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各位老师好,接下来我们来说本册的第三章热力学定律。 热力学定律当中啊,这里头也是这个对应的格言,就是 harm 霍兹的这一段话,从对一切其他的已知物理 和化学过程的这类研究中可以得出这样的结论,自然界作为整体来说,它蕴藏着一定数量的能量,它既不会减少也不会增加, 那么核心的东西我们说实际上是在要讲能量对应功能关系的处理,在必修的第二侧啊,最后一张积极能守恒定律已经接触过了, 那么那个时候在这个问题的处理的时候呢,应该说也是一个初步的接触,但是确实是功能关系开始起步,那么这样的话,就使得后续的很多点 都是离不开功能关系的。那比如说像讲到电磁学的部分,呃,电视能的概念的引入,那么它本身是功能关系的一个体现啊,包括能量守恒定律 啊,包括闭合电路欧姆定律,也是根据能量扫红定律来引入的,那么这些点都表现出来,作为整套书在设计这个问题的时候,他应该是贯穿的,所以功能关系非常重要啊,非常重要。 在这个时候,实际上我们这一章通过热力学定律来完成这个对能量的这个认识, 这里头呢,实际上就是,呃,我们按照单元来说,因为从 热力学第一定律的建立呢,它实际上也是能量守恒定律建立的一个重要的基础,所以这样的话呢,我们就把前三节都应该看作是一个单元, 那么肉力学第二定律呢,可以把它单独拿出,所以这样的话,我们分为这样的两个单元来处理 科表里头对这部分的要求,我们可以看看知道热力学第一定律,他在物理学当中虽然很重要,但, 但是呢在他是作为一个这个能量守恒定律建立的一个重要基础,但是对学生的要求来说啊,在这个方面可以把它降低要求。所以这个部分呢,咱们说他用的是知道 啊,不是理解。通过有关史实了解热力学第一定律和能量守恒定律的发现,你看我们他是也把这两者结合到一起,因为他整个的发行过程就是这样,他是不可分割的,所以他的这个发行过程,他作为重点 体会科学探索中的挫折和失败对科学发现的意义。所以这样的一个内容我们可以看出来,就是作为科标的一个要求来看, 那么他的这个基本定位,一个是重视发现的过程,还有一个呢就是作为科学探索中的挫折与失败这方面的来考虑的话,那这也是教育的一个很重要的一个点。 这里头我们课本里选出了一个这样的例子,我觉得特别有说服力啊,就是恰恰就是他能够很好的体现 课标当中的这一点。那么就说承认中国物理学会理事长的这个冯端教授指出,除了要为娇儿、海姆、霍兹和麦尔这些做出杰出贡献的科学家授碑立传外, 还应建立一个无名英雄纪念碑,起上最合适的铭文将是纪念为实现永 总动机奋斗而失败的人们。所以这段话就是把整个热血,特别是热力学第一定律和能量守恒定律的建立过程,人们所经历的这个 困难的过程,那么就在有成功的,有失败的,我们不能说只看到成功的部分,怎么说失败是成功之母嘛?所以这个我们说探索科学过程中啊,他都会有各种假设, 有一些向往,有一些这个追求,但是并不是所有的东西都能够这个成功,但是这个整个的过程,经历这些过程以后,最后走到成功这个呃,他的这个科学探究的,特别是科学 学家进行科学探究这方面的教育是非常好的典范。那么我们看看课表里头这个要求就可以看出来了,这个地方能量守恒定律他要求的是理解啊,他要求的是理解, 能用能量守恒的观点解释自然现象,体会能量守恒定律的最基本、最普遍的自然规律之一。 那么接下来通过自然界中的宏观过程的方向性了解热力学第二定律, 所以对热力学第二定律的要求很低啊,就是要求了解,所以课本上在处理的时候,实际上也是按照这样的一个要求来把它具体化, 从科学历史发展的角度理解能量守恒定律这个丰富的内涵及其在科学哲学发展上的重要意义,所以这一点上来说 是我们整张的核心的部分啊,所以这部分呢,呃,也是下了大的笔墨来完成这部分内容。那么作为热力学第二定律的部分,因为他要求的是了解,所以 啊有所降低,比上一轮的这个内容要求降低,那么实际上还是这个。对于 这个张韶宇的部分,我们可以看出人们对冷热现象的研究从来就没有停止过,那么这个一个是反映出来热血的这部分的,他是一个最基础的东西啊,但是他没有停止过, 实际上他还在呃这个继续,那么这样的一个既起点,又是一个非常基础基本的,那么这个呢?实际上作为我们研究这个问题来说,并没有终点啊。 那么我们怎么样具体的来认识这些问题啊?第一个就是深化对内能概念的认识啊。我们在分子动理论这一章的 第四节,我刚才说了,标题是分子动能和分子势能并没有用内能来出现,但是在这一节里头给没给出内能的概念给出来了,但是这个概念的是从微观角度的,也就分子动能和分子势能的总和来给出来。 但事实上咱们说内能的概念从宏观上他的给出也是需要他有一个认识的过程,所以这个时候物体中所有 分子的热运动动能和分子适能的总和叫做物体的内能。但是这个来说,我们说在这个时候 虽然他有黑体字,但实际上他的概念的建立还没有完整,还没有完成,所以这样的话说任何物体都具有内能,这个他可以去理解,因为从分子动理论的这个角度已经能认识到这一点,但是还不够啊,那么我们这个部分这一章来完成 对应这个内容的宏观了,从宏观角度认识内能了啊,往往很多东西 咱们多数是从宏观再到未关,但是这个内能的概念呢?在这个里头,就在教材里头这个处理来看,这主要是从编排上,从这个整个的热力学的这个 低定律和这个能量守恒这个问题考虑的,所以这部分呢,再次给出宏观的定义, 那么就是说这个里头是对应的旁批了,那么是旁批是谁呢?是这一章的啊?这一章你说说。我们在第一章中啊,曾经把系统中所有分子热运动的动能和分子势能总和叫做系统的内能, 这和此处内能是一致的。那么这个此处指的是谁呢?就是咱们说的第三章这部分,就是焦耳的这个实验啊,焦耳的这个实验,那么通过焦耳的这个实验经 果,那么咱们说啊,给出对应他的科学定义,那么教科书在这个逻辑线索上他是怎么样呢?你可以看一看后续的很多的 就是章节里头对应的,呃,特别是科学家进行科学探究的这部分的处理,那么都是 沿着这样一个逻辑线索走出来,交合书呈现的方式也是一样的。你比如说在把问题提出来,什么样的问题呢?使系统的热力学状态发生变化的做工和一传热是否具有等效性 啊?他俩是不是一一回事?所以这个时候把问题先提出来,那么我需要找证据,那么这个证据是什么呢?就是实验的证据,那这里是谁呢? 就是娇儿做过的这个许多实验,那么他做的这些实验把这个有关等效性这个问题解决了啊。那么怎么样 对应做工和传热系统的状态发生同样的变化?前面得对应他这个实验的一个解释,那么这个解释的基础上引出来了,同时呢他还有对应重力势能 啊,重力势能的这个概念得出,实际上也做了一个科学的类比,那也就是状态量的变化,那么这个也是实际上也是功能关系在这里头的一个重要的体现,也就是说通过功能关系解决了重力势能。 这是在第二册这个机械能守恒定律那一章那么里头解决了,那么这个里头呢?我们再进一步 部的给出内能的干科学的定义,所以这个时候的他的定义在结合前边的微观的定义,那相对来说就完整啊,对内内能的认识就完整,所以这个时候也为这个概念呃清楚以后,那么在 这个考虑热力学第一定律的建立,他就有基础了。所以这个时候呢,呃,这个通过热力学第一定律的这个提出一个问题,那么再具体的根据这个问题,因为有那些做铺垫了,所以这个问题就比较容易理解。 呃,核心的地方就是刚才我说课标也重视,那么咱们这个从整个这个章节的里头处理上,就是能量守恒定律这一 节是核心,那么他用的是什么呢?就是探索能量守恒的足迹,强化能量观的形成。那么这个实际上最重要的点就是他这个过程啊,这个究竟这个过程是一个什么样的过程? 他经过了足足五十年的历史啊,那么这五十年的这个过程要把它呈现出来讲这个, 呃,五十年这个历史的过程之前必修。第二册也说基金能守恒定律这一章,其中有一个旁批给出对应能量啊这个概念,他的这个 地位,所以这个时候我们说这个旁批和我们接下来说到的能量守恒定律,就什么是能量这个事 给出了一个呃,很重要的一个铺垫啊,要有这个铺垫,所以能量是什么呢?能量是人们研究物质世界非常重要的一个物理量, 是物质运动的统一良度。那么在前面我们一直在研究运动,那么运动和能量之间是一个什么样的关系呢? 那么他能量是作为运动的一个良度来出现,就是他作为科学概念来说,他是有一个能够把这个 物理现象、物理规律统一起来。你说说物体运动虽然形式各异,但是每种运动都具有相应的能量,能量及其转化将各种运动统一联系起来, 所以看出来能量这个概念它的地位啊是非常重要的。
对于高中生来说,挑战最大的最难的三张,其中运动的描述和直线运动。在复习的时候,我们可以把这两张合并为一张,叫做直线运动。直线运动中十二个基本公式,追击相遇问题、 vt 图的使用,无论到以后力学的难的章节,还是在电子学中间都有至关重要的作用。 学完了运动之后,接下来你会去学另外一个章节,叫做受力分析,需要结合大量的数学,大量的三角函数甚至是几何来进行分析。同时受力分析还竟然会喜欢在高模考的题目中去出一些比较难的,需要你用矢量三角形才能解决出来的这种选择题。 下一个章节是我们必修衣的最后一章,需要去研究一个物体的受力到底是如何决定这个物体的运动形式的,它叫做牛顿运动定律,在课本上叫做运动和力的关系。这是出压轴大题的内容,它里边有两个延伸出来的特别麻烦的事,一个叫传送带,还有一个东西叫做板块。整个高中物理一共有 十七张,算上实验一共有十八张。现在卷子一百分,能跟他们直接相关的分值高达三十分,间接相关的分值几乎接近八十分,所以这三张是最难的,也是最重要的三张。