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大学物理热力学总结(优选9篇)

时间:2024-02-24 09:26:23 总结报告

大学物理热力学总结 第1篇

1、求

与Re的关系曲线

根据现场实验装置,理清流xxx,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。

打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,检查无误后按下水泵开关。

打开球阀1,调节流量调节闸阀2使管内流量约为,逐步减小流量,每次约减少,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验。

打开球阀2,关闭球阀1,重复步骤(3)。

打开球阀2和最上层钢管的阀,调节转子流量计,使流量为40,逐步减小流量,每次约减少4,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4时停止实验。完成直管阻力损失测定。

2、求离心泵的特性曲线

根据现场实验装置,理清流xxx,检查设备的完好性,熟悉各仪表的使用方法。

打开控制柜面上的总电源开关,按下仪表开关,先关闭出口阀门,检查无误后按下水泵开关。

打开球阀2,调节流量调节阀1使管内流量,先开至最大,再逐步减小流量,每次约减少1,待数据稳定后,记录流量及压差读数,待流量减小到约为4后停止实验,记录9-10组数据。

改变频率为35Hz,重复操作(3),可以测定不同频率下离心泵的特性曲线。

大学物理热力学总结 第2篇

1创设问题情境做好课堂引入

课堂引入是一堂课的起始部分,成功的课堂引入能够激发学生对所学内容的兴趣,提高学生听课的有意注意的xxx度,对整堂课起到画龙点睛的作用。本人刚进入课堂给学生放一段视频:烈日当空,一群游客身穿泳衣在海边玩耍。出现一段对话,游客甲:“沙子怎么这么烫脚,海水里舒服多了”画面切换,夕阳西下地点,仍在海边,游客甲:“咦,怎么海水比沙子暖和呢?”接着画面出现一位小主持人:“同学们,为什么中午时沙子比海水暖和而傍晚时却是沙子比海水凉快呢?你知道吗?”。这种形式完全模仿一些电视节目的外景拍摄、知识提问。形式新颖、有趣,学生的注意力一下子就被抓住了,急切的想了解其中的缘由。老师适时引出通过对比热容知识的学习你将会明白其中的道理。

2引导学生活动初步建立概念

学生要对所学的知识真正理解并内化,必须让他亲身参与实验过xxx,做获取知识的主人,而不能做被动的旁观者。首先让学生小组讨论并对上面现象出现的原因作出猜想。有些小组认为是海水蒸发引起的,有些小组认为是传热能力不同引起……等等。针对不同的猜想老师要引导学生做好分析归纳到沙子吸热后温度上升得比水快。再让学生小组内讨论设计实验方案。在讨论时要让学生分析比较:(1)水和沙子的质量、初温有什么要求?(2)怎样知道水和沙子吸收的热量?(3)对酒精灯有什么要求?(4)怎样使水和沙子受热均匀?将这些问题搞清楚后再让学生安装器材进行实验在实验时有两种比较方法:一是让两者升高相同的温度比较吸收的热量即加热的时间。二让两者加热相同的时间比较升高的温度。从接下来比热容概念建立的角度应引导学生采用升高相同的温度比较吸收的热量的方法来进行探究。另一种方法在进行课堂总结时再进行分析。实验结束后让学生分析数据得出相同质量的水和沙子均升高相同的温度需吸收的热量不同,这就是物质的特性一比热容,在定义时取单位质量的某种物质温度升高1℃所吸收的热量叫这种物质的比热容。学生初步建立了概念后再让学生分析课本比热容表①水、沙子、酒精比热容的含义。②不同的物质一般比热容不同,相同的物质比热容相同这说明了什么问题?既培养了学生分析表格的能力又让学生认识到比热容是物质的一种特性,可以用来鉴别物质。

3精选典型例题强化概念理解

学生在头脑中形成了比热容的概念,此时对知识的理解还处于表象阶段属于具体形象思维。要将其上升为抽象逻辑思维,还必须经过一定的训练,而精选一些典型例题对学生进行训练,则是比较有效的方法。在选择例题时应注意几点:一难度不宜太大,要由浅入深有一定的梯度。二题型要尽量多一些,有概念辨析、有运用知识分析问题、有计算。三不宜太多。在教学中我选择了这样几道例题;

(1)在常温下,烧开一壶3 kg的水需要吸收多少热量?

选择这道例题一是培养学生解题的规范性。二是让学生对物体吸放热公式的引入及运用有一定的掌握。

(2)根据c=Q/mt有人说比热容与物体吸收的热量成正比、与物体的质量及变化的温度成反比。这种说法对吗?为什么?

这道例题主要涉及到比热容是物质的一种特性,由物质的种类决定,与物体的吸放热量、物体的质量及变化的温度无关。

(3)如图所示为一种物质的熔化图像,由图像可知:

①该物质是晶体还是非晶体?

②该物质固态与液态比较比热容哪个大?

这条题目将比热容与图像结合起来,一方面加深了学生对比热容的理解。另一方面又培养了学生对图像题的解题能力。

4分析生活现象突出知识的运用

《物理课xxx标准》提出的五个基本理念之一就是从生活走向物理,从物理走向社会。力求贴近学生生活,通过学生熟悉的现象揭示物理规律并将其运用到社会生活实际。让学生体会到知识来源于实际。自然界中许多现象都涉及到比热容的知识,让学生弄清自然现象中蕴含的物理知识正是体现了这一理念。如城市的热岛效应,可以让学生讨论它的成因,并让学生尝试寻求解决问题的方案。也许学生们提出的建议还略显稚嫩,但能从小在学生的思想深处植入环保的理念,将来对于整个社会都是受益无穷的。再有让学生解释为何早春农民伯伯在夜晚要往稻田里放水,而白天要将水排掉。新疆地区的俗语:“怀抱火炉吃西瓜”、海陆风的形成、在森林里迷路是应该顺风走还是逆风走才能走出森林等等。对这些问题的讨论,不仅培养了学生应用知识解决实际问题的能力。更让学生了解到生活中处处有物理,物理就在我们身边。我们学好物理将来能够更好地改造自然,服务于社会

5进行知识整合深化课堂内涵

大学物理热力学总结 第3篇

关键词热力学统计物理教学研究

0 引言

热力学与统计物理学是研究物质热运动规律的科学。热力学是热运动的宏观理论,解决热运动规律“是什么”的问题,是一门发展较完善的学科。统计物理是热运动的微观理论,解决决热运动规律“为什么是这样”的问题。该课xxx以大量微观粒子组成的宏观物质系统为研究对象,揭示热运动规律及热运动对宏观物质系统性质的影响。热现象与力现象、电磁现象等其它物理现象最大的不同在于它的方向性,即时间不可逆性,孤立系统的熵只能增加,不能减少;热量只能从高温物体自动传递到低温物体,反之不行;机械功可以完全变为物体内能,但反之不行。而统计物理却又以这些可逆的微观热运动导出宏观上的不可逆的热运动规律。还有,该课xxx公式特多,几大热力学特性函数又没有相关生活经验做基础,因此是抽象又抽象。由于该门课xxx的理论性抽象,为了在有限的时间完成教学目标,笔者认为应着重作好以下几个方面的教学。

1 熟悉教材

教师要熟悉教材,书中的每一个公式都得自己详细推导出来,也要鼓励学生自己去推导。这点很重要,对教师来说,没去推导则在课堂上就没有足够的底气,课堂上不给学生推导则学生接受不了;学生自己不去推导则不论教师讲得多么动听,如何的总结和归纳,他自己如何的看书、记公式,最终总是会学不扎实的。

2 教师要做点科研

教师要做点科研,学校也要提供时间和创条件给教师作科研。教师作了一些科研工作,对某些科学内容就会有深刻的理解,对科学理论的应用就很清楚,讲课的时候才有激情。把自己的科研经历讲给学生听,则学生会感觉到学这门课有实际意义,不是老师强迫他们学的。就笔者来说,教这门课之前,已做过一些有关黑洞热力学的一些科研工作,深知这门课的重要性,知道上这门课可以提高自己对热统知识体系把握,这是教师上好一门课最原始的冲动力。只有接触科研工作,才会有比较广阔的视野,才会看到统计物理有着多么美妙的科研前沿阵地,临界现象,耗散结构以及各式各样的扩散现象等等。

3 xxx生互动

现在90后的大学生依赖性非常强,除了有考研打算的同学之外,很少有人做笔记。如何发挥学生学习的主动性和创造性,如何激发学生的学习激情是教师的一项很重要的任务。笔者认为,首先是教师应当有激情。教师是导演,鼓动者。xxx的疯狂英语之所以成功,就是因为他是一个鼓动家,能充分调动参与者的激情。xxx的激情,来自于他对学习英语的疯狂,来自于他对一般观点——英语难学的充分藐视,来自于他对自己自卑心理的充分忘记……对于我们物理教师来说,我们的激情,一是来自于第一线的科研经历,二是来自于对教材体系的透彻把握,三是要充分忘记学生的懒惰性,相信学生能成功。其次,不仅上课讲知识,课后也可以和学生交流学习体会,调查他们的学习状况,来决定教学内容和方法的取舍。还有课堂形式多样化,如传统的讲授,启发式,讨论法等。要加强课堂内的师生互动,才能获得好的教学效果。

4 重视总结、归纳

要重视对已学知识的总结、归纳,核心的重要的公式多重复多反复。笔者觉得下面这些重点的内容应该多重复多反复。

熵的概念、地位、作用和具体表达式

熵是热统中最核心的概念,也是最难理解和掌握的概念。熵是从人们研究热机效率的过xxx中引入的。人们发现热机的效率%`有一个上限,%` = / ≤ / ,式中是从温度为的热源吸取的热量,是温度为 的热源放出的热量。如果定义也是从温度为的热源吸取的热量的话,则有 / + / ≤0,即热机从若干个热源吸收的热量与其温度的比值之和不超过零,等号对应于可逆过xxx。此时人们就想到它与热力学第二定律的相似性,即热量传递和热功转化的方向性。于是人们把绝热过xxx中的热_定义为熵(entropy,“en”代表energy,tropy为趋向性),即 = ,这样就可以数学表达热力学第二定律了。熵除了表达热力学第二定律之外,还可以用作四大热力学函数之二的内能和焓的自然变量,即热力学基本方xxx = ,和焓的全微分 = 。而熵的微观意义就是它代表了系统微观运动状态数的多少,即 = 。熵的具体表达式因系统的变量的选取而异。

内能、焓、自由能、xxx函数和化学势的概念

物体的内能是大量微观粒子热运动时的能量,它可以包含我们所知道的平动转动能、势能、电磁能、化学能、核能等等。人们对内能的认识是通过它与外界的做功和热传递过xxx来认识的,即HU = 。当系统只有体积变化功时,人们引入焓来表达此时的热量传递 = 。人们考察系统对外做功时,便将左移到内能公式的左边,引入自由能 = ,意为可自由支配的那部分内能,即热量。如果将内能公式的全移过去,则为xxx函数 = 。而化学势就是摩尔xxx函数。

热力学特性函数的全微分和Maxwell关系

由热力学基本方xxx = 可知内能是以和为自然变量的。由 = + 可知,应当以和为自然变量, = + ,只要记住中与,与的位置交换时要变号即可。由 = 可知,以和为变量, = - 。由 = 可知,只能以和为自然变量了, = - 。而Maxwell关系(xxx关系)中,和,和一个在括号内一个在外,等式两边它们又在对角线上,而且左边在括号外的,到右边就回到括号内。分子分母是V和的添一负号,请看

%e空间(相空间)及其体积、相格

粒子的自由度为 ,则粒子有个坐标和个与之共轭的动量,而这些位置坐标构成的空间和动量构成的空间的整体为%e空间,维数为2,在量子力学中即为相空间。这样就可以把微观粒子运动状态纳入几何背景下来研究了。%e空间的体积为 = ,为坐标空间体积与动量空间体积的乘积。例如,约束在边长为的容器中的三维自由粒子,坐标空间体积为 = ,动量空间体积元为,则%e空间中体积元HU = 。在%e空间中,存在一个最小体积单元,没有什么测量工具可以精确到此最小单元之内,因而也就不能使用点的概念了。这个最小体积单元就是相格,相格的大小为,为Planck常数,这样%e空间就是量子化的了。此时自由粒子的量子态数为 = / 。

统计物理的思想

xxx力学是决定论者和因果论者,知道了粒子的初始条件和它遵循的运动方xxx,便可以推测它的之前和之后运动状态。混沌力学的最新研究成果表明,xxx力学本身具有内在随机性,在一定条件下力学系统将出现混沌现象,不仅是对极大数目力学自由度的系统,即便是对力学自由度数较少、甚至只有两个力学自由度的简单系统,以及xxx力学的典型课题中也会表现出随机行为和统计性质。我们无法预言和确定其轨道的长时间行为,而只能预言其相点在某个区域出现的可能性、概率和统计分布等。因此统计规律是客观世界中物质运动的一个普遍性的根本规律。这种统计性质是根源于系统内部由于各自由度之间相互作用而引起的轨道不稳定性,即系统内部固有的随机行为。

大学物理热力学总结 第4篇

1、直管阻力产生的原因是什么?如何测定与计算?

答:流体有粘性,管壁与流体间存在摩擦阻力。用压力计测定所测流体在所测水平等径管内流动的压差,一定要水平等径,△p=ρhf就可求得直管阻力。

2、影响本实验测量准确度的原因有哪些?怎样才能测准数据?

答:管内是否混入气泡,流体流动是否稳定。排出管内气泡,改变流速后等待2~3min待流体流动稳定后记录数据。

3、水平或垂直管中,对相同直径、相同实验条件下所测出的流体的阻力损失是否相同?

答:不同,根据伯努利方xxx可知,垂直管高度差将影响阻力损失。

根据实验测定数据,如何确定离心泵的工作点?

1 教材的整合

知识结构的整合

根据该学院应用物理学专业的课xxx设置, 《热力学与统计物理》设置在《热学》课xxx之后, 所以会出现知识的重复。例如对于热力学中的内容 (如平衡态、温度、物态方xxx、热力学第一定律、功、热量与焓、理想气体、热力学第二定律、熵、卡诺定理等) 和统计物理中的内容 (如等概率原理、玻耳兹曼统计、能均分定理、麦克斯韦分布) 与《热学》的重复率高, 在教学时适量减少课时。同时要注意对于一些重要的知识点, 对于学生的遗忘率偏高的现象, 要重点突出的再讲, 才能起到强调的作用。《量子力学》和《固体物理》等课xxx设置在本课xxx之后, 所以要对他们用到的知识点, 如德拜理论, 要重点讲授, 起到承上启下的作用。通过知识结构的整合, 可以提高教学效率, 优化课xxx结构, 缓解授课学时和教学内容的矛盾, 从而明确了课xxx的主线。

知识点的整合

由于《热力学与统计物理》统计物理部分中有很多理论的堆积和繁杂的推导过xxx等内容, 而对课xxx中蕴含的思维训练和科学思想、科学方法等内容很少涉及, 在传统的教学中, 大部分时间都是花在推导公式上, 忽视了应用人才的培养。在《热力学统计物理》教学中, 尽量做到从最普遍的基本原理出发, 运用归纳、演绎的方法导出实验规律, 然后培养学生运用物理理论解决一些典型实际问题的方法和能力。同时强调对物理概念和意义、物理意义的理解, 简化数学推导, 使学生形成较完整的物理学图像。

物理前沿进课堂

在讲授课本知识的同时, 增加物理前沿课题进课堂的尝试。例如讲解获得低温的方法时, 增加介绍3He、4He稀释致冷和激光致冷;补充相变中朗道连续相变理论和临界点附近涨落与关联的理论;增加介绍统计物理中玻色爱因斯坦凝聚的新进展等。通过增加前沿知识的学习和介绍, 加深学生对基本内容的理解, 开阔学生的视野, 引起学生的兴趣, 有利于学生科学思维的培养。

与应用物理学专业相结合

在讲授理论知识课的同时, 注重联系本专业的知识, 增强学生学习的目的性。由于《热力学与统计物理》是理论性很强的课xxx, 在教学中往往重视理论教学, 学生渐渐失去了学习的兴趣, 这不利于应用性人才的培养。可以尝试开一个专题讨论课, 让学生自己调研, 尝试将在《热力学与统计物理》课xxx中学习到的知识如何应用到本专业中去, 从而培育学生的创新知识, 加强其科研能力的培养。通过与相关专业的结合, 让学生更爱自己的专业, 从而为将来的工作和学习打下坚实基础。

2 教学方法改革

加强对比

由于《热力学与统计物理》存在大量的物理意义相同或相近的物理概念、物理量、物理规律和处理方法等, 可通过增加对比让学生掌握该门课的主线, 培养学生的科学思想和方法。例如对于内能、自由能、xxx函数、焓的概念;xxx关系;熵、自由能、焓、xxx、内能等的各种判据和条件;微正则分布、正则分布、巨正则分布;玻尔兹曼统计、玻色统计、费米统计等内容, 教学时主要讲授部分内容, 引导学生对比分析物理概念和研究方法的区别和联系。通过对比教学, 既加深了学生对基本感念、基本研究方法的理解, 又能起到举一反三的教学效果。

增加讨论

教学中适当地引入讨论式的教学方法, 改变以往课堂教学的传统模式, 不是老师一味的枯燥在讲, 而是让学生加入, 提出他们的观点, 从而加深知识的印象, 甚至可以让学生来讲课, 会得到事半功倍的效果, 从而激发学生主动学习的积极性和自我学习的能力。在教学中, 增加一些基本概念、定律和处理方法的讨论。例如讨论分析热力学第二定律的微分表达式和热力学基本微分关系的不同之处;讨论熵的概念以及不可逆过xxx中熵变的计算方法比较。根据熵增原理讨论了宇宙的起源、宇宙的形成、宇宙的未来和宇宙的演化等。通过讨论进一步明确了概念、规律的适用条件和一般处理方法等, 并在互动过xxx中逐步培养学生自学意识、参与意识、群体意识和问题意识, 提高了学生的积极性和主动性。

在《热力学与统计物理》教学中还可以进行其他方面的改革和实践。譬如, 上课形式可以采取板书加多媒体的形式, 学生当小老师的形式等等。在考核方面, 采用闭卷考试、开卷、论文等多种考核方式。为适应教学的需要, 针对教学内容可以制作比较完整的习题解答和复习资料。

总之, 针对《热力与学统计物理》教学中存在的问题, 提出教学内容和教学方法等方面的改革和尝试是十分必要的。期待该学院应用物理学专业的学生在今后的学习过xxx中, 能够取得一定的成果, 提高学习效率。

摘要:汲取《热力学与统计物理》课xxx的教学经验, 根据目前的教学现状和教学效果, 对该课xxx的教学内容和教学方法进行了尝试性的课xxx建设和教学改革, 期待取得较理想的教学效果。面对教学现状, 该团队进行了《热力学与统计物理》这门课xxx的课xxx建设, 力求做到对教材最大xxx度的整合, 做到知识点重复率降低, 同时扩大知识面, 将物理前沿的知识带到课堂;在教学方法上进行改进, 提高学生的听课效率, 调动学生的学习主动性和积极性, 从而为后续课xxx的学习以及今后的科研工作打下坚实的基础。

关键词:热力学与统计物理,课xxx建设,教学,改革

参考文献

[1]xxx, xxx.新概念物理教xxx:热学[M].北京:高等教育出版社, 1998.

[2]xxx.热力学与统计物理学[M].北京:北京大学出版社, 2007.

[3]xxx.热力学统计物理 (第四版) [M].北京:高等教育出版社, 2008.

大学物理是一门公共基础课,更偏重理论 :原理的推导定理的由来。在学习过xxx中注重的是过xxx,看中的是严谨的逻辑思维方法。而在物理学中接触的应用,都是xxx的实事,学了物理知识后,用这个理论去解释原理或现象,这就是物理。普通高校开设的大学物理所研究的内容是广泛的 xxx、热、电、光、原子物理学等。侠义的说,力学是物理的分支。而工xxx力学并不能直接等同于物理学中的力学部分。工xxx力学课xxx是工科专业的重要专业基础课,包括理论力学和材料力学。其中,物理学中的力学只能称为质点力学(关于刚体力学涉及很少)。而工xxx力学的对象不仅限于质点,它的研究对象包括刚体(理论力学)和变形体(材料力学)。这是这两门课xxx的最大区别。可以说工xxx力学是物理学中分离出来的学科,而且扩展得更详尽,更结合工xxx实际的理论,这门课的任务是作为改进生产,提高工作效率的理论依据。本文主要从“研究对象”的角度加以诠释物理学和工xxx力学的区别,如何做好衔接。以下举例说明。

简单的受力分析图,物理里的对象均可看成质点来画受力图,如图1,小车静止在不光滑的斜面上的受力图。(a)看成是质点的受力 ;(b)是实际物体的受力。

严格意义,图1(a)应属于计算图,为了计算方便而画的计算图。图1(b)才是真正意义的受力图,注意了力的作用点。这样的解释让同学们了解到,工xxx力学的受力图的研究对象和物理学的不一样。关于摩擦,因为物理的研究对象是忽略大小的, 而不能忽略大小时,就要考虑翻倒这一问题了。

点的合成运动部分这两门课xxx也有着相似之处。物理学,常会想到小船过河的例子 :小船想要最短时间过河,船有速度(相对速度),水流有个速度(牵连速度),那船的最终速度(绝对速度)要由相对速度和牵连速度合成,如图2(a)。这个例子就是日常生活中的例子。结合专业, 跟工xxx实际结合,那就是这样的 :起重机吊送货物时,物体绝对速度υa是由相对速度υr和牵连速度υe合成的。理论是一样的,而在举例时可以有所区分。工xxx力学要以工xxx实际为例。

物理概念里动能定义是1/2 mυ2,其实只是对m质点。工xxx力学也会讲到关于动能的概念,同学们看到这一章节的时候有的会不禁疑问 :动能,动能定理大家都会,为什么还要讲?这时反问他 :那转动的车轮的动能是多少?用不用考虑自转的因素,这时他就会哑口无言了。因为质点是忽略形状和大小的。而刚体力学,可以看成是特殊的质点系统。计算起来除了要考虑所有质点集中于质心的作用,还要考虑其它质点绕质心的运动。而且原地旋转和滚动状态的还有区别。动量也是一样,在表达一个质点动量时是mυ,而绕着质心旋转的刚体是无动量的。

以上是大学物理和工xxx力学联系与区别。他们两个并不是独立的,只要找准切入点,做好衔接作用,就会很自然地从大学物理过渡到工xxx力学的学习。

与大学物理大相径庭的是工xxx力学的材料力学部分,找准切入点。物理学的观点 xxx可以改变物体的运动状态和形状。而力是如何改变物体形状的,这就是材料力学。如果要让构件正常工作,构件就不能过大变形或者破坏,这时候就要先从受力分析开始,还要了解各种材料在受力时表现的力学性能。将两者结合,设计出合理的尺寸和截面形状,满足既经济又安全的条件。工xxx力学的静力学部分是材料力学的基础。而材料力学是学好机械设计基础的保证。每一门课xxx都不能忽视它 的作用,他们有着千丝万缕的联系。只有每门课xxx都掌握了,才能融会贯通,为将来自己有个充满信心的未来奠定坚实的基础!

课xxx间结合和过渡的问题是大部分教师最难解决的,对于初学者来说也是最想了解的。适当进行对比教学,从相同入手引出相异,有助于提高教学效果,更有助于逻辑思维形成和应用能力的提高。

摘要:四年的本科教育,要从基础学科学起,接着过渡到基础专业课,专业课,实训课等等。然而每门课xxx都有它的重要地位和作用,每一门都不能忽视。学习过xxx是循序渐进的。教师在教学过xxx中多联系,多举例,自然平稳过渡,以培养逻辑思维清晰,应用能力超强的全能人才。

1、热力学平衡态(P2)

性质不随时间改变

2广延量

物理量与系统的质量或物质的量成正比

3准静态过xxx

准静态过xxx:过xxx由无限靠近的平衡态组成,过xxx进行的每一步,系统都处于平衡态。

6、可逆过xxx

热力学系统由某一状态出发,经过某一过xxx到达另一状态后,如果存在另一过xxx,它能使系统和外界完全复原,即使系统回到原来状态,同时又完全消除原来过xxx对外界所产生的一切影响,则原来的过xxx称为可逆过xxx。反之,如果无论采用何种办法都不能使系统和外界完全复原,则原来的过xxx称为不可逆过xxx。

7、绝热过xxx

气体与外界无热量交换时的状态变化过xxx,

9、等概率原理

对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的!

12、粒子全同性原理

全同粒子不可分辨,任意交换一对粒子不改变系统状态

13、最概然分布

根据等概率原理,对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观状态出现的概率是相等的,那么微观状态数最多的分布,出现的概率最大,称为最可几分布(最概然分布)。

14玻耳兹曼分布(玻色分布

费米分布)

玻耳兹曼系统粒子的最概然分布——玻耳兹曼分布

第一部分。

1熵增原理0

2特性函数3热力学第二定律的两种表述及其本质

4熵判据

5单元系、单元复相系o

6单元复相系平衡条件包括哪些

7等几率原理

8空间0

9近独立粒子系统

10全同性粒子系统

11玻色子、费米子0

12统计物理学的最根本观点是什么

玻耳兹曼分布、玻色分布和费米分布的数学表达式0

简并条件(经典极限条件)、弱简并条件、强简并条件

15微正则分布、正则分布和巨正则分布分别适用于什么样的系

16系统微观运动状态的描述

(P42)在绝热过xxx中,系统的熵永不减少,对于可逆绝热过xxx,系统的熵不变;对于不可逆绝热过xxx,系统的熵总是增加,这个结论叫做熵增加原理。

(P63)如果适当选择独立变量(称为自然变量),只要知道一个热力学函数,就可以通过求偏导数而求得均匀系统的全部热力学函数,从而把均匀系统的平衡性质完全确定。这样的热力学函数称为特性函数。以、为变量的特征函数是内能。

(P30)热力学第二定律的xxx表述:不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化;开氏表述:不可能从单一热源吸热使之完全变成有用功而不引起其他变化。

(P76)如果孤立系统已经达到了熵为极大的状态,就不可能在发生任何宏观变化,系统就达到了平衡态。我们可以利用熵函数这一性质来判定孤立系统的平衡态,这称为熵判据。

(P80)单元系是指化学上纯的物质系统,它只含一种化学组分(一个组元)。如果一个单元系不是均匀的,但可以分为若干个均匀的部分,该系统称为单元复相系。比如水和xxx共存构成一个单元两相系。

(P82)单元复相系达到平衡条件必须同时满足热学平衡条件、力学平衡条件和相平衡条件。

(P178)对于处在平衡状态的孤立系统,系统各个可能的微观态出现的几率是相等的。这是统计物理学中的基本假设。

(P165)为了形象地描绘粒子的力学运动状态,用共个变量为直角坐标,构成一个维空间,称为空间。粒子在某一时刻的力学运动状态可以用空间中一点表示,称为粒子力学运动状态代表点。

(P174)近独立粒子系统是指系统中的粒子之间相互作用很弱,相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量,因而可以忽略粒子间的相互作用,将整个系统的能量表达为单个粒子的能量之和。

10.

(P174)全同性粒子系统是指由具有完全相同的内禀属性(相同的质量、电贺、自旋等等)的同类粒子组成的系统。

11.

(P175)自然界中的基本粒子可分为两类,自旋量子数为半整数的称为费米子;自旋量子数为整数的称为玻色子。

12.

(P178)统计物理学的一个最根本的观点是,宏观物质系统的特性是大量微观粒子运动的集体表现,宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值。

13.

(P187)玻耳兹曼分布:;玻色分布与费米分布

14.

(P187、P196)简并条件(经典极限条件):或者或者气体越稀薄,温度越高,分子质量越大越容易满足。P228)若简并条件:或虽小但不可忽略;P239)强简并条件:或者

15.

P253)微正则分布------系统给定的宏观条件是具有确定的粒子数N、体积V和能量E;P261)正则分布---------系统给定的宏观条件是具有确定的粒子数N、体积V和温度T;P290)巨正则分布---------系统给定的宏观条件是具有确定的体积V、温度T和化学势。

16.

P175)系统微观运动状态的描述:假如全同粒子可以分辨,确定全同近独立粒子组成的系统的微观运动状态归结为确定每一个粒子的个体量子态;对于不可分辨的全同粒子,确定由全同近独立粒子组成的系统的微观运动状态归结为确定每一个个体量子态上的粒子数。

1、孤立系统的熵增加原理可用公式表示为(

dS≥

2、一孤立的单元两相系,若用指标α、β表示两相,则系统平衡时,其相变平衡条件可表示为(

)P66。

3、热力学第二定律告诉我们,自然界中与现象有关的实际过xxx都是(

不可逆过xxx

4、在一般情况下,整个多元复相系不存在总的焓,仅当各相的(压强

)相同时,总的焓才有意义。

5、如果某一热力学系统与外界有物质和能量的交换,则该系统称为(

开放系统

6、热力学基本微分xxxU=(

TdS-pdV

7、单元系开系的热力学微分xxxU=(

Dq+dW

8、在s、v不变的情形下,平衡态的(

)最小。

9、在T、V不变的情形下,可以利用(

自由能判据

)作为平衡判据。P26

热力学第二定律的两种表述及其本质:xxx斯(Clausius)的说法不可能把热从低温物体传到高温物体,而不引起其它变化,开尔文(Kelvin)的说法:“不可能从单一热源取出热使之完全变为功,而不发生其它的变化。”

后来被奥斯特瓦德(Ostward)表述为:“第二类永动机是不可能造成的”

其本质是一切实际过xxx都是不可逆的,都具有方向性。

熵判据:孤立系统中发生的不可逆过xxx,一定是朝着熵增加的方向进行的,当熵达到极大时,系统达到热力学平衡态,孤立系统中的熵的这一性质可以作为判定系统是否处于热平衡状态的依据,故称之为熵判据。

单元复相系平衡条件包括哪些?1、由等温等压系统---xxx判据(当xxx函数减至最小时,系统达到平衡;整个系统达到平衡时,两相中的化学势都必须相等。

近独立粒子系统:粒子之间的相互作用很弱,相互作用的平均能量远小于单个粒子的平均能量,因而可以忽略粒子之间的相互作用。

全同性粒子系统:由具有完全相同属性(相同的质量、自旋、电荷等)的同类粒子所组成的系统。

统计物理学的最根本观点是什么?宏观性质是大量微观粒子运动的集体表现。

宏观物理量是相应微观物理量的统计平均值。

玻耳兹曼分布、玻色分布和费米分布的数学表达式:式;式;式。

系统微观运动状态的描述:系统的微观状态是指系统的力学运动状态。由同一时刻各粒子的瞬时状态决定,系统的微观状态也有经典描述和量子描述;

经典描述:系统由N个粒子组成,每个粒子的微观态可用相空间的一个代表点表示,系统的微观态可用相空间同一时刻的N个代表点描述

量子描述:对于N个粒子的系统,就是确定各个量子态上的粒子数。

9.平衡态统计物理的一个基本假设是什么?答:是等概率原理

第三部分

单选题

1、彼此处于热平衡的两个物体必存在一个共同的物理量,这个物理量就是(

①态函数②内能

③温度

2、热力学第一定律的数学表达式可写为(

3、在气体的节流过xxx中,焦汤系数=,若体账系数,则气体经节流过xxx后将(

①温度升高

②温度下降

③温度不变

④压强降低

4、空窖辐射的能量密度u与温度T的关系是(

5、熵增加原理只适用于(

①闭合系统

②孤立系统

③均匀系统

④开放系统

6、在等温等容的条件下,系统中发生的不可逆过xxx,包括趋向平衡的过xxx,总是朝着(

)P25

①G减少的方向进行

②F减少的方向进行

③G增加的方向进行

④F增加的方向进行

7、从微观的角度看,气体的内能是(

①气体中分子无规运动能量的总和

②气体中分子动能和分子间相互作用势能的总和

③气体中分子内部运动的能量总和

④气体中分子无规运动能量总和的统计平均值

9、根据热力学第二定律可以证明,对任意循环过xxxL,均有(①)

10、理想气体的某过xxx服从PVr=常数,此过xxx必定是(

①等温过xxx

②等压过xxx

③绝热过xxx

④多方过xxx

11、卡诺循环过xxx是由(

①两个等温过xxx和两个绝热过xxx组成

②两个等压过xxx和两个绝热过xxx组成

③两个等容过xxx和两个绝热过xxx组成

④两个等温过xxx和两个绝热过xxx组成

12、下列过xxx中为可逆过xxx的是(

①准静态过xxx

②气体绝热自由膨胀过xxx

③无摩擦的准静态过xxx

④热传导过xxx

13、理想气体在节流过xxx前后将(③

)P48

①压强不变

②压强降低

③温度不变

④温度降低

14、气体在经准静态绝热过xxx后将(

①保持温度不变

②保持压强不变

③保持焓不变

④保持熵不变

15、熵判据是基本的平衡判据,它只适用于(

①孤立系统

②闭合系统

③绝热系统

④均匀系统

16、描述N个三维自由粒子的力学运动状态的μ空间是(

①6维空间

②3维空间

③6N维空间

④3N维空间

17、描述N个自由度为1的一维线性谐振子运动状态的μ空间是(

①1维空间

②2维空间

③N维空间

④2N维空间

18、由两个粒子构成的费米系统,单粒子状态数为3个,则系统的微观状态数为(

①3个

②6个

③9个

④12个

19、由两个玻色子构成的系统,粒子的个体量子态有3个,则玻色系统的微观状态数为(

①3个

②6个

③9个

今天我说课的题目是人教版初中物理八年级第二册第八章第三节《摩擦力》,下面我从教材分析、目标确定、学法指导、教学流xxx等方面进行阐述。

一、教材分析及教学设计理念

摩擦力是在弹力、重力之后研究的第三种常见的力,通过让学生经历感知、描述、测量、分析等认识力的过xxx来达成学习目标。本节知识也为力的概念形成起到巩固和深化的作用。“测量水平运动的物体所受的滑动摩擦力”是新课xxx标准提出的学生必做实验。物理课xxx“让学生通过观察、操作、体验经历科学探究过xxx,认识物理概念和规律,学习科学方法,树立正确的世界观”。所以本课教学过xxx中突出学生为主体,通过学生自主探究,合作探究,亲身体验来感受摩擦力的存在和作用效果,通过科学探究过xxx,来了解影响滑动摩擦力的因素,让学生积极参与、乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的实验探究能力和物理思维方式。通过自主学习,分组汇报让学生体会物理知识的应用价值,培养学生勤于动手,善于发现总结的能力。渗透“从生活走向物理,从物理走向社会”的新课xxx理念。

二、教学目标及教法学法的确定

学情分析:学生对于摩擦现象,有丰富的感性认识。初三学生已经具有一定实验探究能力,掌握了基本的物理研究方法。本节再通过一些小实验感知摩擦力的概念存在方向和影响因素。

知识目标

(1)、知识与技能

知道什么是滑动摩擦力,滑动摩擦力大小的影响因素。会用xxx平衡测量摩擦力的大小。了解增大或减小滑动摩擦力的方法,并能在日常生活中解决实际问题。 (2)、过xxx与方法

在探究影响摩擦力因素的过xxx中,学习应用控制变量法。经历探究过xxx,培养学生逻辑思维能力、解决实际问题的能力。

(3)、情感态度与价值观

通过探究实验培养学生勇于探究,实事求是的科学态度与交流合作精神。

教材的重点及难点

教学重点:探究滑动摩擦力的大小与什么因素有关,会解决日常生活中增大或减小摩擦力的问题

教学难点:探究实验的过xxx和实验数据表格设计,摩擦力产生的原因和滑动摩擦力的方向。

教法和学法

施教之功,贵在引导,重在转化,妙在开窍。引导转化作用就是教师的主导作用,本节课我采用以教师启发引导,学生自主学习、合作探究、实验交流为主的教学学法。通过组内交流,合作探究学习达成本节教学目标。

三、教学流xxx:通过体验摩擦力存在、归纳摩擦力定义、探究摩擦力大小、应用拓展摩擦力解决实际问题四个环节达到本节的教学目标。

(一)新课导入:创设情境 引入新课 动手操作、激趣引导,感受摩擦力的存在

每组利用自带的卡纸折叠出一大一小双层三角形,教师示范后让学生操作,观察“纸老虎上山”的游戏过xxx,体验并思考是什么力使小三角在大三角爬上来的。

设计意图:创设情境,用游戏设疑,让学生运用已有经验去分析问题,提出解释。引出摩擦现象,激起研究摩擦力的兴趣。激发学生的好奇心和求知欲。

(二)新知探究:合作探究 建构新知

(1)活动体验、自主探究,体验摩擦力的存在:

引导学生利用身边物体或举例说明摩擦力的存在,并分组进行活动探究,通过指导学生把手放在桌上做实验体验摩擦力,学生会感觉到摩擦力的存在及其阻碍作用,从而达成教学目标1。为下一步摩擦力的定义及其方向做好铺垫。

(2)交流合作、分组汇报,归纳摩擦力的定义:

经历了自主探究后引导学生讨论并分组汇报:试着给摩擦力下定义,最后教师引导学生用物理语言得出滑动摩擦力定义、产生条件及方向。从而达成教学目标2。

(3)设计实验、分组合作,探究摩擦力影响因素:

课xxx目标要求“经历科学探究过xxx,具有初步的科学探究能力。”“有运用研究方法的意识”。

第一步:让学生进行猜想与假设。根据摩擦力的定义思考摩擦力的三要素:摩擦力的方向、作用点、摩擦力的大小与什么因素有关,并按照科学探究的思维xxx序进行探究。引导学生猜想,选出几个因素进行探究。小组讨论实验方法、设计方案、实验原理和记录表格。

第二步是制定探究计划与设计实验。每组从所给的长木板、大木块、小木块、弹簧测力计、砝码、棉布中选择要用的器材验证猜想。由于学生已运用过控制变量法,所以本探究实验让学生自己通过交流讨论自行设计实验、选择器材。

第三步是进行实验与收集数据,分析论证得出实验结论,并对实验过xxx及实验结果进行交流与评估。学生分组进行探究实验,组内交流评估,得出结论。教师巡视指导,收集实验过xxx出现的操作问题,实验汇报结束后,师生进行评价和点评。全班共同分析,得出滑动摩擦力的大小与压力和接触面的粗糙xxx度有关。继续引导学生对实验方法、过xxx、结论进行交流与评估。使学生明确要注意匀速拉动木块,会运用控制变量法等。

通过以上探究实验使学生乐于探究、勇于实验、勤于思考,培养学生的实验探究能力和分析处理数据能力,从而达成教学目标

2、3。

(4)联系实际、扩展应用,了解摩擦力的应用

我准备指导学生自读课本26页科学世界,自主学习、小组讨论摩擦力的增大与减小方法。对总结和举例充分的组提出表扬并加分。

学生们已经通过实验获得了滑动摩擦的有关知识。接下来通过ppt图片使学生进一步了解摩擦力增大摩擦减小摩擦的方法。使学生了解摩擦力在实际生活中的作用,认识到物理知识与生活、生产的联系,培养热爱科学的意识,从而达成教学目标4。

(三)拓展延伸:认识静摩擦力的存在,播放视屏“筷子提米” 教师利用如下题目通过抢答环节调动各组参与兴趣。

(A)、用5xxx的水平推力推桌子,桌子静止,摩擦力是多少? (B)、用10xxx的水平推力推桌子,桌子静止,摩擦力是多少? (C)、用15xxx的水平推力推桌子,桌子匀速直线运动,摩擦力是多少?运动起来以后用20xxx的水平推力推桌子匀速直线运动,摩擦力是多少? 本环节在于激发学生学习兴趣,加深对滑动摩擦力影响因素的理解,提高分析问题与解决问题的能力。

四、课堂训练:如果我们周围没有摩擦力,想象一下会出现什么样的情况?

本环节可以培养学生发散思维,学以致用,解决问题的能力。能够书面或口头表达自己的观点,能与他人交流。

五、课堂小结并质疑:

通过本节课的学习,你的收获是什么?还有什么疑问?还有什么问题要继续思考探究?有没有更好的方法测量摩擦力。

预习较好的学生可能会说出用匀速拉动木板的方法测量摩擦力,优于先前的实验。通过学生小结和质疑,培养学生语言组织能力和逻辑思维能力,及敢于创新、乐于思考精神。

板书如下: 第3节 滑动摩擦力

1、发生条件:接触,发生相对运动

2、测量原理:xxx平衡

方法:使用弹簧测力计水平匀速直线运动

3、影响因素:压力和接触面的粗糙xxx度 增大方法:增大压力,增大接触面的粗糙xxx度 减小方法:减小压力,减小接触面的粗糙xxx度

六、课下作业

书后动手动脑学物理

3、4 (通过

2、3题检测目标

资料整理人:祝 凯

八年级上册计算题专项练习

类型1 机械运动计算

1.如图所示是xxx乘坐出租车后获得的车费发票,车票上显示了一些数据,试根据其中的有关数据回答下列问题:

上车13:

41 下车13:56 起步价元

路xxx km 金额××××元 (1)出租车行驶的平均速度是多少?

(2)由于受到雨淋,车票上金额一项已无法看清,xxx在出租车的车门上看到如下信息:“起步价10元,限2 km,按起步价加上超过的里xxx以元/千米收费.”根据这些信息,车票的金额应该为多少元?(保留到1元)

2.草原上正在进行着一场激烈的捕食战.野兔在草地上以10 m/s的速度向前方50 m处的树洞奔逃,同时秃鹰在野兔后方110 m处以30 m/s的速度贴着地面飞行追击野兔.通过计算判断野兔能否安全逃进树洞?

类型2 声学和光学计算(根据回声测距) xxx亮和田田两位同学欲测一段铁路的长,但没有合适的刻度尺,他们知道声音在空气中的传播速度为340 m/s,在钢铁中的传播速度为5 000 m/s,于是亮亮站在欲测铁路的一端,田田站在铁路的另一端,亮亮用锤子敲击一下铁轨,田田听到了两次响声,两次响声的时间间隔为2 s,这段铁路大约有多长?

4.一辆汽车以20m/s的速度做匀速直线运动,当它在距山脚720m处鸣笛后,问司机听到笛的回声时离山脚多远?(声速为340m/s)

5.从地球向月球发射一束激光信号,经过月球反射返回地球共需,那么月球到地球的距离是多少?(v=×108 m/s)

类型3 同种物质问题

6.某城市决定用一种特殊的合金材料为一见义勇为的英雄人物浇铸塑像.塑像高为 m,设计时先用同样的合金材料浇铸了一个按比例缩小的小样,测得小样高 cm,体积为70 cm3,质量为700 g.那么,英雄塑像的成品质量是多少千克?

2017年育才中学八年上学期期末复习

资料整理人:祝 凯

(1)该合金材料的密度;(2)英雄塑像的成品质量.

类型4 多物质问题

7.一个空瓶子的质量是150 g,当装满水时,瓶和水的总质量是400 g;当装满另一种液体时,瓶和液体的总质量是350 g.已知水的密度为×103 kg/m3,则:

(1)这个瓶子的容积是多少?(2)液体的密度是多少?

8.如图所示为我国自行研制的拥有自主知识产权的“神龙一号”飞机,设计师为了减轻飞机的质量,将一些钢制零件改成铝制零件,使其质量减小了104 kg,则制造这些铝制零件所需铝的质量为多少?(ρ钢=×103 kg/m3,ρ铝=×103 kg/m3)

类型5 空心问题

9.一个铝球的质量是81 g,体积是 dm3,这个铝球是空心的还是实心的?如果是空心的,空心体积是多少?如果在空心部分注满水银,则总质量是多少?(已知ρ铝=×103 kg/m3,ρ水银=×10 3 kg/m3)

10.现有一个质量为54 g、体积为50 cm3的空心铝球.若在空心铝球内注满某种液体后总质量为78 g,已知ρ铝=×103 kg/m3.求:

(1)所注入的液体的质量;(2)所注入的液体的密度.

类型6 物质含量问题 11.xxx是“保护母亲河青年志愿者”,他想测出黄河中水的含沙量(即1 m3的河水中所含泥沙的质量).他采集了40 dm3的水样,称得其总质量为 kg.已知泥沙的密度为×103 kg/m3.则xxx测得的黄河水的含沙量是多少?

2017年育才中学八年上学期期末复习

资料整理人:祝 凯

12.xxx的妈妈到某工艺品商店买了一件用金铜合金制成的实心工艺品,商店的售货员告诉她:这件工艺品是由质量相等的金、铜两种金属混合制成的,含金量为50%.xxx的妈妈对商店售货员的话表示怀疑,让xxx进行验证.xxx通过实验测出工艺品的质量为1 200 g,体积为104 cm3,并从课本中查出了金、铜的密度分别是 g/cm3和 g/cm3. (1)请根据xxx的实验结果计算工艺品的密度;

(2)请根据售货员的说法,计算出工艺品的密度.并说明售货员的话是否可信; (3)请计算这件工艺品的实际含金量.

类型7 综合提升

13.有一个空玻璃瓶质量为 kg,当瓶装满水后,瓶和水的总质量为 kg,若先在瓶内装一些金属颗粒,使瓶和金属颗粒的总质量为 kg,然后在瓶内再装水至瓶满,瓶、金属颗粒和水的总质量为 kg.求:

(1)玻璃瓶的容积;(2)金属颗粒的质量;(3)金属颗粒的密度.

14.如图所示,两高度均为h的柱形容器甲、乙放置在水平地面上,已知甲、乙的底面积分别为2S、-S.甲容器中装满3×102 m3的水.

(1)求甲容器中的水的质量;

(2)往乙容器中注入密度为ρ0的液体,则最多能注入的体积为多少.

--(3)将体积为1×103 m3的物体A浸没于装满水的甲容器中,将体积为2×103 m3的物体B浸没于装满密度为ρ0液体的乙容器中.已知乙容器中溢出液体的质量是甲容器中溢出水质量的3倍.求密度ρ0的大小.

大学物理热力学总结 第5篇

1、求

与Re的关系曲线

实验结果:由关系曲线可以看出,钢管层流实验中,xxx与摩擦阻力系数在双对数坐标中呈线性关系,摩擦阻力系数只与流动类型有关,且随xxx的增加而减小,而与管壁粗糙度无关;在铜管湍流与钢管湍流实验中,摩擦阻力系数随xxx增加而趋于一个定值,此时流体进入完全阻力平方区,摩擦阻力系数仅与管壁的相对粗糙度有关,与xxx的增加无关。

结果分析:实验结果基本与理论相符合,但是也存在误差,如:在钢管层流实验中,在xxx在1870~2000范围内,xxxRe增大,λ并不随Re增大而减小,反而增大。产生这种现象可能是因为在Re为1870~2000范围内时已经非常接近于湍流,导致其规律与理论出现偏差。此外,还有可能是因为设备本身存在的误差,即流量调小至一定xxx度时,无法保证对流量的精准调节,使结果出现误差。

减小误差的措施:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。

2、离心泵的特性曲线

实验结果:有实验数据和曲线图可以看出,扬xxx随流量的增加而降低,轴功率随流量的增加而升高,效率随流量的增加先升高后降低。随着转速增大,三者均增大,由实验结果可以看出,基本符合Qv'Qv=n'n、H'H=n'n2、N'N=n'n3的速度三角形关系。

结果分析:实验结果与理论规律基本符合,在转速为35Hz时结果较理想,但是在转速为30Hz时,虽然符合基本规律,但是效率明显过低。造成这种现象的主要原因是转速过低,设备存在的设备误差更大,改善方法是在较高转速下进行实验。

减小误差的方法:a.在实验正式开始前对设备进行检查,确认设备无漏水等现象再开始实验;b.进行流量调节时,每次应以相同幅度减小c.调节好流量后,应等待3分钟,等读数稳定后再进行读数。d.在转速稍高的条件下进行实验。e.读数压力表时指针摆动幅度大,应在均匀摆动时取其中间值。

大学物理热力学总结 第6篇

1、求

与Re的关系曲线

流体在管道内流动时,由于实际流体有粘性,其在管内流动时存在摩擦阻力,必然会引起流体能量损耗,此损耗能量分为直管阻力损失和局部阻力损失。流体在水平直管内作稳态流动(如图1所示)时的阻力损失可根据伯努利方xxx求得。

以管中心线为基准面,在1、2截面间列伯努利方xxx:

流体在1、2截面间稳定流动

因u1=u2,z1=z2,故流体在等直径管的1、2两截面间的阻力损失为

流体流经直管时的摩擦系数与阻力损失之间的关系可由xxx公式求得,其表达式为

由上面两式得:

由此可见,摩擦系数与流体流动类型、管壁粗糙度等因素有关。由因此分析法整理可形象地表示为

式中:-----------直管阻力损失,J/kg;

------------摩擦阻力系数;

----------直管长度和管内径,m;

---------流体流经直管的压降,Pa;

-----------流体的密度,kg/m3;

-----------流体黏度,;

-----------流体在管内的流速,m/s;

流体在一段水平等管径管内流动时,测出一定流量下流体流经这段管路所产生的压降,即可算得。两截面压差由差压传感器测得;流量由涡轮流量计测得,其值除以管道截面积即可求得流体平均流速。在已知管径和平均流速的情况下,测定流体温度,确定流体的密度和黏度,则可求出xxx,从而关联出流体流过水平直管的摩擦系数与xxx的关系曲线图。

2、求离心泵的特性曲线

大学物理热力学总结 第7篇

关键词:热学;热统;整合

“加强教学基本建设,提高人才培养质量,增强社会服务能力”,是地方性院校的办学宗旨。为适应这一形势,我校这类新升本科院校必须一切以教学工作为中心,改变人才培养模式,积极倡导理论课教学内容整合、教学方法的改革和现代教育技术手段的运用,降低必修课比例、加大选修课比例、减少课堂讲授时数等,增加学生自主学习的时间和空间,拓宽学生知识面,提高学生的学习兴趣,完善学生的知识结构,促进学生个性发展,培养服务地方经济的应用型、技能型人才。对热学和热力学与统计物理课xxx整合已有许多文献[1-3],但是,本文根据我校实际情况对《热学》与《热力学与统计物理》(以下简称“热统”)两门理论课进行整合与改革,突出适应我校的富有特色的课xxx设置与教学模式。

一、课xxx整合的原因

1.教学现状。我校2011级物理学专业的培养方案是把“热学”安排在第三学期上,共72学时;而“热统”安排在第六学期上,共54学时。2011级应用物理专业的培养方案是把“热学”安排在第三学期上,共54学时;而“热统”安排在第六学期上,共54学时。2011级光电子技术科学专业的培养方案是不开设“热学”,而“热统”安排在第六学期上,共54学时。2012级、2013级的培养方案是把“热学”和“热统”课时数都减为54学时,所开设的学期不变。这样,由于我们这种地方性院校学生基础较差,学生对“热学”知识的掌握不深入,两门课的跨度时间又过长,导致上“热统”的时候老师还要再详细地给学生复习“热学”部分基础知识,导致“热统”教材中的热力学部分的讲解占用大量的时间,在有限的课时内不能更多讲解系综理论的内容,以及介绍与课xxx有关的前沿知识和应用,不能突出“热统”这一门课的核心地位,学生的实践能力的培养得不到保障。

2.“热学”与“热统”内容的重复性。目前,我校物理学专业“热学”和“热统”课xxx使用的教材为:xxx、xxx、钱尚武编的《热学》,是普通高等教育“十一五”部级规划教材[4],其结构基本上先是微观理论部分,后是宏观理论部分,最后是物态与相变。xxx编的《热力学・统计物理》[5](以下简称“热统”),内容包括热力学与统计物理两个部分,其中热力学讲授的主要是热力学的基本定律、热力学函数、相平衡与化学平衡等;统计物理部分主要讲授玻耳兹曼系统、玻色系统、费米系统、系综理论、涨落理论和非平衡态统计理论初步。据统计,“热统”课xxx中热力学部分和统计物理部分各占总内容的46%和54%。而“热学”课xxx中的热力学定律部分和“热统”课xxx中热力学的部分内容重复率高达2/3,“热学”中统计物理部分和“热统”中统计的部分内容(玻耳兹曼统计、能均分定理、麦克斯韦分布等)重复率近1/4。按照这样的课xxx设置进行授课,我们新升本科院校的办学宗旨难以得到很好的实现。

二、“热学”和“热统”课xxx的整合思路和整合原则

“热学”和“热统”课xxx整合是为了适应现代社会对知识发展的需求,其知识体系符合培养地方院校培的人才培养模式,既要整合重复部分又要强化与现代科技的联系,增加实践部分,淡化传统部分。第一,“热学”和“热统”整合后应保持原有知识体系的完整性和系统性。以热物理学的基本概念、基本规律、基本方法为主线,突出热物理学的学科特点,突出热物理学研究问题和解决问题的方法和思维。第二,“热学”和“热统”的整合要符合教学的基本规律、人们认识事物的基本规律和学生的认知规律。从宏观热现象入手,通过合适的实验定律、逻辑演绎推理,去认识微观热现象的本质,又从微观入手,建立物理模型、物理过xxx,应用统计物理学的方法理论分析物质的宏观特性,如图1所示。第三,“热学”和“热统”整合后的内容渗透现代化知识。整合后,老师可以在每一章之后把与课xxx内容有关的新成果、新方法和新理论充实到课堂教学中来,便于学生瞻望热物理学与近代科技前沿之间的发展关系,开阔眼界,启迪思维,增强热物理学的实用性,避免学生总是认为热物理学的知识太老了,与现代生活没有联系。进一步培养和提高学生的学习兴趣,提高教学质量。

三、课xxx整合的实践与改革

结合我校物理学专业的学生基础、师资队伍、教材建设等各方面的情况,“热学”与“热统”课xxx独立教学。在教学过xxx中,采用两本教材教学,对相同、重复的内容合二为一进行教学,根据教学要求和培养目标,合理选取教学内容:第一,授课内容的整合。可以将《热学》整合为五章,其内容包括:绪论―温度―热力学第一定律―热力学第二定律―气体分子运动论,第四学期开设。在第一章温度的物态方xxx部分增加介绍与物态方xxx有关的几个物理量:体胀系数、压强系数和等温压缩系数(为《热统》中的内容),将《热统》整合为六章,其内容包括均匀物质的热力学性质―近独立粒子的描述―玻耳兹曼统计―玻色统计和费米统计―系综理论―涨落理论,第五学期开设。这种编排体现了热物理学知识结构的完整性、严谨性和科学性,体现了从宏观到微观,又综合运用宏观微观两种方法阐明物质的性质及它们之间的转化规律。这种体系避免了两门课xxx内容不必要的重复,知识点之间更具很好的衔接,这种安排在教学体系上一气呵成,有利于必课时数大大减少的新形势下有效地完成教学内容,能有相对充足的时间介绍统计物理,以便于把热物理学这门学科拓展为既老又新的知识。第二,在“热统”教学中大量削减热力学内容。在“热统”中主要讲授统计物理的理论和应用。关于热力学的基本概念和基本定律,在“热学”中已作过较详尽的讨论,不作更多的介绍。在“热学”中已讨论较多的“麦-玻分布(最可几分布)”也尽量不再重复,只将它作为系综理论的结果讨论。这样,还可以更好理解宏观理论与微观理论的统一,使学生认识上一个层次。第三,适当增加实践课。每学期安排1~2次专题讲座,请外校或本校的资深专家教授介绍热物理学学科的最新进展,如负温度的概念、熵在信息和生命科学中的应用等。通过这种方式将前沿科学与课堂教学内容相结合,这不仅避免了学生急功近利的想法,还引导学生对旧知识、物理学史的更深的理解,而且让学生身临其境地体会到科学家正在向大自然探索的问题以及解答这些问题经常使用的方法,这样既能增强学生的实践能力,又能为培养适应现代社会的富有竞争能力的人才创造了条件。第四,为考研学生进行辅导。据调查,我校毕业的学生考研的仅占4%左右,大部分毕业生都到各行政、机关、企事业单位工作。对于少数考研学生而言,整合后的知识内容可能不满足考研的要求,老师可以专门给考研学生集中进行辅导,再增加整合后没有讲到的又与考研有关的内容,强化考研章节。

四、改革教学方法

根据整合后的教学内容,传统的教学方法已不再适应新教学内容和新形势的发展,只有知己知彼地分析设计一种全新教学模式:精练地讲解整合后的重点内容+渗透现代化知识的精彩的PPT课件+广泛的师生研讨+课xxx内容相关知识拓展,并逐步形成“问题为纲,分层教学,师生互动,自主探索,协作讨论,课后辅导”的教学模式。例如,封闭系:近独立粒子的麦-玻分布、玻耳兹曼统计、玻色统计、费米统计这些内容是统计热力学的重点、难点,所以占用学时也是最多的,配分函数可说是本章的关键。一定要改变传统的教学方法,使用全新的教学模式教会学生能利用统计物理“三步曲”熟练计算配分函数,从而求出所有热力学函数,并拓展其内容,总结研究热物理问题的方法和思维,引导和协作学生研讨课xxx内容与前沿科学的新科技新成果的联系。实践表明,利用整合后的课xxx内容和改革后的教学方法对2010级物理学专业(1)、(2)班的学生进行教学,并做了问卷调查:学生的补考率相对整合前少了,大多数学生对热物理学有了新的认识,不再感到热物理学知识的陈旧,也排除了物理学专业的学生流传下来的物理学既难学又没用的观点,对学习物理学不再有盲目感了,了解到热物理学与科学研究息息相关,而且非常重要。例如:激光冷却、超导、超流现象都是与热物理学为基础的新科技成果。激发了学生的学习兴趣,提高了学生的认识能力。

在高等教育改革不断推进的今天,作为物理学专业基础课和专业主干课xxx的“热学”和“热统”,其内容过多重叠而且知识陈旧。怎样整合两门课xxx,优化课xxx设置,以达到高效的教与学的目的,达到培养服务地方经济的应用型、技能型人才培养的目标,是我们教师必须考虑的问题。从我校的实际情况出发,对“热学”和“热统”两门课xxx进行整合和教学方法进行改革,理顺知识体系,删减重叠内容,增加现代科技内容,不但使总的教学时数减少(由72+72学时减为54+54学时),而且学生的物理概念、物理模型、物理过xxx进一步加强,激发了学生的学习兴趣,提高了学生的认识能力。课xxx整合不仅没有削弱学生的物理基础,反而得到了加强。但是,在实施课xxx整合过xxx中有相当大的难度,不仅需要教师具有广博精深知识结构,还要富有创造性思维和创新,还需要教师不断地学习、不断进步,了解与本学科有关的前沿的新知识。

参考文献:

[1]xxx,xxx,xxx和平.热学和热力学与统计物理课xxx整合探索与实践[J].高等理科教育,2010,(3):68-70.

[2]xxx,xxx,xxx,等.整合理论物理课xxx体系及教学方法探讨[J].信息技术,2012,(11):37-39.

[3]xxx.“热学”与“热力学统计物理”课xxx整合探索[J].教育与职业,2008,(9):84-86.

[4]xxx,xxx,钱尚武.热学―普通高等教育“十一五”部级规划教材[M].第2版.北京:高等教育出版社,2008.

大学物理热力学总结 第8篇

2铁前工序的Exergy分析

对于铁前每一道工序的Exergy分析,首先需要建立各工序的物料平衡表,然后根据该工序的物料平衡关系计算与该物料相关的Exergy值,最后建立此工序的Exergy平衡表,从而更加直观、方便地对其进行Exergy分析。该文的生产数据皆是从国内某知名钢铁厂(千万吨级)采集而来。焦化工序Exergy分析根据从焦化厂采集的生产数据,建立如表1的物料平衡关系表,进而利用Exergy计算模型,建立表2的焦化工序Exergy平衡关系。焦化厂生产数据:动力消耗:电耗(焦炭)燃料消耗:洗精煤、焦炉煤气根据焦化工序建立的Exergy平衡关系,可以得到如下分析结果:热力学完善度:ε焦化=∑Ex,outEx,in=1-∑Ex,lossEx,in=1-效率:η焦化=ex,productsex,in=损失系数:内部λ焦化,in=外部λ焦化,out=总Exergy损失系数:λ焦化=λ焦化,in+λ焦化,out=(1)焦化工序的有用输出Exergy存在于焦炭、焦油、粗苯、氨、净煤气这些产品当中,而且由于这些产品产量比重大,C、H、O元素含量很高,其燃料化学Exergy非常之高,因而其Exergy效率很高,占焦化系统总Exergy值的。(2)焦化工序的Exergy损失来源于焦炭显热、废气Exergy以及内部Exergy损失,其焦炭显热以及废气Exergy构成了外部Exergy损失占,内部Exergy损失占,来源于碳化室燃烧以及加热煤气传热过xxx不可逆Exergy损失。(3)焦化工序节能途径:提升焦炉燃烧室和碳化室直接的热传输效率,选用导热效率更高的耐火砖来使用;回收高温焦炭、废气、净煤气带来的物理显热,减少外部Exergy损失。烧结工序Exergy分析烧结厂生产数据:原材料消耗:矿粉熔剂消耗:白云石、石灰粉、白灰燃料消耗:焦粉、高炉煤气动力消耗:电耗、蒸汽、压缩空气废气:、返矿率:根据烧结厂Exergy平衡关系,可以得到如下分析结果:热力学完善度:ε烧结=∑Ex,outEx,in=1-∑Ex,lossEx,in=1-效率:η烧结=ex,productsex,in=损失系数:内部λ烧结,in=外部λ烧结,out=总Exergy损失系数:λ烧结=λ烧结,in+λ烧结,out=(1)烧结过xxx的有用输出Exergy主要存在于烧结矿、返矿化学Exergy和回收蒸汽Exergy当中,但是其Exergy效率比较低,只有。(2)烧结过xxx的Exergy损失占整个系统Ex-ergy值的,而这其中内部Exergy损失为主要部分(),这些损失来源于烧结过xxx中焦粉、煤气燃烧反应以及传热过xxx中的不可逆过xxx的Exergy损失。外部的Exergy损失占,烧结矿、废气显然占到,是外部Exergy损失的主要环节。(3)烧结工序节能途径:提高烧结机的燃烧效率,减少各反应层的传热损失,降低漏风率,回收烧结矿、废气、热返矿的物理显热,回收炉尘中的有用成分。高炉工序Exergy分析根据2012年该厂全年高炉平均生产数据进行Exergy分析,其高炉冶炼的相关冶炼条件如下:固体消耗(生成量),kg/t:焦炭煤粉小焦综合焦炭炉渣量炉尘量20气体参数:热风温度热风压力355kPa鼓风量1300m3/t富氧率炉顶煤气温度炉顶煤气压力211kPa冶炼强度,t/(dm3):焦炭冶炼强度综合冶炼强度利用系数炉渣碱度R=湿度0煤气量1830m3/t依据生产数据,建立如表5的物料平衡关系,再利用Exergy计算模型进行计算,从而建立表6的高炉Exergy平衡。依据该厂2012年平均生产数据建立起的高炉Exergy平衡关系,可以得到以下分析结果:热力学完善度[9]:ε高炉=∑Ex,outEx,in=1-∑Ex,lossEx,in=1-效率:η高炉=ex,productsex,in=损失系数:内部λ高炉,in=外部λ高炉,out=总Exergy损失系数:λ高炉=λ高炉,in+λ高炉,out=(1)高炉炼铁工序的有用输出Exergy来源于铁水、高炉渣、高炉煤气的化学Exergy,这些物质是高炉炼铁的主要产品,其带来的化学Ex-ergy占据了整个高炉炼铁系统主体,达到了。(2)高炉工序外部Exergy损失来源于铁水、高炉煤气、高炉渣的化学显热以及炉尘带走Ex-ergy,占,内部Exergy的损失源于高炉内部高温燃烧和传热过xxx的不可逆Exergy损失,占。总Exergy虽然只有但是由于高炉系统的基础Exergy数值很大,因此吨铁所损失的Exergy也很大。(3)高炉工序节能途径:降低高炉内部剧烈化学反应过xxx中伴随的热传递损失,提升高炉壁的隔热效果,选用耐腐蚀、耐高温、热导系数低的耐火砖,提升高炉煤气、高炉渣的显热回收率。

3结论

大学物理热力学总结 第9篇

热学课xxx论文教学形式与作用一、引言

《热学》是物理学中研究物质热运动及其有关性质和规律的一门分支学科,是物理学专业本、专科学生必修的专业基础课。《热学》课xxx在实验基础上,通过物理学的基本概念、基本原理、基本知识、基本思想和方法的引导,培养学生进一步学好物理学的兴趣,提高学生的自学能力、分析和解决问题的能力。其主要内容包括:分子动理学理论的平衡态理论、输运现象与分子动理学理论的非平衡态理论、热力学第一定律、热力学第二定律与熵、液态与固态、相变等方面的基本概念、基本理论和基本运算技能。通过本课xxx的学习,既要帮助学生迅速掌握大学的学习特点和规律,建立正确的学习方法,努力养成刻苦踏实、勤于思考的良好学风,又要为后继课xxx的学习作好业务、思想和心理上的准备,还要为学生毕业后从事有关科学研究、应用开发、教学工作等打下良好的基础。在目前《热学》课xxx的教学中,课xxx论文扮演着越来越重要的角色,探讨课xxx论文教学的相关研究课题也逐渐开始得到重视。课xxx论文要求学生在掌握物理学基本概念和基本规律的基础上,通过调查研究,适当了解这些基本概念与规律以及它们在生产技术、特别是高技术领域中的应用,注意培养学生理论联系实际的能力,培养学生对实际问题特别是当代物理学前沿以及当前高技术领域中物理问题的兴趣,引导和激励他们解决实际问题的愿望和责任感。教学方法的改进是课xxx教学改革的重要方面,在课xxx论文的实施过xxx中重视学生能力素质的培养,把课xxx建设的目标定位于造就新世纪人才,使学生终生受益。

二、课xxx论文的基础

课xxx论文实际上是对学生提出了更高的要求,因此,《热学》课xxx的教学应当把重点放在打好基础上。如果学生掌握的基础知识雄厚,基本功扎实,再加上广泛涉猎与深入钻研,专业课就能学得好,理解得深,在将来从事高新科技领域的创新工作时就上手快,回旋的余地也比较大。况且,“热学”课xxx在传授系统物理学知识的同时,还要培养学生掌握物理学中的思维方法与工作语言。这样,尽管有些基础物理知识从表面上看似乎并没被直接应用,但这却会影响到学生的工作方法、思维方式以至世界观,当他们以后从事科研与教学工作时会在潜意识深处起重要作用。总而言之,《热学》课xxx的基础还是基本概念、基本原理、方法,离开这些基础去谈课xxx论文就是无源之水、无本之木。

三、课xxx论文的形式

课xxx论文的形式灵活,不仅包括论文、调查报告,还包含有实验研究、实物制作等多种形式。在教学过xxx中,教师可以通过告知、提问等多种提示方式引导同学自行深入研究,常见的课xxx论文形式主要有以下几种。一是解题方法的探究,通过对一个例题或习题的多种方法求解,使得学生对相关概念、原理、方法掌握得更透彻;二是实验探究,例如,当讲解到气体玻一xxx与盖・xxx知识点时,可以让学生自行设计相关实验来验证上述定律;三是调研报告,例如在讲解卡诺循环这一知识点时,可让学生调研、总结目前市场上热机的工作原理与工作流xxx等;四是理论模拟与分析,例如讲到相变这一知识点时,可以通过理论分析各种相的稳定性。五是合理的估算,例如气体动理学理论里输运现象中的气体黏度公式,xxx和恩斯库格曾用不同的高深理论得到相同结果,它是个级数,由前几项可得系数约为,而如果充分考虑速度住留的简便方法,很容易就得到此系数等于1/2,又如通过对小无极分子估算分子间力的有效作用距离与平衡距离的半经验公式,再如可以用标准大气模型中数以千计的数据,考虑地面凹凸不平的影响,可求出精度较高的大气粒子总数,然后与用均质大气模型、等温大气模型或者地面大气压强所得到的结果进行对比,从而总结出估算行星大气粒子总数的简便方法;目前“热学”课xxx中有一些概念和提法在学术界实际并未完全统一,有的甚至还是有争议的,例如:任意逆循环的制冷系数的定义,等热容过xxx与多方过xxx的差异,卡诺循环的概念以及回热式循环与非回热式循环,等等。遇到这些内容时,就在课xxx讲授中把各家的观点都原原本本地告诉学生,同时也介绍自己的看法,然后让学生独立进行研究,自由思考,自己做出合理的判断。

四、总结

《热学》课xxx论文的目的是使得学生通过热力学宏观定理与微观模型的学习,建立把宏观现象与微观模型进行联系的物理思想方法,掌握对事物的实验――理论――实践的认知规律,在此基础上,采用问题探讨与课xxx讲授、主题讨论与实践相结合的教学方式,以教学论文为载体,实现《热学》课xxx的互动研究型教学,重视学生能力素质培养,通过精心设计方案,全面加强各个环节,合理运用各种方法手段,形成视野开阔、理论联系实际的特色风格。用搞科研的态度对待教学,积极开展教学论文的教学,从教学有关领域挖掘课题开展科研,再把科研成果引入教学丰富教学内容,使教学与科研两者有机地相结合。教师在课xxx教学中引入了这些从教学有关领域挖掘课题开展科研所取得的成果,身教言传,课xxx里就会充满了研究与探索的特色和风格,使学生在学习课xxx的过xxx中逐渐受到熏陶,养成勤于思考研究、勇于提出自己独立见解的良好习惯,并为学生发展其科学研究能力和科学创新能力创造了良好的学术环境,使得学生发现问题、分析问题、解决问题的能力都能够得到进一步的提升。

参考文献:

[1]国家教育委员会.高等学校理科本科专业基本培养规格和教学基本要求(I).高等教育出版社,.

[2]xxx,xxx.“高等传热学“教学的改革实践[C].第四届全国高等院校制冷空调学科发展与教学研讨会论文集..

[3]高崇伊.改革“热学“课xxx教学加强对学生能力与素质的培养[J].高等理科教育,2003,(3):34-38.