受普通高中物理實(shí)驗(yàn)室器材的限制，相比力學(xué)、電磁學(xué)，考生覺得熱學(xué)很抽象。很多問題的提出與探究都只能通過文字創(chuàng)設(shè)的情境進(jìn)行，考生很少有條件進(jìn)行動(dòng)手實(shí)踐。本文針對(duì)高中熱學(xué)最常見的理想氣體的圖像題和計(jì)算題進(jìn)行簡(jiǎn)要討論。

一、深刻理解核心規(guī)律

描述一定質(zhì)量的某種理想氣體狀態(tài)的參數(shù)有3個(gè)，即壓強(qiáng)p、體積V和熱力學(xué)溫度T。熱學(xué)問題有兩條核心規(guī)律互相聯(lián)系，深刻理解這些規(guī)律對(duì)解題非常重要。

1.理想氣體狀態(tài)方程：一定質(zhì)量的某種理想氣體，從某一種狀態(tài)到另一種狀態(tài)，p、V和T三者的關(guān)系式滿足理想氣體狀態(tài)方程(pV)/T=C。

2.熱力學(xué)第一定律：一個(gè)熱力學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)能變化量等于外界向它傳遞的熱量與外界對(duì)它做功的和，即U=Q+W。對(duì)該定律的理解包括以下幾個(gè)方面：

（1）若研究對(duì)象是一定質(zhì)量的理想氣體，則內(nèi)能只由溫度決定，溫度升高，內(nèi)能增大。

（2）理想氣體做功與自身體積變化情況有關(guān)：體積增大，氣體對(duì)外界做功（除自由膨脹外），W＜0；體積不變，W=0；體積減小，外界對(duì)氣體做功，W＞0。若是氣體壓強(qiáng)不變，做功可直接用公式W=p·V進(jìn)行推算；若氣體壓強(qiáng)變化，則可轉(zhuǎn)換研究對(duì)象用動(dòng)能定理求解。

（3）系統(tǒng)從外界吸收熱量Q＞0，系統(tǒng)給外界放熱Q＜0，絕熱過程Q=0。

二、注重以研究對(duì)象為先導(dǎo)的解題策略

（一）關(guān)于一定質(zhì)量理想氣體的圖像題

圖像題的考查知識(shí)點(diǎn)較多且零散，主要考查理想氣體狀態(tài)方程和熱力學(xué)第一定律。對(duì)單一變化過程（等溫、等壓、等容），從狀態(tài)方程推導(dǎo)函數(shù)解析式入手，進(jìn)一步從圖像的斜率、截距、面積等入手解決問題，有的選項(xiàng)再結(jié)合熱力學(xué)第一定律解題。

（二）關(guān)于一定質(zhì)量理想氣體的計(jì)算題

1.規(guī)律小結(jié)

明確研究對(duì)象是解決物理問題的第一步，考生平時(shí)應(yīng)經(jīng)常提醒自己研究對(duì)象是什么？研究對(duì)象處于什么狀態(tài)或經(jīng)歷了什么過程？熱學(xué)計(jì)算題情境雖然抽象，但研究對(duì)象的模型通常有3類：

（1）氣缸-活塞模型；

（2）玻璃管-液柱模型；

（3）“變質(zhì)量”問題，如抽氣、充氣等過程。

2.解題策略

明確封閉氣體的3個(gè)初、末狀態(tài)參量（p、V、T），弄清哪些是已知量，哪些是未知量。計(jì)算題的難點(diǎn)在于突破各模型初末狀態(tài)壓強(qiáng)的計(jì)算，其實(shí)就是回歸到力學(xué)部分的受力分析（平衡或牛頓第二定律），分析完氣體初、末狀態(tài)參量后代入氣體狀態(tài)方程求解即可。

（1）氣缸-活塞模型，對(duì)活塞進(jìn)行受力分析求壓強(qiáng)；

（2）玻璃管-液柱模型，對(duì)液柱進(jìn)行受力分析求壓強(qiáng)；

（3）氣體“變質(zhì)量”問題在于將“變質(zhì)量”轉(zhuǎn)為“定質(zhì)量”，關(guān)鍵在于研究對(duì)象的選取。在抽氣過程中，氣體質(zhì)量減少，但若選抽出的氣體A與抽之前的氣體B作為一個(gè)系統(tǒng)（A+B），則抽氣過程可理解為一個(gè)等溫膨脹的過程，氣體體積增大，壓強(qiáng)減小。同理，充氣過程可簡(jiǎn)化為等溫壓縮過程，氣體體積減小，壓強(qiáng)增大。

考生在復(fù)習(xí)熱學(xué)時(shí)要突出重難點(diǎn)，重視知識(shí)的內(nèi)在聯(lián)系，加強(qiáng)主干知識(shí)訓(xùn)練，培養(yǎng)分析問題、解決問題的能力，提高模型建構(gòu)能力和推理論證能力。

教師簡(jiǎn)介：常玉桂，昭通市第一中學(xué)物理教師，在昭通市市直高中第四屆教研聯(lián)盟共同體物理學(xué)科“同課異構(gòu)”研究課中榮獲一等獎(jiǎng)，多次參與市統(tǒng)測(cè)試卷命審題和市高三物理備考復(fù)習(xí)專題資料的編寫和審核。

作者：常玉桂