对所有的知识点进行系统的总结，掌握物理解题技巧，在老师的引导下，探究自己的解题思路，从而有效的提高自身的物理题解答能力，不断的提高自身的物理学科成绩。

5、结语

高中物理，对于高中学生来说是较难的学科之一。那么，为了更好的学习好这一学科，就需要我们在学习每一个物理知识点后，对知识点进行综合性的概括与分析，进而进行相关的学习反思与体会。从而通过不断的反思与努力，来提高自身的物理知识理解与应用能力，提高高中物理学科的考试成绩，为以后物理理论、学科、原理在研究、应用中奠定基础。

参考文献：

[1]苏卫东，严宗毅.在流体力学教学中加强习题课与作业环节的体会[J].力学与实践，2015，（02）：56-58.

[2]杨思琪.一分耕耘一分收获——高中物理学习心得体会[J].科普童话，2017，30：57.

[3]张隽乾.基于新课标理念的高中物理学习方法心得体会[J].新校园（中旬），2017，02：50.

作者简介：罗世尧（2000.01.15）男，籍贯：成都市青羊区，学校：成都市列五中学。