高三物理熱學做題可以參考以下方法:
1. 熟記基本概念和規律,知道其內涵和外延。
2. 總結典型模型,如等溫、絕熱、綜合模型。
3. 總結解題方法,如“控制變量法”、“圖像法”、“極端假設法”等。
4. 練習鞏固,多做題,注意做題質量而非數量。做題時要按照規范來,注意單位、矢量、等效翻譯等。
5. 總結易錯易混點,找到自己的薄弱環節,有目的地進行訓練。
6. 培養物理思維模式,要學會分析物理問題,建立物理模型,注意主要因素和次要因素,抓住事物的本質和規律。
7. 嘗試使用多種方法解決物理問題,提高靈活性和變通性。
8. 重視實驗,高考實驗題是得分高低的關鍵。要熟悉實驗的基本儀器和裝置,注意實驗原理和方法,同時也要注意細節問題,如儀器的使用范圍、是否需要預熱、讀數時視線的問題、如何準確記錄數據等。
通過以上的方法,可以更有效地提高高三物理熱學部分的解題能力。
題目:一個絕熱容器中有一部分溫度為T、壓強為p的理想氣體。現在有一束粒子以一定的初速度v0垂直于容器壁射入容器中,并反彈回來。假設粒子與容器壁的碰撞是完全彈性的,且粒子在碰撞前的速度方向與容器壁垂直。求容器內的理想氣體的溫度變化。
【分析】
1. 初始條件:氣體初始狀態為pV = nRT,其中n為氣體分子數。
2. 粒子入射后,氣體做等溫變化,即氣體壓強變化為p'V = nRT',其中T'為新的溫度。
3. 粒子入射后,氣體做絕熱膨脹,即氣體溫度降低,但體積增大。
【解答】
假設粒子入射前后的速度分別為v1和-v1,根據動量守恒定律,有:
m1v1 = m2v2
其中m1和m2分別為粒子和氣體的質量。
由于粒子與容器壁碰撞是完全彈性的,所以反彈后的速度方向與入射前的速度方向相反。因此,反彈后的速度為v2' = -v1。
根據能量守恒定律,粒子入射前后的能量變化為零,即:
m1v1^2/2 = m2v2'^2/2 + Q
其中Q為系統內能的變化量。
由于容器是絕熱的,所以Q = 0。
由于氣體做等溫變化,所以有:
pV = p'V'
其中p和p'分別為初始和最終的壓強,V和V'分別為初始和最終的體積。
由于氣體做絕熱膨脹,所以有:
V > V'
將上述方程帶入初始條件中,得到:
nRT = nR(T') + p(V'-V)
其中T'為新的溫度。
解以上方程可以得到新的溫度T'。
【例題】
假設有一束粒子以速度v0垂直射入一個絕熱容器中,其中有一部分理想氣體處于該容器內。求粒子入射后理想氣體的溫度變化。假設粒子的質量為m,氣體的質量為M,初始溫度為T,初始壓強為p。
【答案】
根據上述分析,粒子入射后理想氣體的溫度將降低ΔT = T/2。因為氣體做絕熱膨脹,體積增大了一倍。