第三十七讲    气体动理论之一

教学内容：热学简介，热学的几个基本概念，理想气体平衡态下的统计性质，压强，温度的统计意义。能量均分原理，理想气体内能。

教学目的：

  1.掌握理想气体状态方程及其应用

  2.理解理想气体压强及温度的微观本质。

  3.通过推导压强公式了解统计方法。

  4.理解能量按自由度均分原理，确切理解内能的概念。

教学安排：本讲讲授时间宜为100分钟（即二学时）。

教学媒体：电子教案+实物演示实验（伽尔顿板）或 动画（伽尔顿板）

物理思想方法：从物质的结构概念出发→对气体分子及相互作用提出模型→每个分子遵从力学规律+大量分子遵从统计规律→统计方法→推导热运动宏观量与分子运动微观量的统计平均值之间的关系。

本讲重点难点：

  • 重点之一 ——压强和温度的统计意义。

  • 重点之二 ——理想气体内能
  • 难点          ——压强公式的推导：建立宏观量与微观量的统计平均值之间关系的统计方法。

本讲要把握的一个关键：本讲以统计方法为主要切入点，为什么要用统计方法，统计方法是什么，如何使用统计方法是讲授所要把握的重点。

教学方法：

    一 引入  

1.从热学研究的对象；研究方法探讨引入。

2.统计方法概念引入。这种方法是同学们新接触的一种方法，它是一种重要的物理方法，不仅要求同学们能弄清它的来龙去脉，而且在后续课《量子物理》中我们还要用到这种统计方法来理解微观世界的本质。

二 对重点的处理

对重点之一：

   1.引入：推导压强公式前先做定性分析，根据分子热运动的性质，宏观量压强可能与那些微观量有联系（即先作一定性分析）。

   2. 对压强公式的说明：强调宏观量（压强、温度）与微观量（分子平均平动动能）统计平均值的关系。解释热现象的微观本质。在电子教案中举例同样使压强增大，但微观意义不同！

对重点之二：

      课上把握几个问题，要求同学分清几个物理量的物理意义。分子的平均动能？1mol分子的平均动能？质量为M的分子的平均动能？气体分子的内能？质量M的理想气体的内能？课后布置相应问题的题目，让同学练习。

  三 对难点的处理  

    用两种方法处理，一是用分布函数推导（过程严谨）。二是不用分布函数推导（易懂，简化处理）。本讲讲授时采用了简化处理，旨在给出一个统计的思想。

   1. 把握物理思想方法：从物质的结构概念出发→对气体分子及相互作用提出模型→每个分子遵从力学规律+大量分子遵从统计规律→统计方法→热运动宏观量与分子运动微观量的统计平均值之间的关系。

         2. 电子教案中给出详细的思路，用的是逆向思维：从所求倒过来推导。

四 做好总结归纳—— 一点两线的套路

      一点：研究的内容是理想气体处于平衡态的性质（气动理论）。

      两线：状态参量的统计意义，分子运动的统计规律。

      这一点两线将一直贯穿到第三十八讲气动理论之二。

五 布置练习——针对重点之二多布置练习。这个知识点容易掌握但也容易混淆。

　

《课堂讲授》流程图