高中物理熱學問題中的常用思維方法

  熱學是高中物理常考的一個問題,接下來小編為你整理了,一起來看看吧。

  :間接分析法

  微觀分子是很小的,用肉眼不能看到,用一般的光學顯微鏡也看不到,不可能直接觀察和測量,對微觀分子的認識只能通過間接的手段,即通過巨集觀現象的分析推理來認識微觀世界,如:對“布朗運動”的分析得出“分子在永不停息地做無規則運動”;對“水和酒精混合後總體積減小”分析得出“分子間有間隙”。“單分子油膜法估測分子的大小”的實驗告訴我們,測量微觀物理量的有效途徑是:找到微觀物理量與巨集觀物理量的聯絡式,通過測量巨集觀物理量來計算微觀物理量。

  例1 下列關於布朗運動的說法中正確的是*** ***

  A.布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的組成懸浮顆粒的固體分子的無規則運動

  B.布朗運動是指在顯微鏡下觀察到的懸浮固體顆粒的無規則運動

  C.布朗運動是指液體分子的無規則運動

  D.布朗運動是指在顯微鏡下直接觀察到的液體分子的無規則運動

  解析:布朗運動是指懸浮在液體中的固體微粒的無規則運動。關於布朗運動,有以下幾個特點:①形成條件是:只要微粒足夠小。②溫度越高,布朗運動越激烈。③觀察到的是固體微粒***不是液體,不是固體分子***的無規則運動,反映的是液體分子運動的無規則性。顯然正確答案為B。

  :理想模型法

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  :統計規律法

  對微觀世界的理解離不開統計的觀點。單個分子的運動是不規則的,但大量分子的運動是有規律的,如對大量氣體分子來說,朝各個方向運動的分子數目相等,且分子的速率按照一定的規律分佈。巨集觀物理量是與微觀物理量的統計平均值相聯絡的,如溫度是分子熱運動平均動能的標誌。但要注意:統計規律的使用物件是大量的微觀粒子,如對“單個分子”談溫度是毫無意義的。

  例3 關於溫度的概念,下列說法中正確的是***  ***

  A.溫度是分子平均動能的標誌,物體溫度高,則物體的分子平均動能大

  B.物體溫度高,則物體每一個分子的動能都大

  C.某物體內能增大時,其溫度一定升高

  D.甲物體溫度比乙物體溫度高,則甲物體的分子平均速率比乙物體的大

  解析:物質分子由於不停地運動而具有的能叫分子動能。分子的運動是雜亂的,同一物體內各個分子的速度大小和方向是不同的。從大量分子的總體來看,速率很大和速率很小的分子數比較少,具有中等速率的分子數比較多。在研究熱現象時,有意義的不是一個分子的動能,而是大量分子的平均動能。從分子動理論觀點來看,溫度是物體分子熱運動平均動能的標誌,溫度越高,分子的平均動能就越大;反之亦然。注意同一溫度下,不同物質分子的平均動能都相同,但由於不同物質的分子質量不盡相同,所以分子運動的平均速率不盡相同,顯然正確答案為A。