热学综合 教学目标 www.ks5u.com使学生能根据物理过程中发生的变化，确定研究对象，并从基本规律出发，按不同规律分别建立方程，根据不同方程物理量之间的联系联立方程求解问题．这也是解决其他一些综合问题的基本方法．教学重点、难点分析在力热综合问题中，主要选封闭气体及封闭气体的活塞或液柱为研究对象．对于封闭气体，可以根据过程特征选用气体定律建立方程．对于活塞或液柱，可根据运动状态由平衡条件或牛顿第二定律建立方程．这两个方程的联系在于气体的压强与活塞受力．气体压强是力学规律和热学规律之间联系的桥梁．实际问题中，有根据气体状态确定活塞或液柱的运动状态，也有根据活塞或液柱的运动状态来确定气体状态，这是力热综合的集中体现，通过压强这个物理量建立联系，从而达到综合的目的．而气体状态和活塞或液柱运动状态的确定容易形成难点，也是学生容易出错的地方，与此相关，也会引出与气体体积有联系的几何问题．教学过程设计实际问题中的研究对象除气体外，可以大致分为活塞和液柱（粗细均匀）两类．对于活塞，可以进行受力分析，列运动（平衡）方程．而液柱既可以等同于活塞的分析方法进行分析，如取一段液柱为研究对象，根据运动状态列方程，同时，液柱本身是流体，若出现在连通器里，可以直接按同一水平高度液面处压强相等，液柱压强也可以按液体压强公式 p=ρgh 来计算，从而简化分析和计算．按活塞和液柱的运动情况，可以分为静止或匀速运动和加速运动两类，也可分为有无加速度两类．基本处理方法是从受力分析、牛顿第二定律出发，列运动方程，从而建立活塞或液柱受力与气体压强之间的关系．在教学中，通过一些具体问题，培养学生运用基本规律和方法，结合具体物理情景解决问题的能力．[问题]水平放置的直玻璃管长为 L，一端封闭，管中处有一质量为 m 的薄活塞将管中的空气与外界隔开，如图 2-4-1 所示，薄活塞可在管中移动，与管壁的摩擦不计．当直玻璃管绕过管口的竖直轴以角速度 ω转动时，管中的活塞恰好位于管中央，如果将转动的角速度提高到 2ω，则薄活塞将在管中移动多大距离？教师活动1．移动距离是几何量，该题中哪些地方要用到几何量？学生活动1．在本题中，气体体积是几何量，同时，活塞做圆周运动的半径也是几何量，移动距离既体现在初、末态体积的变化上，也体现在活塞做圆周运动半径的变化上．2．一般方法：2．按基本步骤解题（1）确定研究对象．（1）研究对象：活塞、封闭气体．（2）确定...
