热学教学大纲2012.9

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1、《热学》教学大纲英文名称：Calorifics授课专业：应用物理学　　学时：51　　　学分：3　　开课学期：一年级下学期适用对象：应用物理学专业一、课程性质与任务热学是四年制本科应用物理学专业必修的专业基础课程。本课程是普通物理学的一个重要组成部分，是研究热现象、热本质及热力学基本定律的基础学科。通过本课程的教学，应使学生掌握热学的基础理论、基础知识和基本技能；认识物质热运动形态的特点、规律和研究方法；了解温度和热的测量原理和方法；明确热力学和分子运动论的基本原理。为学生进一步学习《热力学与统计物理学》、《固体物理》等后

2、继课程打下良好的基础。并通过对热学发展史上某些重大的发现和发明的介绍，使学生了解物理学思想和实验方法，培养学生的辩证唯物主义世界观，使学生获得科学方法论上的教益。二、课程教学的基本要求在教学中，通过课堂讲授、实验（另计学时）、习题课和课程讨论等教学方式，阐明热学的基本概念、规律和研究方法，并结合科学研究和生产实际穿插介绍热学的最新研究成果及应用实例，以达到预期的教学目的。在教学过程中重视理论联系实际，从而处理好：定性与定量、理论体系与实验方法、基础理论与近代科学成就等之间的关系。在教学中要注重培养学生运用数学工具解决物理

3、问题的能力。进一步提高科学知识、科学方法、科学态度和科学精神等科学素质。三、课程教学内容第一章　导论　（8学时）第二章　分子动理学理论的平衡态理论　（8学时）第三章　输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论　（6学时）第四章　热力学第一定律　(10学时)第五章　热力学第二定律与熵　(10学时)第六章　物态和相变　(6学时)四、教学重点、难点：教学重点：平衡态、物态方程、热力学第零定律、理想气体压强公式及分子平均平动动能、麦克斯韦分布函数、平均速率、方均根速率、最概然速率、自由度、能量均分定理、碰撞截面、平均碰撞频率、平均自

4、由程、准静态过程、功和热量、内能、热力学第一定律及其应用、卡诺循环和卡诺热机的效率、热力学第二定律、卡诺定理、熵和熵增加原理、液体表面张力、弯曲液面的附加压强、相变、汽化和凝结。教学难点：分子间相互作用势能、范德瓦尔斯方程、概率分布函数、速度空间、麦克斯韦速度分布、气体粘性系数和导热系数和扩散系数的导出及它们与温度、压强的关系、定体热容、定压热容、焓的物理意义、温—熵图、熵的微观意义、真实气体等温线。五、教学时数分配：教学时数51学时，其中理论讲授51学时。（具体安排见附表）六、教学方式：1、热学是应用物理专业的一门专业

5、基础课，在教学过程中要强调物质运动形式的多样性与各种规律及其研究方法的特殊性。在学习分子动理论时要特别强调由大量分子构成的系统所遵从的统计规律的特点，培养学生的辩证思维。2、在本课程的教学过程中，应针对大学新生普遍对大学的教法不适应，且自学能力教差等情况，对学生进行学习方法的指导，培养学生的自学能力。3、为了培养学生分析问题和解决问题的能力，本课程应讲解适当的例题和安排一定的习题课，使学生学会正确地运用所学知识解决实际问题，同时要布置适量的习题和思考题，引导学生深入钻研物理概念，牢固掌握基础知识。4、热学是建立在实验基础

6、上的一门科学，要充分重视理论的实验基础，防止忽视实验的纯推理倾向，同时要始终贯彻理论来自实践又高于实践，通过实验反复检验理论并发展理论的思想。5.充分利用多媒体教学手段，注意在教学过程中使用电子教案与黑板的结合，并在课堂教学中注重启发式教学，组织课堂讨论、课堂提问等。七、本课程与其它课程的关系：1.本课程必要的先修课程：力学、高等数学。2.本课程的后续课程：热力学与统计物理学、固体物理。八、考核方式：本课程考核方式为考试，成绩评定采用百分制。本课程成绩采用期末考试与平时成绩相结合的方式进行综合评定，最终成绩由以下二个部分

7、组成：第一部分：期末考试成绩占总成绩的70％；第二部分：作业成绩及平时检测占总成绩的30％。九、教材及教学参考书：主教材：秦允豪编.普通物理学教程·热学（第二版）.北京：高等教育出版社，2004.参考书：1、李椿等编.热学（第二版）.北京：高等教育出版社，2008.2、赵凯华等编.新概念物理教程·热学.北京：高等教育出版社，1998.　　第一章　导论　（8学时）：　一、教学要求：了解热物理学的两种描述方法。理解热力学系统的平衡态，掌握判别是否处于平衡态的方法。熟练掌握理想气体的物态方程。掌握热力学第零定律及温度的概念，知

8、道温标是温度的数值表示法。了解摄氏温标、理想气体温标和热力学温标。理解物质的微观模型。了解布朗运动和涨落现象。理解理想气体的微观模型、温度的微观意义。熟练掌握理想气体压强公式和理想气体分子热运动平均平动动能公式。了解分子间作用力曲线和分子间互作用势能曲线。理解范德瓦尔斯方程。 　二、教学要点：　1.宏观描述方法与微观