關于高中物理流體力學學習的體會

摘要：高中時期，是學生成長的關鍵時期，許多思維意識與能力都是在這一階段形成與發展的。高中物理學科，是一門具有較強抽象性的學科，能夠極大的開發學生的逆向思維。因而，高中學生要想切實的學好物理學科，就需要在學習每一個基礎課程后，進行相關的學習反思體會，從而更好的鞏固所學習的知識點，為后期的物理知識學習、掌握、提升奠定基礎。本文作者羅世堯是圍繞著高中物理學科競賽中涉足的流體力學知識，做出相應學習反思體會并加以拓展延伸。以此，來充分的展現高中學生對該知識點領悟及實際應用。

關鍵詞：高中物理；流體學；學習體會

前言：

從初中到高中，物理學科都是考試的重點科目。為了更好的學好該學科，我們都各自做著努力。在課前進行精心的預習，在課堂上認真傾聽老師的講解，課后針對具體的物理知識問題進行激烈的討論與研究。同學們都想憑借著自身的努力，在考試中取得更為優異的成績。在高中物理學科中的流體學，是整個高中物理課程中的重點內容，對于我們來說也是較難的知識點。因而，在學習流體學這一知識點后，對高中物理學科有了更加深度的認識，也掌握了更多的學習方法與公式定理。那么，為了更好的學習高中物理學科，就需要我們在學習每一段基礎課程后，進行深刻的學習反思，構思出學習心得體會。從而更好的吸收課堂中所學習到的物理知識，促進物理學科成績的不斷提升。

1、綜合概述高中物理流體力學

流體力學（fluid mechanics），它是力學主要的分支，主要是指各種力的作用下，流體本身的運動與靜止狀態以及固體、流體界壁間相對運動時的流動規律與相互作用。流體力學，是在人類與自然界作斗爭后，通過不斷的生產實踐后形成與發展開來的。古代羅馬人所建設的代行供水管道系統，就是依靠流體力學來實現的。最早的流體力學，是出現在古希臘，創始人是阿基米德，他建立了包括浮體穩定性與浮力定理的內在液體平衡理論。在一定程度上，為流體靜力學的形成與發展奠定了重要的基礎。

2、高中物理流體力學的理論基礎

高中物理流體力學的主要理論基礎，就是有效的考慮粘性的流體運動方程，即納維-斯托克斯方程。由于該方程屬于偏微分的非線性方程，在具體的方程研究過程中呈現著較為復雜的狀態。因而，學者們通過假設流體為無粘性或者不可壓縮，從而實現方程的簡化。在19世紀末，流體動力學的分析法取得了較大的學術成效，但是卻對生產的作用并不大。在1904年普朗特有將流體力學進行了更為深度的研究與分析，從推理到數學論證，在到最后的實驗測量，從多種角度對流體力學進行了深度的研究，從而建立起了流體力學的邊界層理論。在簡單的運算公式下，能夠對邊界層的流體同固體于流動狀態之間的粘性力進行細致的分析與研究。在一定程度上，該理論更加清晰的闡釋了流體力學的適用范圍，對物體運動時的摩擦力能夠準確的計算出來。從而實現了流體力學的雙統一。

3、高中物理流體力學的主要假設

3.1 連續體假設

物質都由分子構成，盡管分子都是離散分布的，做無規則的熱運動。但理論和實驗都表明，在很小的范圍內，做熱運動的流體分子微團的統計平均值是穩定的。因此可以近似的認為流體是由連續物質構成，其中的密度、溫度、壓力等物理量都是連續分布的標量場。

3.2 質量守恒

質量守恒目的是建立描述流體運動的方程組。歐拉法描述為：流進絕對坐標系中任何閉合曲面內的質量等于從這個曲面流出的質量，這是一個積分方程組，化為微分方程組就是：密度和速度的乘積的散度是零（無散場），用歐拉法描述為：流體微團質量的隨體導數隨時間的變化率為零。

3.3 應力張量

對流體微元的作用力，主要有表面力和體積力，表面力和體積力分別是力在單位面積和單位體積上的量度，因此它們有界。由于我們在建立流體力學基本方程組的時候考慮的是尺寸很小的流體微元，因此流體微團表面所受的力是尺寸的二階小量，體積力是尺寸的三階小量，故當體積很小時，可以忽略體積力的作用，認為流體微團只是受到表面力（表面應力）的作用。非各向同性的流體中，流體微團位置不同，表面法向不同，所受的應力是不同的，應力是由一個二階張量和曲面法向的內積來描述的，二階應力張量只有三個量是獨立的，因此，只要知道某點三個不同面上的應力，就可確定這個點的應力分布情況。

3.4 能量守恒

具體表述為：單位時間內體積力對流體微團做的功加上表面力和流體微團變形速度的乘積，等于單位時間內流體微團的內能增量，加上流體微團的動能增量。

4、學習反思與體會

在學習了高中物理流體力學后，我對高中物理學科的學習有了新的學習體會與認識。首先，應當對物理學科的整體概念與規律進行全面性的了解與掌控，為后續的物理知識點學習做好學習鋪墊；其次，對于所學習的相關物理知識點，應當先對物理過程與狀態進行深度的分析與研究，注意物理現象的整體變化走向，從而有效的把握整體物理知識點的脈絡；最后，對于高中物理的解題階段，應當先對相關的物理學知識點進行深度的反思，對所有的知識點進行系統的總結，掌握物理解題技巧，在老師的引導下，探究自己的解題思路，從而有效的提高自身的物理題解答能力，不斷的提高自身的物理學科成績。

5、結語

高中物理，對于高中學生來說是較難的學科之一。那么，為了更好的學習好這一學科，就需要我們在學習每一個物理知識點后，對知識點進行綜合性的概括與分析，進而進行相關的學習反思與體會。從而通過不斷的反思與努力，來提高自身的物理知識理解與應用能力，提高高中物理學科的考試成績，為以后物理理論、學科、原理在研究、應用中奠定基礎。

參考文獻：

[1]蘇衛東，嚴宗毅.在流體力學教學中加強習題課與作業環節的體會[J].力學與實踐，2015，（02）：56-58.

[2]楊思琪.一分耕耘一分收獲——高中物理學習心得體會[J].科普童話，2017，30：57.

[3]張雋乾.基于新課標理念的高中物理學習方法心得體會[J].新校園（中旬），2017，02：50.

作者簡介：羅世堯（2000.01.15）男，籍貫：成都市青羊區，學校：成都市列五中學。endprint