高中物理熱學計算題解題技巧

徐建榮

物理教學過程中，熱學的教學難度較高.單獨掌握理論知識雖可為解題奠定基礎，但卻難以提升解題效率.近年來，隨著國家對學生綜合素質及教學方法要求的不斷提高，“題海戰術”已不再適用.為提高熱學計算題的解題效率，本文對熱學計算題解題的難點進行分析，并歸納相應的解題技巧尤為重要.

一、熱學計算題解題難點

物理教學中，熱學計算題的解題難點主要體現在“未掌握基本公式”“未認識問題的本質”等方面.具體來說，一方面，熱學計算題解題過程中涉及的基本公式較多，熱力學第一定律（△U=W+Q）的應用極其廣泛.如學生未掌握基本公式，在解題過程中必然遭遇阻礙，導致解題難度增加.另一方面，熱學知識存在較多抽象概念，且涉及大量的變量.計算題解題過程中，如無法正確區分這些易混淆的概念，掌握各概念相關的公式，極容易導致思路混亂，增加解題難度.實際上，物理熱學計算題雖較為復雜，但多數題目均屬于同一類型.學生解題時，如過于注重分析題目所描述的已知內容，卻未了解計算題所屬的類型，極容易導致解題難度上升.由此可見，掌握問題的本質，是提高解題效率的主要因素.

二、熱學計算題解題技巧的應用

1.掌握基本公式

掌握熱學計算題的基本公式，是提高計算題解題效率的主要途徑.為提高熱學計算題的解題效率，提高學生的物理知識掌握水平，教學過程中，教師應帶領學生對不同的公式進行推導，使其了解公式的來源，提高學生對公式掌握的深入性，提高其應用公式的有效性.以下面例題為例：一定質量理想氣體自狀態A變化到狀態B及狀態C（圖1），該氣體處于狀態A時，溫度為27℃，求該氣體處于狀態C時的溫度，以及該氣體自狀態A至狀態C傳遞的熱量.

解題的過程中，應首先采用以下公式描述氣體的狀態：PA·VA/TA=PC·VC/TC.上述公式中，TA=273+27=300K.因氣體處于A與C狀態時溫度相等，可將熱學第一定律（△U=W+Q）公式應用到計算過程中，得到Q=-W.此時計算做功情況，則有W=-PB·△V，代入相應數據，則有W=-2000J.因此，該氣體自狀態A至狀態C時為吸熱過程，傳遞的熱量為2000J.

2.分析問題本質

對計算題的本質進行剖析，能夠有效降低解題難度，提高物理熱學計算題的解題效率.為達到這一目的，教師應在教學中帶領學生對同一類型題的不同已知知識點進行分類解析，使學生掌握各類信息的應用方向，從中提取有效信息用于解題，降低解題難度.

如圖2所示，U形管粗細均勻，垂直放置，包括A與B兩側.A側上部封閉，空氣柱長度為I=10cm.B側敞開，水銀面較A側高3cm.K處于U形管下端，呈關閉狀態.如將K打開，放出U形管水銀，當兩側高度差為h1=10cm時關閉K.已知大氣壓強P0=75cm汞柱，求放出水銀后A的空氣柱長度.

當A側空氣柱長度為10cm時，壓強為P.當AB兩側高度差為10cm時，空氣柱壓強為P1.根據玻意耳定律以及力學平衡條件可知，當打開K時，B側壓強不變，A側壓強及水銀面高度均減小.當B側水銀低于A側時，根據力學平衡條件可得到放出水銀后A的空氣柱長度為12cm.

教學過程中，教師應向學生強調掌握問題的本質的重要性，并帶領學生對習題進行解析，使學生掌握相應的計算題分析技巧，使其熱學計算題解題效率得以提升.

綜上所述，應用解題技巧解決熱學計算題，能夠有效提高解題效率，提高學生對物理知識的學習興趣.未來，建議物理教師在講解熱學理論知識的同時，主動幫助學生歸納計算題的解題技巧.在此基礎上，主動區分混淆概念，歸納同類型計算題的解題規律，深入掌握問題的本質，使學生物理熱學知識的學習效果得以改善.