高中物理《热力学第二定律》教案8 新人教版选修3-3VIP专享VIP免费

细备课题第六节热力学第二定律课时1课时课时教学目标学生预习学生预习疑难点课知识目标：(1）了解热传导过程的方向性（2）了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可制成（3）了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质（4）了解什么是能量耗散能力目标：培养学生的阅读能力和分析归纳能力。德育目标：通过第二类永动机不可能制成的教学，教育学生要有效地利用自然界提供的各种能源，必须遵循自然界的规律。一、热力学第二定律的两种表述及物理实质1、第一种表述提示了热传递过程的不可逆性，第二种表述提示了功和热的转化的不可逆性。2、“单一热源”是指温度均匀且恒定不变的热源，“其它变化”是指除了从单一热源吸热和全部用来做功以外的任何变化。二、热力学第一定律和热力学第二定律的区别和联系教学重点：了解热力学第二定律的两种表述方法以及这两种表述的物理实质,知道为什么第二类永动机不可制成。教学难点：第二类永动机不可制成的物理实质教学方法：教师讲解与学生课堂自学结合，并讨论归纳1、什么现象说明热传导具有方向性？2、什么是第二类永动机？为什么说第二类永动机不可能制成？3、热力学第二定律的两种常见表述是什么？它的物理实质是什么？4、能量的耗散提示了什么？时教学重难点教学内容及方（－）引入新课有这样一个有趣的问题：地球上有大量海水，它的总质量约为1.4×1018t，只要这些海水的温度降低0.1℃，就能放出5.8×1023J的热量，这相当于1800万个核电站一年的发电量．为什么人们不去研究这种“新能源”呢？原来，这样做是不可能的．这涉及物理学的一个基本定律，就是本节要讨论的热力学第二定律。【板书】第七节热力学第二定律（二）进行新课一、热传导的方向性：提问：大家是否想过热量为什么不会自发地从低温物体传给高温物体，使低温物体的温度越来越低，高温物体的温度越来越高。这里所说的"自发地"，指的是没有任何外界的影响或帮助。学生思考讨论一会后，有的同学可能产生疑问：电冰箱内部的温度比外部低，为什么致冷系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？答：这是因为电冰箱消耗了电能，对致冷系统做了功。一旦切断电源，电冰箱就不能把其内部的热量传给外界的空气了。相反，外界的热量会自发地传给电冰箱，使其温度逐渐升高。两个温度不同的物体相互接触时，热量会自发地从高温物体传给低温物体。要实现相反过程，必须借助外界的帮助，因而产生其他影响或引起其他变化。二、第二类永动机学生看书，并思考讨论下列问题：1、热机是一种把什么能转化成什么能的装置？2、热机的效率能否达到100%？3、第二类永动机模型。4、机械能和内能转化的方向性。然后由各小组代表回答，教师进行思路点拨1、热机是一种把内能转化成机械能的装置2、热机的效率不能达到100%原因分析：以内燃机为例，气缸中的气体得到燃烧时产生的热量为Q1，推动活塞做工W，然后排出废气，同时把热量Q2散发到大气中，由能量守恒定律可知：Q1=W+Q2我们把热机做的功W和它从热源吸收的热量Q1的比值叫做热机的效率，用η表示：η=W/Q1实际上热机不能把得到的全部内能转化为机械能，热机必须有热源和冷凝器，热机工作时，总要向冷凝器散热，不可避免的要由工作物质带走一部分热量Q2，所以有：Q1>W因此，热机的效率不可能达到100%，汽车上的汽油机械效率只有20%～30%，蒸汽法教学内容及方法但同制造第一类永动机一样，都失败了。为什么第二类永动机不可能制成呢？因为机械能和内能的转化过程具有方向性。4、机械能可以全部转化成内能，内能却不能全部转化为机械能，同时不引起其他变化。三、热力学第二定律再举实例，说明有些物理过程具有方向性：①气体的扩散现象；②书上连通器的小实验（气体向其中膨胀）1、热力学第二定律的两种表述：表述一：不可能使热量由低温物体传递到高温物体，而不引起其他变化。（按照热传递的方向性来表述的）表述二：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来做功，而不引起其他变化。也可表述为第二类永动机是不可能制成的。（机械能与内能转化具有方向性）这两种表述是等价的，可以从一种表述导出另一种表述，所以他们都...