6.3習題指導
一、基本思路
氣體動理論的習題與力學習題相比，數字計算較繁，這就要求讀者對常態下氣體分子的有關物理量的數量級比較熟悉，以便對計算結果進行檢驗。正確的計算結果往往能幫助我們認識分子熱運動的特征，因此數字計算不能忽略。另外，這一章的習題涉及單位製較多，在計算時，各量單位製必須統一，應采用國際單位製（SI）。
1.應用理想氣體動態方程解題的步驟：
（1）根據題目所給條件並考慮到便於計算，選取研究對象-即某種理想氣體係統。
（2）明確該係統所處的平衡態，確定宏觀狀態參量的值並統一單位製。
（3）列方程，代入已知數據，求解。
2.關於壓強公式與溫度公式的應用：
公式中涉及的各物理量，有宏觀量，有微觀量，宏觀量描進係統整體狀態，微觀量描述單個分子的運動狀態。對題目所給條件，應分清哪些是宏觀量，哪些是微觀量，選用適當公式將二者聯係起來。還應熟悉各公式之間的轉換關係，這樣在解題時才能靈活運用。
3.運用平衡態下氣體分子速率分布律解題關鍵是明確各種函數表現形式的物理意義，首先是速率分布函數。
由速率分布律得出的氣體分子熱運動的三種特征速率，它們的應用場合是不同的，在討論理想氣體的速率分布時，要用到最:
6.4教學建議
一、教材處理
1.本章地位
研究熱現象的理論統稱為熱學。一般分兩方麵：微觀理論（分子物理學）和宏觀規律（熱力學）。而氣體動理論是分子物理學中的一部分，由於它的研究方法具有一定代表性且在曆史上發展較早，故可作為分子物理學的基礎，同時又是大學物理中熱學部分的重要內容。
2.講授線索
從一些實驗結果和日常生活的實例出發，引出氣體動理論的基本觀點；在此基礎上講解理想氣體的定義、性質以及微觀模型、簡化假設等概念和方法；複習理想氣體物態方程、狀態參量及單位製；推導壓強公式，在推導中體現並強調分子物理學的研究方法：統計平均；推導溫度公式，闡明溫度的微觀本質及統計意義；進而講授理想氣體平衡態所服從的統計規律：能量統計規律——能量按自由度均分，並由此引出分子平動動能、平均能量、理想氣體內能的概念及計算方法；速率統計規律——麥克斯韋速率分布律，並由此介紹速率分布函數和速率分布曲線，引出三種特征速率；碰撞統計規律一碰撞頻率與平均。至於玻耳茲曼分布律、實際氣體和內遷移現象可根據情況進行選講或略講。
二、教法建議
關鍵是引導學生掌握一種與前不同的物理學的研究方法。這.種方法是以氣體動理論的理論和概念為出發點，貫穿在整個教學內容中。
在壓強公式、溫度公式的推導以及壓強和溫度的微觀解釋中，使學生初步建立起統計平均的思想，要使學生明確：什麼地方用了理想氣體假設？什麼地方用了平衡態條件？什麼地方用了統計平均的概念？宏觀量的本質如何用微觀量體現？
在幾個分子熱運動的統計規律的教學中，使學生學會並鞏固體動理論的研究方法，強調既然是統計規律，隻對大量分子的平均表現才有意義，並不能解釋個別分子的行為。
統計規律必然伴有漲落現象講授中應當注意，學生在中學已熟知的內容不要重複講述，例如理想氣體物態方程，采用複習形式，但應舉些稍有難度的例題，激發學生的學習興趣。
另外，本章內容較多，為使學生不感到雜亂，教師應善於歸鈉總結，本章所有內容可概括如下，供參考選擇。
一個理論：氣體動理論。
二個統計概念：壓強、溫度。
二個方程：理想氣體物態方程、實際氣體範德瓦耳斯方程。
理想氣體平衡態四大統計規律；能量按自由度均分、麥克斯韋速率分布律、玻耳茲曼分布律、分子碰撞規律。
實際氣體非平衡態三個遷移現象：熱傳導現象、擴散現象、內摩擦現象。
6.5參閱內容
關於“漲落現象”
在前麵我們曾談到統計規律伴有漲落現象，什麼叫漲落現象呢？漲落是統計物理學的一個名詞，當對所研究係統的某一宏觀量進行測量時，每次測得的實際數值必然會表現出相對於它的統計平均值的偏差，這種現象稱為漲落。
我們知道，一定量理想氣體處於平衡態時，分布在任一速率區間；內的分子數也許有人要問：按上式算出的值有小數應如何解釋？既使值是整數，難道在那個區間內的分子數就不多一個，不少一個，恰好是那個整數嗎？
實際上表示的是分子數的統計平均值，是許多次具體情況計得的分子數的平均值。分布在某一速率區間的分子數的實際值在某一瞬時可能比這個平均值多一些，在另一瞬時又可能比.這個平均值少一些，這就是漲落現象，也叫起伏現象。
漲落現象與統計規律相伴而生，不可分割。這正反映了大量事件的必然性與個別事件的偶然性之間相互依存的辯證關係。一方麵氣體分子速率遵從著完全確定的麥克斯韋速率分布律，另一方麵對同一溫度下的同一氣體兩次測定其在速度區間的分子數是絕不會完全相同的，總有些差異。我們既不能因為有漲落現象而輕視和否定規律性，也不能因為有規律性而否定或忽視漲落現象這一客觀事實。隻有采取這種態度，才能科學如實地反映自然界。
實際上，漲落現象本身也是有規律的，並且可以用概率論來分析研究。還能夠求出漲落幅度，以便對漲落現象進行定量討論。對此這裏不作深入介紹。