热力学统计物理教案

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1、青岛大案学教学院：理工学院物理系教研室：理论物理课程名称：热力学统计物理任课教师：陈沙鸥青岛大学教务处制青岛大学教案（理论教学用）第1次课2学时导言；第一章热力学的基本规律；1.1热力学系统的平衡状态及其描述；1.2热平衡章节定律和温度；1.3物态方程；1.4功1.热力学和统计物理研究的内容及其之间的联系，提出对本课程学习的要求；讲授主要2.热力学系统的平衡态、及其描述平衡态的四类状态参量和热力学特有的温度参量；内容3.固、液、气物态方程、与热力学方程有关的物理量α、β、κ；4.准静态过程中的体

2、积功、表面张力功、极化功、磁化功的表达形式和意义。重点1.热力学平衡态的性质；2.由物态方程推导α、β、κ；3.隐函数偏导数的应用；4.表难点面张力功、极化功、磁化功的推导及其应用。难点是2，3，4。1.平衡态和稳定态的区别；2.状态量与过程量的区别；3.强度量和广延量的概念；要求掌握4.热力学量α、β、κ数学和物理语言的表述；5.三变量隐函数偏导数之间的关系；知识点和6.表面张力功、极化功、磁化功的推导、表达形式和意义。分析方法1.首先回顾热学的基本内容体系，介绍热力学统计物理是研究物质热运动

3、规律及热运动对物质宏观性质的影响的科学，是理论物理学中重要的基础课程之一；介绍热力学和统计物理研究的内容及其之间的联系，提出对本课程学习的要求（课堂记笔记、认真回答课堂提问、按时交作业等）。教授思路，2.主要采用提问的方式，对热力学系统的划分、状态参量、平衡态的性质，以及由热采用的教力学第零定律、第一定律、第二定律所定义的温度、内能、熵三个热力学函数等内容学方法和进行复习，加深对热学当中基本概念的认识。提问采取启发式，尽量结合实际的物理辅助手段，现象，使学生能够灵活应用已学过的知识回答问题。板书

4、设计，3.对新出现的知识点，如与热力学方程有关的物理量α、β、κ，注意引导学生掌握数重点如何学语言与物理语言之间的关系和转换，能够熟练将数学式子用准确的物理语言表述出突出，难点来，而且能够将物理上所表述的概念，用数学式子表示出来，加强学生利用数学工具如何解决，解决物理问题的能力。师生互动4.对三个变量存在一个函数关系时其偏导数之间的关系，强调这是热力学常用的一个等结果，使学生熟练掌握隐函数求导的方法。5.通过对四种功的形式的推导，使学生对热力学系统中出现的各种不同功的形式有一明确的认识。6.对课

5、堂所将内容简单总结，并对习题做法进行简单的提示。1.1,1.2,1.3,1.4作业布置教材：热力学统计物理（第三版）汪志诚著，2003年主要参考书：热力学与统计物理学，龚昌德，高等教育出版社，1982年；参考资料热学，赵凯华，高等教育出版社，1998年备注青岛大学教案（理论教学用）第2次课2学时1.5热力学第一定律；1.6热容量和焓；1.7理想气体的内能；1.8理想气体的绝热过章节程；1.9理想气体的卡诺循环1.热力学第一定律的内涵、内能函数的定义；讲授主要2.不同含义的热容量、焓函数的定义；内

6、容3.理想气体的内能及其相关的定律、绝热过程三个不变量；4.理想气体的卡诺循环。1.热力学第一定律的内涵；重点2.自由膨胀实验、焦耳定律、焦耳系数、理想气体Cv和Cp之间的关系、理想气体的难点内能和焓；1.绝热过程、内能、热量的定义，热力学第一定律；2.热容量、比热、摩尔热容量、定容热容量Cv、定压热容量Cp、状态函数焓；要求掌握3.自由膨胀实验、焦耳定律、焦耳系数、理想气体Cv和Cp之间的关系、理想气体的知识点和内能和焓；分析方法4.理想气体准静态绝热过程三个不变量；5.理想气体卡诺循环的热力

7、学过程、热功转化效率和制冷效率1.对上一次课堂教学内容进行提问，自然引入到这次课程的内容；2.主要采用课堂提问的形式，对本次教学在热学当中已经学习过的内容进行复习，加深对相关内容的理解和记忆；2.对书中焦耳两个著名实验和自由膨胀实验作图描述，讲明意义，并说明实验存在的教授思路，问题；采用的教3.强调热力学第一定律是自然界的一个普遍定律，举例说明第一类永动机是不可能造学方法和成的；启发学生举出实际例子，说明热力学第一定律的普遍意义；辅助手段，4.利用三个变量存在一个函数关系时其偏导数之间的关系，推

8、导焦耳定律，在理解概板书设计，念的同时，熟练偏导数运算，并使学生对焦耳定律的数学表述和物理意义表述，进一重点如何步加强数学语言和物理语言之间的转换；提醒同学不要混淆绝热自由膨胀实验与绝热突出，难点膨胀实验的概念；如何解决，5.讲解通过测量气体当中的声速确定γ值的方法，强调所用的物理模型和采用的近似师生互动方法，并使学生熟练掌握数学推导，从而启发学生在解决实际问题时建立物理模型的等方法和思路。6.对理想气体卡诺循环热力学过程运用P-V图和S-T图进行讲解，使学生掌握两种状态图的特点，以及功的计算方