高中物理104《熱力學(xué)第二定律》教案新人教版選修3-3

1、用心 愛(ài)心 專(zhuān)心10.4 10.4 熱力學(xué)第二定律 熱力學(xué)第二定律【教學(xué)目的】1、了解某些熱學(xué)過(guò)程的方向性 2、了解什么是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)，為什么第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制成 3、了解熱力學(xué)第二定律的兩種表述，理解熱力學(xué)第二定律的物理實(shí)質(zhì) 4、知道什么是能量耗散 5、知道什么是熱力學(xué)第三定律【教學(xué)重點(diǎn)】1、熱力學(xué)第二定律的實(shí)質(zhì)，定律的兩種不同表述2、知道什么是第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)，以及它不能制成的原因【教學(xué)難點(diǎn)】熱力學(xué)第二定律的物理

2、實(shí)質(zhì)【教具】擴(kuò)散裝置【教學(xué)過(guò)程】○、引入學(xué)生答問(wèn)：1、熱力學(xué)第一定律的形式若何，符號(hào)法則怎樣？2、什么是第一類(lèi)永動(dòng)機(jī)？熱力學(xué)第一定律和能量守恒定律具有相同的實(shí)質(zhì)，表征的是能量轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化過(guò)程中總量不變。既然能量只是在不停地轉(zhuǎn)移或轉(zhuǎn)化，而不會(huì)消失，我們?yōu)槭裁催€在面臨能源危機(jī)，還在不停地呼吁節(jié)約能源呢？我們今天來(lái)探討一下這個(gè)問(wèn)題——一、某些熱學(xué)過(guò)程的方向性人們認(rèn)識(shí)問(wèn)題，總是先有素材，再有思索，然后才有理論的總結(jié)與上升。我們先看這樣的事實(shí)：根據(jù)

3、初中學(xué)過(guò)的物理常識(shí)，我們知道熱傳導(dǎo)會(huì)在兩個(gè)有溫差的物體間產(chǎn)生，會(huì)自發(fā)的從高溫物體傳至低溫物體，那么，熱傳導(dǎo)會(huì)不會(huì)從低溫物體傳至高溫物體呢？不會(huì)。我們把這種現(xiàn)象稱(chēng)之為——熱傳導(dǎo)的方向性在看另一個(gè)事實(shí)：表述教材 P85 圖 11-12 的物理情形…（人們也做過(guò)理論上的預(yù)測(cè)：擴(kuò)散既然是分子無(wú)規(guī)則運(yùn)動(dòng)引起，那么，原來(lái) 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(shí)中還從來(lái)沒(méi)有發(fā)生過(guò)）這說(shuō)明——擴(kuò)散現(xiàn)象有

4、方向性事實(shí)三：有初速度的物體，在水平面上運(yùn)動(dòng)，總要停下來(lái)，因?yàn)槟Σ辽鸁幔瑱C(jī)械能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能；但是，由于內(nèi)能的增量一部分轉(zhuǎn)移到物體和地面，另一部分轉(zhuǎn)移到了空中（通常稱(chēng)之為耗散） ，我們要把這部分內(nèi)能收集起來(lái)，然后通過(guò)某種機(jī)器或裝置讓它轉(zhuǎn)化成物體重新運(yùn)動(dòng)的機(jī)械能，這可能嗎？答案必然是否定的。甚至人們還嘗試過(guò)，即便能夠把這部分內(nèi)能完全收集（不散失） ，要使它完全轉(zhuǎn)化成機(jī)械能，也是絕對(duì)不可能的。所以，我們說(shuō)，涉及到熱現(xiàn)象的——能量轉(zhuǎn)化有方向性怎

5、樣表征這種熱學(xué)過(guò)程的方向性呢？——二、熱力學(xué)第二定律在介紹熱力學(xué)第二定律之前，先介紹相關(guān)概念——熱機(jī)：將內(nèi)能轉(zhuǎn)化成機(jī)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(ài)心 專(zhuān)心關(guān)于能量耗散現(xiàn)象、結(jié)合熱學(xué)過(guò)程的方向性，怎樣解釋能源與環(huán)境的問(wèn)題，會(huì)在下一節(jié)詳細(xì)介紹。四、小結(jié)本節(jié)我們知道了熱學(xué)過(guò)程的方向性，并知道了由此總結(jié)出來(lái)的熱力學(xué)第二定律，最后介紹了一些相關(guān)概念。熱力學(xué)第二定律有兩種表述，它們都是等效的，定律的實(shí)質(zhì)怎樣