选修3-3物理《第四章 能量守恒与热力学定律 4. 热力学第二定律》精品课教案

选修3-3物理《第四章 能量守恒与热力学定律 4. 热力学第二定律》精品课教案

高二

教材版本

人教版

一、教学内容分析

本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。对于热力学第二定律，教材先从学生比较熟悉的热传导过程的方向性入手，研究与分子热运动有关的过程的方向性问题，以其引起学生思维的深化，也作为学习热力学第二定律的基础。教材介绍了热力学第二定律的两种表述：一种是按照热传导过程的方向性表示，另一种是按照机械能与内能转化过程的方向性表述，这两种表述都表明：自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都是不可逆的，教学时，要注意说明这两种不同表述的内在联系，讲清这两种表述的物理实质。第二类永动机是指设想中的效率达到100%的热机，由于在自然界中把热转化为功时，不可避免地把一部分热传递给低温的环境，所以第二类永动机不可能制成。

二、教学目标

一、知识与技能

1、了解某些热学过程的方向性　　

2、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成　　

3、了解热力学第二定律的两种表述，理解热力学第二定律的物理实质

4、能根据热传导的方向性和热力学第二定律分析判断生产生活中的热现象发生的原因

二、过程与方法

１、热力学第二定律的表述方式与其他物理定律的表述方式有一个显著不同，它是用否定语句表述的。

2、热力学第二定律的表述不只一种，对任何一类宏观自然过程进行方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，学习本节时注意这一方法。

三、情感、态度与价值观

１、通过学习热力学第二定律，可以使学生明白热机的效率不会达到100%，我们只能想办法尽量提高热机的效率，但不能渴求达到100%。

2、 自然界发生的一切过程中的能量都是守恒的，但不违背能量守恒定律的宏观过程并不都能发生。

三、教学重点及难点

重点：1、热力学第二定律的实质，以及定律的两种不同表述

2、知道什么是第二类永动机，以及它不能制成的原因

难点：热力学第二定律中所描述的 “不发生其他变化”

四、教学过程

[预习案]

一、热传导的方向性

一切宏观热现象的自发过程都具有方向性。如热量从 物体自发传递到 物体的特征，而要实现其逆过程，则一定会产生 。