《热学》课程教学经验之点滴

1、热学课程教学经验之点滴摘要：在教学中灵活运用各种教学方法和手段，充分调动学生学习的积极性和主动性，变被动接受为主动思索。教无定法，贵在适当。关键词：激励法；数学的魅力；知识点；热力学第一定律中图分类号：G642.41文献标志码：A文章编号：1674-9324（2012）01-0093-03在多次讲授热学课程和大学物理学课程中的热学部分之后，从教学中，从学生中，我得到了许多有益的启发，自身的教学水平也有所提高。现将这些点滴经验写下来，与有兴趣者共享。一、运用激励法教学过程中运用激励法，适当引入竞争机制，引导学生积极思考，变被动接受为主动思索。例：将500J的热量传给标准状态下2mol的氢气,试问

2、：如果压强P不变，热量如何转化？达到稳定后，氢气的温度和体积各为多少？解答：压强P不变，根据热力学第一定律，系统吸收的热量一部分用于对外做功，一部分增加了系统的内能即QP=E+WQP=HCP,M(T-T0)=?-R(T-T0)T=B+T0=H+273=281.6(K)V=B=0.0462(m3)按照题目的要求，这题做完了。在这题基础上，紧接着教师提出一个问题：系统吸收500J的热量，其中有多少焦耳的热量用于对外做功？有多少焦耳的热量转化为系统的内能？并适时运用激励法，老师说：最先考虑好的同学，可以上来写在黑板上，写对的同学，平时成绩加分。顿时，学生们的学习积极性被调动起来了。只见同学们注意力集

3、中，兴趣盎然，翻书的翻书，推算的推算。下面是同学们想出的四种解法：(一)W=P(V2-V1)=1.013X105X(0.0462-0.0448)=141.82J(二)W=-R(T2-T1)=2X8.31X(281.6-273)=142.93J(三)考虑到氢气是双原子分子，摩尔定体热容CV,M=2.5R,根据：QP=BCV,M(T2-T1)+R(T2-T1),立即可得，=,从而解得：W=142.86J(四)可以结合P-V图(图略)，求解过程曲线与横轴所包围的面积。通过这种激励方式，充分发挥了学生学习的主动性和积极性。教师再抓紧时机，将几种解法分析比较，逐一点评。大家一致认为(三)最快捷，利用比例

4、关系直接得到结果。教师通过适当的引导，激发学生们强烈的求知欲。这真是事半功倍，达到了预期的教学效果，学生从中受益，而且教学相长，老师亦有收获。二、数学的魅力例：推导理想气体在绝热过程中做功的公式。证明：W=(P1V1-P2V2方法一：传统解法：内能的变化：AE=BCV,M(T2-T1)=CV,MAT(1)理想气体状态方程：P1V1=BRT1P2V2=BRT2(3)(3) -(2):P2V2-P1V1=BR(T2-T1)=BRAT(4)比较(1)、(4)得： E=B(P2V2-P1VD(5)迈耶公式：CP，M=CV，M+R，比热容比：？酌二?酉M=-1=，=（6）将（6）式代入（5）式得： E=

5、B（P2V2-P1VD=（P2V2-P1VD绝热过程的特征：Q=0,由热力学第一定律：W+AE=O,可得：W=-ZE=B（P1V1-P2V2证毕。方法二：积分方法：绝热过程方程：PV=P1V1?f=P2V2*=C）W=-PdV=BBdVW=W=（P1V1-P2V2证毕。方法一是传统的解法，方法二是利用积分求解，通过比较，尽显高等数学微积分的魅力。利用牛顿-莱布尼兹公式，简捷迅速地证明了命题，可见数学工具之重要性。由此鼓励学生，不仅要掌握物理概念、物理规律，而且要认真学好微积分，用好微积分。三、串起知识点例题：一定量的理想气体，其内能E随体积V的变化关系为一直线（其延长线过原点），则此过程为（A

6、）等温过程（B）等体过程（C）等压过程（D）绝热过程方法一：E1=KV1E2=KV2AE=E2-E1=KV2-V1）=KAV,（K为比例系数），理想气体的内能变化量E=nCV,m（T2-T1）=nCV,mAT,其中n为摩尔数，CV,m为摩尔定体热容，一般情形下是常量。内能E与AT成正比。根据理想气体状态方程：P1V1=nRT1，P2V2=nRT2，两式相减得：nR（T2-T1）=P2V2-P1V1当且仅当P1=P2=P时，nRAT=P（V2-V1）=PAV,即等压过程内能与体积的变化关系为一直线。方法二：等温过程中气体的体积可以改变，而气体的内能保持不变，这与题设违背，故排除（A）;等体过程中

7、气体的体积不变，系统吸热则温度上升，内能增加；系统放热则温度下降，内能减少。与题设违背，故亦排除（B）;绝热过程的特征是Q=0,绝热膨胀过程气体体积增大，系统的内能减少；绝热压缩过程气体体积减少，系统的内能增加。这与题设E与体积V的变化关系为一直线相违背，亦可排除（D）;最终正确答案为（C）。通过这题的讲解，特别是采用方法二，把各种等值过程和绝热过程串起来，利于学生熟练掌握和综合运用所学知识，培养学生的各种思维能力。四、总结在教学中灵活运用各种教学方法和手段，课堂上，同学们生动活泼，开动脑筋，积极思考，极大地提高了学生学习的积极性和主动性。对教学内容的编排和教学方法的运用，课后，教师应及时总结，这样对今后的教学工作大有裨益