【摘要】氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律構(gòu)成了高中物理熱學(xué)的主要內(nèi)容，熱學(xué)問(wèn)題的研究對(duì)象通常是一定質(zhì)量的氣體或是汽缸、活塞和液柱等.氣體實(shí)驗(yàn)定律包括玻意耳定律、蓋-呂薩克定律、查理定律和熱力學(xué)第一定律共同起著至關(guān)重要的作用.本文探索三類(lèi)典型問(wèn)題的解題特點(diǎn)，幫助學(xué)生提高解題能力和解題意識(shí).

【關(guān)鍵詞】氣體實(shí)驗(yàn)定律；高中物理；解題方法

1 對(duì)氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)第一定律的概述

①玻意耳定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在溫度不變的情況下，壓強(qiáng)與體積成反比.

表達(dá)式：pV=C（C為常數(shù)）.

②蓋-呂薩克定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在壓強(qiáng)不變的情況下，其體積與熱力學(xué)溫度成正比.

表達(dá)式：VT=C（C為常數(shù)）.

③查理定律：一定質(zhì)量的某種氣體，在體積不變的情況下，壓強(qiáng)與熱力學(xué)溫度成正比.

表達(dá)式：PT=C（C為常數(shù)）.

④熱力學(xué)第一定律：在封閉系統(tǒng)中，系統(tǒng)內(nèi)能的增加等于外界向系統(tǒng)傳遞的熱量與外界對(duì)系統(tǒng)所做的功的總和.

表達(dá)式：ΔU=W+Q.

2 玻意耳定律與熱力學(xué)第一定律的綜合

例1 一橫截面積為S的汽缸豎直倒放，汽缸內(nèi)有一質(zhì)量為m的活塞，將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi)，氣柱的長(zhǎng)度為L(zhǎng)，活塞與汽缸壁無(wú)摩擦，氣體處于平衡狀態(tài)，如圖1所示，現(xiàn)保持溫度不變，把汽缸傾斜，使汽缸側(cè)壁與豎直方向夾角θ=37°，重新達(dá)到平衡后，如圖2所示，設(shè)大氣壓強(qiáng)為p0，汽缸導(dǎo)熱良好，已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度為g，求：

（1）此時(shí)氣柱的長(zhǎng)度；

（2）分析說(shuō)明汽缸從豎直倒放到傾斜過(guò)程，理想氣體吸熱還是放熱.

5 結(jié)語(yǔ)

對(duì)上述三道例題分析后，可以看出，解答氣體實(shí)驗(yàn)定律與熱力學(xué)第一定律的綜合問(wèn)題主要可以分為三步：首先確定研究的對(duì)象，明確其特征；然后從氣體實(shí)驗(yàn)定律和熱力學(xué)定律兩個(gè)方面進(jìn)行分析，找出狀態(tài)參量的大致變化情況；最后再列方程求解.綜合題的研究在教學(xué)中的作用是多方面的，它不僅能幫助學(xué)生更全面地掌握知識(shí)，還能夠提升思維能力和解決問(wèn)題的能力.教師在教學(xué)的過(guò)程中要注重引導(dǎo)學(xué)生運(yùn)用歸納、演繹、分析、比較等多種思維方式，建立相應(yīng)的知識(shí)體系.