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起舞弄清影

我竭力地搜集那些美丽的、纠缠着的,值得为这一生活了一次的记忆、、、

 
 
 

日志

 
 

热学的乐趣  

2013-02-01 09:40:15|  分类: 特别推荐 |  标签: |举报 |字号 订阅

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        问曰“讲到热学,会想到什么?”答曰“火、发动机”。对味,小小热学充满趣味,事实很多调皮也很多,利用好这些调皮设计好互动上课就会有趣味。
        热力学迥异于力学,热运动不是机械运动,热运动是物理学习碰到的第二种运动,平常人们是不加以区别或没有有意去区别的,如果使区别了,在认识就成功了一小半。事实上,热学的学习不是通常嘴中说的容易,分子体积的计算、势能的变化可以搅浑人脑,热力学第二定律的二重文字咀齿嚼牙,半天难以理会,从分子动理论到热力学能,还需要思维的升华。而热学的趣味在于逻辑,突破的方式在于实践,而有人可能忽视这一点。找到热学的进位逻辑即可使课令人着迷。
        所以第一种乐趣是逻辑的乐趣,完全可以分别从一章、一节甚至一个内容作剖析。首先分子动理论的三个观点不是彼此分离而是相互联系的,三个论点分别讲述了分子的大小、分子存在状态和相互关系,分子运动的确立,是由扩散现象过渡到布朗运动再到“热”运动,分别对应着“运动”、“永不停息运动”和“温度”的螺旋进位关系。从分子动理论到热力学能的螺旋上升中,三个观点分别对应着内能的三大因素,并由此迫使着学生区分机械运动的单一对象和热运动的“统计”思维方法的区别,关联如下:
                                    分子动理论                                内能
                             物体是由大量分子组成的               分子数目
                             分子做永不停息的运动                   分子平均动能
                             分子间同时存在斥力和引力            分子势能
        同时,比较也是一种乐趣,内能中与分子平均动能相关联的关键词是“温度”与“标志”,而与分子势能相关联的的关键词是“体积”和“有关”,“标志”与“有关”显然是语义迥异的词,做好两词的比较才能突破分子势能与距离变化关系的艰难同时体察温度微观准确意义,建立动能“标志”概念而不混淆为速度标志或其它。
        第二种乐趣是实践的乐趣,到黑板上画分子力图和分子力实物摸拟图就是很好的方式,通过对图的共同修正,两种的同时性、变化的陡度、表现的意义、两力的差及合力的特征,修好了这两幅图,掌握分子力的变化即八九不离十。谑笑也可以用点的,如站立的同学和走动的同学,他的内能与机械能,似乎一目了然。
         上课的乐子是很多的,需要大力去追寻。
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