高中物理104《熱力學第二定律》教案新人教版選修3-3

1、用心 愛心 專心10.4 10.4 熱力學第二定律 熱力學第二定律【教學目的】1、了解某些熱學過程的方向性 2、了解什么是第二類永動機，為什么第二類永動機不可能制成 3、了解熱力學第二定律的兩種表述，理解熱力學第二定律的物理實質 4、知道什么是能量耗散 5、知道什么是熱力學第三定律【教學重點】1、熱力學第二定律的實質，定律的兩種不同表述2、知道什么是第二類永動機，以及它不能制成的原因【教學難點】熱力學第二定律的物理

2、實質【教具】擴散裝置【教學過程】○、引入學生答問：1、熱力學第一定律的形式若何，符號法則怎樣？2、什么是第一類永動機？熱力學第一定律和能量守恒定律具有相同的實質，表征的是能量轉移或轉化過程中總量不變。既然能量只是在不停地轉移或轉化，而不會消失，我們?yōu)槭裁催€在面臨能源危機，還在不停地呼吁節(jié)約能源呢？我們今天來探討一下這個問題——一、某些熱學過程的方向性人們認識問題，總是先有素材，再有思索，然后才有理論的總結與上升。我們先看這樣的事實：根據(jù)

3、初中學過的物理常識，我們知道熱傳導會在兩個有溫差的物體間產生，會自發(fā)的從高溫物體傳至低溫物體，那么，熱傳導會不會從低溫物體傳至高溫物體呢？不會。我們把這種現(xiàn)象稱之為——熱傳導的方向性在看另一個事實：表述教材 P85 圖 11-12 的物理情形…（人們也做過理論上的預測：擴散既然是分子無規(guī)則運動引起，那么，原來 A 容器中的氣體分子恰好全部回到 A 容器是可能的，只是這種幾率非常非常小，以至于在現(xiàn)實中還從來沒有發(fā)生過）這說明——擴散現(xiàn)象有

4、方向性事實三：有初速度的物體，在水平面上運動，總要停下來，因為摩擦生熱，機械能轉化成了內能；但是，由于內能的增量一部分轉移到物體和地面，另一部分轉移到了空中（通常稱之為耗散） ，我們要把這部分內能收集起來，然后通過某種機器或裝置讓它轉化成物體重新運動的機械能，這可能嗎？答案必然是否定的。甚至人們還嘗試過，即便能夠把這部分內能完全收集（不散失） ，要使它完全轉化成機械能，也是絕對不可能的。所以，我們說，涉及到熱現(xiàn)象的——能量轉化有方向性怎

5、樣表征這種熱學過程的方向性呢？——二、熱力學第二定律在介紹熱力學第二定律之前，先介紹相關概念——熱機：將內能轉化成機械能的裝置。它們的主要工作原理都是利用高溫高壓的氣體用心 愛心 專心關于能量耗散現(xiàn)象、結合熱學過程的方向性，怎樣解釋能源與環(huán)境的問題，會在下一節(jié)詳細介紹。四、小結本節(jié)我們知道了熱學過程的方向性，并知道了由此總結出來的熱力學第二定律，最后介紹了一些相關概念。熱力學第二定律有兩種表述，它們都是等效的，定律的實質怎樣