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大学物理学《气体动理论》习题选讲
大学物理学《气体动理论》习题选讲
中国的教育，很多时候会只教结论，不讲下这个结论的原因。这种教法会让学生失去很多东西。不客气地说，被这样教出来的人再去当老师，接着教学生，如果那个老师不用心钻研，就会成为这样的老师：只会教结论，自己也不知道当初得出这个结论的原因。 比如，学过高中生物的人，都知道DNA中的碱基配对，A配T，G配C。但是要是有人问：你是怎么知道碱基是这样配对的呢？估计就会有很多人回答不上来了。特别是更深入地问一下：当初人们是怎么知道碱基是这样配对的呢？知道的人就更少了。你不知道为什么，不意味着你对这个不好奇，只是老师没教你，你也习惯了不问教学之外的这种问题，或者出于对科学的信任，对科学家的信任，认为记住结论就好。 渐渐地，在学习中放弃理解，只记结论就成了常态。长期这样学习，就会缺乏原始创新意识，毕竟创新也是需要模仿的：看多了历史上的原始创新，多多少少就会模仿着创新。正如中国那句老话说的：熟读唐诗三百首，不会吟诗也会吟。 识途马老既然意识到了这一点，往往就会下意识地在讲课中多问几个为什么，有时候会给解答，有时候只是问问。因为很多时候这种问题会击中学生的认知盲区，也会给学生留下深刻印象。 下面结合课件《大学物理学》级别的气体动理论指南来，讲两个《气体动理论》里面有趣的例子。比如阿伏伽德罗定律: 同温、同压时, 同体积的任何气体含有相同数目之分子【只适用于理想气体】。稍微想一下就会觉得奇怪：阿伏伽德罗当年又不能看着气体分子一个一个数（现在也不能），他是怎么得到这个结论的？是不是很有趣？ 再比如，课件中的这个例题： 
这个题目不难，就是机械能转内能。讲课的时候，我们就应该在这里提问：如果真按照这种方案做实验，会有什么后果？排除容器的变形，当然就是容器器壁的吸热问题了。当年焦耳测量热功当量，所要考虑的众多因素中，器壁吸热是重要因素之一。实验复杂程度远不是教科书上一个示意图那么简单。在讲课中提这个问题，可以对学生头脑中被固化的理想模型化的思维来个修正，也能让学生知道，有想法固然很重要，但落实想法的时候，细心，严谨也是关键因素。 感悟到此结束。下面是本章的三个计算题讲解。这一章概念虽多，但可以作为计算题的内容却不太多，三题的量已经不错了。 习题7.1就是一些基本计算。这种计算，要细心，一般是提倡用计算器的。虽然不难，但特别容易不小心算错。 
习题7.2是关于速率分布的计算题。显然，题目中的速率分布是虚构的，并不对应哪种气体的速率分布。也不是麦克斯韦速率分布，所以，不能在这里套用麦克斯韦速率分布的结论。 习题7.3是上面的例题的翻版。其中第(3)问属于拓展提问。其实就是告诉解题者，这个土办法大概率是行不通的，所谓行得通，只是理想化的情况下才行。不信大家可以问问AI，找个不变形的绝热的容器有多难。 
最后来一个有趣的选择题（不是作业）。在不问AI的前提下作答的话，这个题目想鉴别出哪种学习者？
祝各位朋友生活愉快！
