2020_2021学年高中物理第十章热力学定律4热力学第二定律1教案新人教版选修3_3.doc

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1、优选热力学第二定律（1）年级组别高二物理组审阅（备课组长）审阅（学科校长）主备人使用人授课时间课题《热力学第二定律》课型新授课课标要求1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；教学目标知识与能力1、能判断涉及热现象的宏观过程是具有方向性的；2、知道并理解热力学第二定律的两种经典表述；3、形成关于宏观热现象都具有不可逆性的概念；4、认识到热力学第一定律与热力学第二定律具有同样重要的意义。过程与方法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。情感、态度与价值观1、体会科学发现的

2、曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义教学重点热力学第二定律内容的理解。教学难点热力学第二定律的两种表述的理解。教学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。-9-/9优选方法教学程序设计教学过程及方法环节一明标自学过程设计二次备课“明标自学”：1.了解热传递过程的方向性。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。教学过程及方法环节二合作释疑环节三点拨拓展过程设计二次备课引入新课：【问题】我们在初中学过，当物体温度升高时，就要吸收热量；当物体温度降低时，就要放

3、出热量。而且热量公式Q=cm△t，这里有一个有趣的问题：地球上有大量的海水,它的总质量约为1.4×1018t,如果这些海水的温度降低0.1oC,将要放出多少焦耳的热量?海水的比热容为C=4.2×103J/(kg·℃)。下面请大家计算一下。-9-/9优选学生计算：Q=4.2×103×1.4×1018×103×0.1J=5.8×1023J这相当于1800万个功率为100万千瓦的核电站一年的发电量。为什么人们不去研究这“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，这就是本节要讨论的热力学第二定律。一、热传递的方向性教师实验，点燃酒精灯，用钳夹住事先准备好的铁块，在火焰上灼烧

4、一段时间后，问学生现在如果用手摸会出现什么现象？下面把灼热的铁块放入冷水中，过一段时间，拿出铁块现在你们敢用手摸吗？通过这个实验说明什么问题？学生思考，教师给予启发学生答：热量从温度高的物体自发地传给温度低的物体再让学生列举一些这样的例子，例如：雪花落在手上就融化，挨着火炉就温暖等等。利用课本中“思考与讨论”开展小组讨论并进行对话交流。教师反问学生：有没有可能发生这样地现象，热量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

5、系统还能够不断地把冰箱内的热量传给外界的空气？事前我们让大家观察自家的电冰箱，请同学做简要的回答，教师进行点拨。然后，展示电冰箱模型给学生简要讲解(多媒体课件)。-9-/9优选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。【学生总结】热传导的方向性：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。【板书】结论:热力学第二定律的一种表述:热量不能自发地从低温物体传到高温物体。这是热力学第二定律的克

6、劳修斯表述。老师讲解对定律的理解:这里阐述的是热传递的方向性.在这个表述中,“自发”二字指的是:当两个物体接触时,不需要任何第三者的介入、不会对任何第三者产生任何影响,热量就能从一个物体传向另一个物体.当两个温度不同的物体接触时,这个“自发”的方向是从高温物体指向低温物体的。教师指出：热力学第二定律的克劳修斯表述实质上就是：热传递过程是不可逆的。1.联系学生熟悉的，身边的生活现象，使知识的学习贴近学生的生活，使学生感受物理知识就在身边，存在于生活，强化学生的实践意识，使情感成为学习动力。2.通过师生的对话交流，在互动中实现思维的碰撞，突出学生的学习过程，体现以学生为中心的原则，从自己的学

7、习体验和感悟中获得知识，向学生学习活动要效益。3.热力学第二定律的克劳修斯表述中的“自发”-9-/9优选是定律表述的关键词，教师要引导学生作深刻理解。【板书】二、热力学第二定律的另一种表述(第二类永动机)前面我们学习了第一类永动机，不能制成的原因是什么？（违背了能量守恒），什么是第二类永动机呢？分组合作学习，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