粤教版物理选修3-3《第三章 热力学基础 第04节 热力学第二定律》优质课教案

粤教版物理选修3-3《第三章 热力学基础 第04节 热力学第二定律》优质课教案

4、热力学第二定律跟其它的物理规律不同的是：用一种现象作为定律的内容，对任何一类宏观自然过程方向的说明，都可以作为热力学第二定律的表述，必须向学生交代清楚的这一特点。

5、热力学第二定律不象以往的实验定律可以推导和验证，是在大量实验事实的基础上总结出来，内容的表述比较抽象和难以理解，教师要引导学生对关键词的作深刻地理解，要引导学生多运用实例来辅助理解。

【学情分析】

学生现有的知识水平：学生早在初中就知道了能量的转化与守恒定律，在学完了热力学第一定律之后，对于能量守恒有了更深刻的认识。

2、热力学第二定律的开尔文表述比较抽象和难以理解，学生对此理解有一定的难度，需要学生通过合作学习，在讨论和交流中认识规律，再通过教师的点拨指导才能更好的理解和掌握规律。

3、学生归纳概括能力不强，热力学第二定律是在大量实验事实的基础上总结出来的，教学过程要引导学生多运用实例来辅助理解。

4、第二类永动机由于没有违背能量的转化和守恒定律更具有欺骗性，学生对其欺骗性认识不足，教学中要引导学生对教材中的热机工作过程的分析，用好“热机能流图”和“热机工作时能流分配图”，明确热机效率不可能100％，帮助学生理解机械能和内能转化的方向性，帮助学生理解第二类永动机不可能制成。到此学生有一个误区，以为内能一定不可能100％的转化为机械能，教师应该强调定律内容“而不产生其他影响”这个条件，举出“绝热膨胀”的例子加以说明。

【教学目标】

1、知识与技能

（1）了解涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；形成宏观热现象都具有不可逆性的概念；

（2）知道热力学第二定律的两种不同的表述，以及这两种表述的物理实质；

（3）知道什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可能制成。

2、过程与方法

（1）分析各种热学现象的过程，归纳出现象背后的普遍规律──热力学第二定律；

（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。

3、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是都能发生，体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。

【教学重、难点】

教学重点：热力学第二定律的两种常见表述及实质。

教学难点：1、热力学第二定律的开尔文表述；

2、自然界中进行的涉及热现象的宏观过程都具有方向性。

【复习提问，拓展质疑，引入新课】

1.热力学第一定律的内容是什么？用数学表达式怎么表达？

【拓展】由热力学第一定律可知，当ΔU=0时，W=-Q,也就是说物体吸收的热可以全部用来对外做功；当Q=0时，W=ΔU,物体减少的内能可以全部用来对外做功，这些过程能自发地进行吗？