也談處理質(zhì)量氣態(tài)變化問(wèn)題

26卷第4期997年4月

PhyscsTeachngnMddleSch

Vol26NoApr(安徽省無(wú)為縣襄安中學(xué),郵編:由于現(xiàn)行高中物理課本將克拉珀龍方程沒(méi)有編入,有關(guān)變質(zhì)量氣態(tài)變化問(wèn)題,便成為教學(xué)中的一個(gè)難點(diǎn).為此,一些教師在教學(xué)中總結(jié)出各種模型來(lái)進(jìn)行處理,但在實(shí)際教學(xué)中用建立諸多“模型法”講授時(shí),學(xué)生往往只注意最后的模型運(yùn)用,不積極思考問(wèn)題的由來(lái),結(jié)果只能是“知其然而不知其所以然”,不利于思維的發(fā)展,能力的提高.因而,本人在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中,擯棄了所有的模型,通過(guò)一組習(xí)題和學(xué)生共同探討、總結(jié),讓學(xué)生自己領(lǐng)悟到解決問(wèn)題的實(shí)質(zhì).在實(shí)際教學(xué)中,效果很好,具體做法如下:1潛水艇的貯氣筒與水箱相連.當(dāng)貯氣筒的空氣壓入水箱后,水箱便排出水,使?jié)撍Ц∑鹉碀撍зA氣筒的容積2m3,貯有2.00107Pa的壓縮空氣.一次,筒內(nèi)9 106Pa求貯氣筒排出壓強(qiáng)為2.1996學(xué)年度教學(xué)中,我們?cè)毩?xí)過(guò)這樣一道題:

年高考題的第21題.當(dāng)然這樣碰上高考題純屬偶然,更不是目的,而在于這樣做特別有助于學(xué)生靈在光滑水平面上,靜止一物塊,對(duì)其施一反向恒力,經(jīng)相同時(shí)間恰好回到原處.求兩力我在評(píng)講時(shí),又作了兩種修改:(1)這兩個(gè)力做功的關(guān)系及沖量關(guān)系怎樣?(2)物塊增加?此題是教材第一冊(cè)(必修)332(人教社1995年第版),選擇此題作為例子,是因?yàn)橛行┩瑢W(xué)在課下做時(shí)碰了壁,易引起注意;另外簡(jiǎn)述潛水艇的原理也能引起大家的興趣.目所講簡(jiǎn)單介紹圖生分析.學(xué)生很快就得出問(wèn)題不涉及水箱,只是貯氣筒內(nèi)氣體變化,但已不是定質(zhì)量氣體了,怎么處理呢?這時(shí)我提·

示大家,1AB兩部分,設(shè)B部分排入水箱,A部分最后擴(kuò)展到整個(gè)貯氣筒行不行?大家略一思考,都說(shuō)行,很容易得出了A部分等質(zhì)量變化的實(shí)質(zhì).解法如下:的,看上去似曾相識(shí),其實(shí)質(zhì)可能完全不同,往了意義;二是必須反復(fù)推敲,多與同行商討,依靠集體智慧,使題目科學(xué)、完整.總之,學(xué)生的應(yīng)變能力如何,學(xué)生能否學(xué)一知二、舉一反三”,不是教師要求出來(lái)的,而是教師正確培養(yǎng)出來(lái)的.有道是“水性虛而淪好充分的“準(zhǔn)備.確保自身引導(dǎo)作用的發(fā)揮.排氣前狀態(tài):p1=2. 107Pa,V1=V排氣后狀態(tài):p2=9.50106PaV2=2m3馬定律:p1V1=p2V2V1=p2V2/p19.50=2.00 =0.95(m3∴VB=VVA=12一氧氣筒內(nèi)儲(chǔ)有與外界大氣壓相等p1=p0=1.00105Pa的氧氣,現(xiàn)再向氧氣V′=45103m3p0同溫度氧氣.4.00105Pa,求氧氣筒的容積V0為多大?設(shè)充氣過(guò)程中溫,先請(qǐng)一個(gè)同學(xué)2的示意圖,這時(shí),大家已能看出和上題剛好 圖5程”,很快得出解法5初狀態(tài):p1=p0=1.0010

么?經(jīng)討論和啟發(fā)得出:必須是同種等溫等壓的氣體.再問(wèn):如果氣體不等壓能不能處理呢?這時(shí)可出示例3.例3某容積為20升的氧氣瓶裝有30個(gè)大氣壓的氧氣.現(xiàn)把氧氣分裝到容積為5升的小鋼瓶中,使每個(gè)小鋼瓶中氧氣壓強(qiáng)為5個(gè)大氣壓,如每個(gè)小鋼瓶中原有氧氣,且氣壓為1個(gè)大氣壓,問(wèn)共能分裝多少瓶?(設(shè)分裝過(guò)程中無(wú)漏氣,且溫度不變)(班上事先講過(guò)).讓大家思考后啟發(fā):如是等壓?jiǎn)栴}能不能處理?怎樣變等壓呢?這時(shí)同學(xué)30個(gè)大氣壓的,4升;有的提出把小鋼瓶中氧氣先“倒出來(lái)變成30個(gè)大氣壓再和原來(lái)20升的一起分裝……最后都得出正確結(jié)論:可分裝25瓶.-3問(wèn)題,先變等質(zhì)量,方法是或分或合.壓強(qiáng)相等可直接變,壓強(qiáng)不等的要先變成等壓強(qiáng).-3作業(yè)一氧氣筒的容積V0= 10m儲(chǔ)有壓強(qiáng)p0=2. 末狀態(tài)

V1=V0+V5

內(nèi)充入壓強(qiáng)p1=3. p2=4. 10 V2=V0馬定律p1V1=p2V2 105(V0+ 10-3)=4. V0= 10-3趁大家興趣正濃,及時(shí)提出問(wèn)題上兩題將氣體“分開(kāi)”或“合并”的根據(jù)(或條件)

少m3,才能使其壓強(qiáng)增至p2=4. 設(shè)溫度始終不變8103m3同學(xué)還能積極思考,直接運(yùn)用p0V0+p1V1=p2V0求出V1.效果應(yīng)該是十分明顯的.1997年2月19,英國(guó)科學(xué)家和其它國(guó)家同行分兩組在德國(guó)漢堡DESY實(shí)驗(yàn)室利用粒子加速器完成了一項(xiàng)實(shí)驗(yàn),兩組結(jié)果都顯示,自然界可能存在新粒子,該結(jié)論將動(dòng)搖傳

統(tǒng)粒子理論標(biāo)準(zhǔn)模型的地位科學(xué)家在DESY實(shí)驗(yàn)室的約6公里長(zhǎng)的強(qiáng)子夸克彈回的電子比理論預(yù)計(jì)的要多.英國(guó)研究人員居恩·布特沃斯博士說(shuō):“當(dāng)電子準(zhǔn)確擊中夸克時(shí),它