资源描述：
《_热力学与统计物理学_教学刍议new》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、内蒙古教育学院学报川卯年第期,烹二二二二二二全二二一一一二二旅叮一笠二一二一一一一一《热力学与统计物理学》教学鱼议邢同海《热力学与统计物理学》以下简称《热统》是一门内容丰富、体系完整的基础理论课,然而由于它的概念抽象、方法新鲜、应用普遍、与日常生活实际又相距较远,所,以学生学起来大都感到难以充分理解和熟练应用教师教起来也比较困难。怎样才能搞好这门课的教学呢一木文仅就自,,不当之处,、。已的教学实践谈点浅见欢迎批评指正一、、,是引导学生学。讲好绪论抓住主线习的关键当一门新课开始时,多数认真的学生都会产生
2、如下一些问题、这是一门什么样的课程、于、都讲些什么、为什么要开这门课、它和已学过的相关课有何区别和联系、怎样学好它,,,,、以上五个问题正是我们的绪论课内容多年来我在绪论中通过概述内容、任务、特点、方法五个方面的讨论,作为对上述五个问题的相应回答。参看表一通过这一次课,使学生牢牢抓住这门课的主线一一热力学方法和统计方法及。,其对具体系统的应用为了对热力学方法和统计方法有一个初步的了解首先在普物热学,已学过的焦耳实验分析和压强公式导出的基础上概括出两种方法的程,序式总结逻辑演绎说明实验推论现象力学统计平
3、均揭示观。川观表式卜介刻一月片观规肺一禅鲜卜到然后指出,通过本课程的学习将进一步体会到关于热现象的两种方法的深刻含义,进。而说明热力学方法的核心是逻辑演绎统计方法的核心是统计平均、「、关于课程的内容可用表二表三大致给出。通过对表二表三的简单说明,使学生对课程的内容有一个基本的。了解“最后用牛顿的一句名言我的成就当归功于精能的思考犷作为绪论课的结束。一一内蒙古教育学院学报卯了年第期表一特点任务方法全部理论建立在尽深人认识物质热运动形态的特点和规律,,深人钻研教材可能少的几个出发点系统掌握处理多粒子体系的
4、两种方法一一充分理解上具有理论系统的完灵活运用宏观、微观两种方法,解决比较认真完成作业美性和高度的抽象性复杂的热学问题一一熟练应用数学与物理的紧密了解理论物理的特点,体会数学与物理的灵活掌握工具结合密切关系,提高抽象思维和理论分析能力一一得心应手。四课程难度较大从更高的层次深人理解普物热学和中学物广泛阅读书刊理教材,赔养独立解决中学物理教学中相关的一一开拓思路热学问题表二表三墓本函数。作相、功平传热基本方程衡与物·化质学丫··交一二‘十。,‘艺艺针平翻脚圈日换辅助函数衡图四四四四,,图目、““,。二认
5、真组织热力学基本规律一章的教学切实搞好与普物热学的衔接“”。在这,许多《热统》教材的第一章都是热力学基本规律一章中大部分内容都是普物热学的简单重复,这不仅浪费了时间,而且还会影响学生学习的积极性。为改变这种局面,我在教学中,对本章作了如下处理全章共分为四节,即参物态方程一一温度妇热力学第一定律一一内能铆浮热力学第二定律墒一妇热力学第三定律一一嫡常数在第一节中,首先由第零定律,通过抽象地推导,得出温度的概念,从而也飞舍一一了夕夕年第期内蒙方教育学院学于畏户一吧全一二一产二二忿、一兮兰于二比几产勺哗乳竺吧
6、竺之竺了二,竺爪甲竺巴黑二竺竺二二了二坎牛份二二竺竺二丫性二吮二二二,丫二二分分上笠夕六,户士咒泣二分二巴,,,忿十二二介丫贪二竺竺长份十产竺叮叼一一一二尸,尸,二就一了物态方程因而,在某种意义上可把物态方程视为热学特征量一温度得到一的数学描述,它反映‘一个物质系统本身的热性质。,,了止因为如此在热学中物态方程才拜有基本的点义。既然这样,怎样才能手寻到某一系统的物态方程呢接、下来,我们通过一个具体实例,说明在热力学中,怎样由实验侧量的结果利用全微分的积分法〔路经积分法、待定、函数法凑全微分法及维里系数
7、法给出物态一。方程由子上述儿种方法是热力学中常用的典型方法,这样处理既得到了物态方程,又介绍了计一算,可以收到事半功倍之效。最后顺便指出,在统计物理方法中,物态方程可以通过统计方法推导出来,为今后的统计物理教学埋下了伏笔。在第二节中,我们首先从众所周知的能量转化与守恒规律给出一个开放系统的能量方程二步冬中一一总能量一一力作用量功一一热作用量热一一物质交换作用量。在总能量中,包括系统整体运动动能、系统在外场中的势能小和系统的内能三部分,即十小十而在内能中,又包括内部运动动能和相互作用势能两部分。将式代人
8、均式,得到十小二十廿十不难发现,通常教材中的第一定律表达式二往是式的特例。式成立的条件为二一一封闭系统二一一系统整体运动动能不变。。一一系统在外场中势能不变,,一下面的问题就是要找出和迁的数学表达式以使第一定律变成个叮解的微分方程。这里,我们先通过严格的推导,得出才附尸外由拓‘必于·并指出式严格适用的条件以及一引人可逆过程的原因‘在可逆过程中,外界压强尸外与系统内部的压强相等,故有廿二一式‘常教材中所给出的由系统的状态量来表达的外功公式。即为通’在公式的
