葉小紅

易錯(cuò)點(diǎn)掃描

在熱學(xué)中，對(duì)較為抽象的分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能、分子相互作用的勢(shì)能及分子間相互作用力的變化規(guī)律理解不到位，導(dǎo)致這些微觀量及規(guī)律與宏觀的溫度、物體的體積之間不能建立起正確的關(guān)系，在分析氣體溫度變化（內(nèi)能變化）、體積變化（做功情況）時(shí)出現(xiàn)錯(cuò)誤，從而導(dǎo)致利用圖象分析氣體內(nèi)能變化等問題時(shí)出現(xiàn)困難。在光學(xué)中，解題過程不規(guī)范導(dǎo)致計(jì)算錯(cuò)誤，不善于用光路圖對(duì)動(dòng)態(tài)過程作分析。對(duì)原子和原子核中的各個(gè)概念及現(xiàn)象混淆，對(duì)多種可能性的問題分析淺嘗輒止，計(jì)算不過硬。

范例剖析

例1下列說法中正確的是（）

A． 溫度低的物體內(nèi)能小

B． 溫度低的物體分子運(yùn)動(dòng)的平均速率小

C． 做加速運(yùn)動(dòng)的物體，由于速度越來越大，因此物體分子的平均動(dòng)能也越來越大

D． 外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加

錯(cuò)因分析：沒有全面考慮內(nèi)能是物體內(nèi)所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和。溫度低只表示物體分子平均動(dòng)能小，而不表示勢(shì)能一定也小，也就是所有分子的動(dòng)能和勢(shì)能的總和不一定小，所以選項(xiàng)A是錯(cuò)的。

不同物質(zhì)的分子質(zhì)量不同，而動(dòng)能不僅與速度有關(guān)，也與分子質(zhì)量有關(guān)，單從一方面考慮問題是不夠全面的，所以選項(xiàng)B也是錯(cuò)的。

錯(cuò)選C的原因是混淆了微觀分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)與宏觀物體運(yùn)動(dòng)。分子的平均動(dòng)能只是分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能，而物體加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體內(nèi)所有分子均參與物體有規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，這時(shí)物體整體運(yùn)動(dòng)雖然越來越快，但并不能說明分子的無規(guī)則運(yùn)動(dòng)就要加劇。從本質(zhì)上說，分子無規(guī)則運(yùn)動(dòng)的劇烈程度只與物體的溫度有關(guān)，而與物體的宏觀運(yùn)動(dòng)情況無關(guān)。

正確解答：物體內(nèi)能的變化與兩個(gè)因素有關(guān)，即做功和熱傳遞兩方面，內(nèi)能是否改變要從這兩方面綜合考慮。若做功轉(zhuǎn)化為物體的內(nèi)能等于或小于物體放出的熱量，則物體的內(nèi)能不變或減少。即外界對(duì)物體做功時(shí)，物體的內(nèi)能不一定增加，選項(xiàng)D是正確的。

歸納拓展：要正確理解影響物體內(nèi)能變化的兩個(gè)因素，注意宏觀與微觀的區(qū)別與聯(lián)系。

例2如圖1所示，一端開口的圓筒中插入光滑活塞，密閉一段理想氣體，其狀態(tài)參量為P0，V0，T0，在與外界無熱交換的情況下，先壓縮氣體到P1，V1，T1狀態(tài)，再讓氣體膨脹到P2，V2，T2狀態(tài)，若V1＜V0＜V2，則（）

A． T1＞T0＞T2 B． T1=T0=T2

C． T1＜T0＜T2 D． 無法判斷

錯(cuò)因分析：主要原因是沒有進(jìn)一步挖掘題目給出的條件，即“與外界無熱交換”這個(gè)條件，若注意到這點(diǎn)，必有收獲。

正確解答：A。從題目給出的條件，“V1＜V0＜V2”和“與外界無熱交換”，根據(jù)熱力學(xué)第一定律，我們可以知道，從V0→V1的過程，氣體體積減小，外界對(duì)氣體做功，而系統(tǒng)吸放熱為零，則內(nèi)能一定增加，理想氣體內(nèi)能增加意味著溫度增加，所以T1＞T0。從狀態(tài)1經(jīng)過狀態(tài)0到狀態(tài)2，氣體體積膨脹，氣體對(duì)外做功，內(nèi)能減少，溫度降低，所以T0＞T2，結(jié)果為T1＞T0＞T2。

歸納拓展：氣體狀態(tài)的三個(gè)參量有相互的聯(lián)系，可以用理想氣體的狀態(tài)方程解題，但對(duì)題目的已知條件應(yīng)充分挖掘。

（1）求每秒內(nèi)由K極發(fā)射的電子數(shù)；

（2）求電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能；

（3）如果電勢(shì)差U不變，而照射光的強(qiáng)度增到原值的3倍，此時(shí)電子到達(dá)A極時(shí)的最大動(dòng)能是多少？（普朗克常量h=6.63×10－34 J·s，電子的電荷量e=1.6×10－19 C）

典型錯(cuò)誤：（1）由于Q=It，所以t=1 s內(nèi)發(fā)射電子數(shù)為：

（1）求電子在基態(tài)軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的動(dòng)能。

（2）有一群氫原子處于量子數(shù)n=3的激發(fā)態(tài)。畫一能級(jí)圖，在圖上用箭頭標(biāo)明這些氫原子能發(fā)出哪幾條光譜線。

（3）計(jì)算這幾條光譜線中波長最短一條的波長。（其中靜電力恒量k=9.0×109 N·m2/C2，電子電荷量e=1.6×10－19 C，普朗克常量h=6.63×10－34 J·s，真空中光速c=3.0×108 m/s）

如果光子或?qū)嵨锪Ｗ优c原子作用而使原子電離（繞核電子脫離原子的束縛而成為“自由電子”，即n→∞）時(shí)，不受躍遷條件限制，只不過入射光子能量越大，原子電離后產(chǎn)生的自由電子的動(dòng)能越大。

（2）氫原子自發(fā)輻射由高能級(jí)向低能級(jí)躍遷：

（1）寫出釷核衰變方程；

（2）該核衰變過程中的質(zhì)量虧損Δm；

（3）α粒子從電場(chǎng)右邊界射出時(shí)的y軸坐標(biāo)。