熱力學第二定律教案
作為一名默默奉獻的教育工作者，可能需要進行教案編寫工作，通過教案準備可以更好地根據(jù)具體情況對教學進程做適當?shù)谋匾恼{(diào)整。那要怎么寫好教案呢？下面是小編整理的熱力學第二定律教案，希望能夠幫助到大家。
熱力學第二定律教案1
教學 目標
（1）知道宏觀熱學過程的方向性
（2）知道熱力學第二定律
（3）知道第二類永動機是不可能的
（4）知道能量耗散
教學 建議
教材分析
分析一：本節(jié)內(nèi)容首先由熱現(xiàn)象的方向性，說明第二類永動機是不可能的，并在此基礎(chǔ)上提出熱力學第二定律．
分析二：自然界中的能量是守恒的，但有些能量便于利用，而有些能量不便于利用，我們沒辦法將流失的內(nèi)能重新收集起來加以利用，能量轉(zhuǎn)化的`方向性造成能源不可能“用之不完，取之不盡”．
教法建議
建議：本節(jié)內(nèi)容要求不高，只要求學生對熱力學第二定律有所了解，因此可采取學生自學， 教師 對難點簡單引導的 教學 方法．
教學 重點：
知道熱傳導的方向性以及熱力學第二定律
教學 難點：
熱力學第二定律
學生先自學， 教師 再難點簡單引導、講解．
探究活動
題目：熱力學第二定律的發(fā)現(xiàn)過程
組織：個人
熱力學第二定律教案2
一、教學目標
1．了解熱傳導過程的方向性
2．了解什么是第二類永動機，為什么第二類永動機不可制成
3．了解熱力學第二定律的兩種表述方法以及這兩種表述的物理實質(zhì)
4．了解什么是能量耗散
二、重點、難點分析
1．重點內(nèi)容是了解熱力學第二定律的兩種表述方法以及這兩種表述的物理實質(zhì),知道為什么第二類永動機不可制成。
2．第二類永動機不可制成的物理實質(zhì)是教學的難點。
三、教學方法：教師講解與學生課堂自學結(jié)合，并討論歸納
四、教 具：投影儀，大屏幕，相關(guān)圖片
五、教學過程
（一）引入新課
有這樣一個有趣的問題：地球上有大量海水，它的總質(zhì)量約為1.4×1018t，只要這些海水的溫度降低0.1℃，就能放出5.8×1023J的熱量，這相當于1800萬個核電站一年的發(fā)電量．為什么人們不去研究這種“新能源”呢？原來，這樣做是不可能的．這涉及物理學的一個基本定律，就是本節(jié)要討論的熱力學第二定律。
【板書】第七節(jié) 熱力學第二定律
（二）進行新課
[學生帶著問題閱讀、討論]：
思考：
1、何為熱傳導的方向性？
2、什么是第二類永動機？它違背了什么規(guī)律？
3、何為熱力學第二定律？它有幾種表述方法？
歸納：
Ⅰ、熱傳導的方向性：
高溫物體只能“自發(fā)地”將熱量傳給低溫物體，而低溫物體必須要依靠外界的輔助才能將熱量傳給高溫物體。
Ⅱ、第二類永動機
１、沒有冷凝器的能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功而不引起其他變化的熱機。
２、特征：符合能量守恒定律；不可能引起其他變化 。
３、結(jié)論：機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其它變化
Ⅲ、熱力學第二定律
表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不產(chǎn)生其他變化。（按熱傳導的方向性表述）
表述二：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。（按能量轉(zhuǎn)化的方向性表述）
小結(jié)：熱力學第二定律揭示了自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性，使得它成為獨立于熱力學第一定律的一個重要的自然規(guī)律．熱力學第二定律在物理、化學、生物等學科中有重要的應(yīng)用，它對于我們認識自然和利用自然有重要的指導意義。
Ⅳ、能量耗散
在自然界中的宏觀過程由于方向性，使得能量在轉(zhuǎn)化過程中不可能使轉(zhuǎn)化后的能量全部加以利用，總會有一部分能量會流散，這種現(xiàn)象叫能量耗散。
（三）讓學生合上書本，思考并回答問題
1．電冰箱內(nèi)部的溫度比外部低，為什么致冷系統(tǒng)還能不斷地把箱內(nèi)的熱量傳給外界的空氣？這個事實說明了什么？
這是因為電冰箱消耗了電能，對致冷系統(tǒng)做了功(下圖所示，投影)．一旦切斷電源，電冰箱就不能把箱內(nèi)的熱量傳給外界的空氣了．相反，外界的熱量會自發(fā)地傳給電冰箱，使箱內(nèi)的溫度逐漸升高．
我們看到，熱傳導的過程是有方向性的，這個過程可以向一個方向自發(fā)地進行，但是向相反的方向卻不能自發(fā)地進行．要實現(xiàn)相反方向的過程，必須借助外界的幫助，因而產(chǎn)生其他影響或引起其他變化．
2．能否生產(chǎn)出效率可達到100％的熱機？為什么？
氣缸中的氣體得到燃料燃燒時產(chǎn)生的熱量Q1，推動活塞做功W，然后排出廢氣，同時把熱量Q2散發(fā)到大氣中．由能量守恒定律知道Q1=W+Q2．我們把熱機做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機的效率，用η表示效率，則有，
只有當氣缸中工作物質(zhì)的溫度比大氣溫度高時內(nèi)燃機才能工作，所以Q2這部分熱量是不可避免的．熱機工作時，總要向冷凝器散熱，總要由工作物質(zhì)帶走一部分熱量Q2(如下圖，投影)，所以總有Q1＞W(wǎng)．因此，熱機的效率不可能達100％．
3．能量耗散和能量守恒是否矛盾？試舉例說明。
不矛盾。比如流動的水帶動水磨做功，由于磨盤之間的摩擦、磨盤和糧食之間的摩擦和擠壓，磨盤、糧食的溫度升高，水流的`機械能轉(zhuǎn)變成了內(nèi)能．這些內(nèi)能最終流散到周圍的環(huán)境中．我們沒有辦法把這些流散的內(nèi)能重新收集起來加以利用．這種現(xiàn)象叫做能量的耗散，而總能量并沒有減少。電池中的化學能轉(zhuǎn)變成電能，電能又在燈泡中轉(zhuǎn)變成光能．光被墻壁吸收之后變成周圍環(huán)境的內(nèi)能，我們無法把這些內(nèi)能收集起來重新利用．火爐把屋子烤暖，這時高溫物體的內(nèi)能變成低溫物體的內(nèi)能．誰也不能把這些散失的能量重新收集到火爐中再次用來取暖．
自然界中的宏觀過程具有方向性，能量耗散從能量轉(zhuǎn)化的角度反映出這種方向性，與能量守恒定律是不矛盾的。
（四）課堂小結(jié)
通過這節(jié)課的學習，我們了解了熱傳導過程的方向性、什么是第二類永動機、熱力學第二定律的兩種表述方法以及什么是能量耗散。大家課下要多看課本，掌握好這些內(nèi)容。
（五）布置作業(yè)：完成課本上練習六（P87）（1）－（4）
教學建議
1．熱力學第一定律和熱力學第二定律是構(gòu)成熱力學知識的理論基礎(chǔ)，熱力學第一定律對自然過程沒有任何限制，只指出在任何熱力學過程中能量不會有任何增加或損失，熱力學第二定律解決哪些過程可以發(fā)生，教學時要注意講清二者的關(guān)系。
2．熱力學第二定律的兩種表述，以重視按照傳導過程的方向性表述，另一種是按照機械能和內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程的方向性表述。這兩種表述是等價的，它們都表明，自然界中一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的實際宏觀過程都是不可逆的。教學時，要注意說明這兩種不同表述的內(nèi)在聯(lián)系，講清這兩種表述的物理實質(zhì)。
熱力學第二定律教案3
教學目標
（1）知道宏觀熱學過程的方向性
（2）知道熱力學第二定律
（3）知道第二類永動機是不可能的
（4）知道能量耗散
教材分析
分析一：本節(jié)內(nèi)容首先由熱現(xiàn)象的方向性，說明第二類永動機是不可能的，并在此基礎(chǔ)上提出熱力學第二定律．
分析二：自然界中的能量是守恒的，但有些能量便于利用，而有些能量不便于利用，我們沒辦法將流失的內(nèi)能重新收集起來加以利用，能量轉(zhuǎn)化的方向性造成能源不可能“用之不完，取之不盡”．
教法建議
建議：本節(jié)內(nèi)容要求不高，只要求學生對熱力學第二定律有所了解，因此可采取學生自學，教師對難點簡單引導的教學方法．
教學設(shè)計方案
教學重點：知道熱傳導的`方向性以及熱力學第二定律
教學難點：熱力學第二定律
學生先自學，教師再難點簡單引導、講解．
探究活動
題目：熱力學第二定律的發(fā)現(xiàn)過程
組織：個人
方案：科技小論文
評價：論文的科普性
熱力學第二定律教案4
學習目標
1. 知道自然界中熱侍導的方向性。
2. 初步了解熱力學第二定律，并能用熱力學第二定律解釋第二類永動機不能制造成功的原因。
3. 能用熱力學第二定律解釋自然界中的能量轉(zhuǎn)化、轉(zhuǎn)移以及方向性問題。
學習重、難點
熱力學第二定律及用定律解釋一些實際問題。
學法指導
自主、合作、探究、師生討論
知識鏈接
1.熱力學第一定律的內(nèi)容： 。
2.機械能能否全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，那么內(nèi)能能否全部轉(zhuǎn)化為機械能?舉例說明
學習過程
用案人自我創(chuàng)新
[自主學習]
1. 閱讀P56思考與討論提出的問題，體會熱傳導的方向性。說說你對一切與熱現(xiàn)象有關(guān)的宏觀自然過程都是不可逆的這名話的理解。
2. 熱機是一種把內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機械能的裝置。熱機包括熱源、工作物質(zhì)、冷凝器幾部分組成。其工作原理為：熱機從熱源吸收熱量Q1，推動活塞做功W，然后向冷凝器釋放熱量Q2。根據(jù)能量守恒三者關(guān)系為：我們把熱機做的功W和它從熱源吸收的熱量Q1的比值叫做熱機的`效率，用 教type=#_x0000_t75 ole=表示，即 。
思考：熱機的效率能否達到100%，為什么?
3. 第二類永動機：
只從單一熱源吸收熱量，使之完全變?yōu)橛杏玫墓Χ鹌渌兓臒釞C。根據(jù)你所了解的知識，第二類永動機可能研制成嗎?說說你的理由。
4. 熱力學第二定律
(1) 兩種表述：
①(這是按照熱傳導的方向性來描述的)。
②(這是按照機械能與熱能轉(zhuǎn)化過程的方向性來描述的)。
說明：
(1) 熱力學第二定律的兩種表述看上去似乎沒有什么聯(lián)系，然而實際上它們是等效的。
(2) 熱力學第二定律的實質(zhì)是它揭示了大量分子參與的宏觀過程的方向性，使人們認識到自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。
(3) 熱力學第一定律和第二定律的區(qū)別：
[例題與習題]
[例1]下列哪些過程具有方向性( )
A熱傳導過程
B.機械能向內(nèi)能轉(zhuǎn)化過程
C.氣體的擴散過程
D.氣體向真空中的膨脹
[例2]根據(jù)熱力學第二定律，下列說法中正確的是( )
A. 不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功而不引起其它變化
B. 沒有冷凝器，只有單一的熱源，能將從單一熱源吸收的熱量全部用來做或，而不引起其它變化的熱機是可能實現(xiàn)的
C. 制冷系統(tǒng)將冰箱里的熱量傳給外界較高的溫度的空氣中不引起其它變化
D. 不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其它變化
[練習1] 根據(jù)熱力學第二定律，下列說法中正確的是( )
A. 熱機中燃氣的內(nèi)能不可能全部轉(zhuǎn)化成機械能
B. 電流的能不可能全部轉(zhuǎn)化成內(nèi)能
C. 在火力發(fā)電機中，燃氣的內(nèi)能不可能全部變成電能
D. 在熱傳導中，熱量不可能自發(fā)地從低溫物體傳給高溫物體。]
[例3]下列說法正確 的是( )
A. 第二類永動機和第一類永動機一樣，都違背了能量守恒定律
B. 第二類永動機違背了能量轉(zhuǎn)化的方向性
C. 自然界中的能量是守恒的，所以不用節(jié)約能源
D. 自然界中的能量盡管是定恒的，但有的能量便于利用，有的能量不便于利用，幫要節(jié)約能源
[例4]關(guān)于熱力學第一定律和熱力學第二定律，下列說法正確的是( )
A. 熱力學第一定律指出內(nèi)能可以與其它形式的能相互轉(zhuǎn)化，而熱力學第二定律則指出內(nèi)能不可能完全轉(zhuǎn)化成其它形式的能，幫這兩條定律是相互矛盾的
B. 內(nèi)能可以全部轉(zhuǎn)化為其它形式的能，只是會產(chǎn)生其它影響，幫兩條定律并不矛盾
C. 兩條定律都是有關(guān)能量的轉(zhuǎn)化定律，它們不但不矛盾，而且沒有本質(zhì)的區(qū)別
D. 其實能量守恒定律已經(jīng)包含了熱力學第一定律和熱力學第二定律
熱力學第二定律教案5
2、了解什么是第二類永動機，為什么第二類永動機不可制成
3、了解熱力學第二定律的兩種表述方法以及這兩面三刀種表述的物理實質(zhì)
4、了解什么是能量耗散
5、了解什么是能源，了解什么是常規(guī)能源，了解常規(guī)能源的儲備與人類需求間的矛盾
6、了解常規(guī)能源的使用與環(huán)境污染的關(guān)系
7、了解哪些能源是清潔能源，哪些能源可再生。
8、要求就能源與環(huán)境問題開展研究性學習。
[重點與難點]：熱力學第二定律，研究性學習的課題選擇及材料的收集
[教學方法]：學生課堂自學結(jié)合討論歸納
[教學過程]：
一、復習提問
1、熱力學第一定律研究的是做功與對物體熱傳遞在改變物體內(nèi)能上的關(guān)系，可以表述為： 。
2、熱力學第一定律說明了能量間相互轉(zhuǎn)化過程中遵守的規(guī)律：能量轉(zhuǎn)化與守恒定律。
3、第一類永動機不可能制成是因為它違背了 。
二、新課講授
[學生帶著問題閱讀、討論]：
思考：1、何為熱傳導的方向性？
2、什么是第二類永動機？它違背了什么規(guī)律？
3、何為熱力學第二定律？它有幾種表述方法？
歸納：一）、熱傳導的方向性：
高溫物體只能“自發(fā)地”將熱量傳給低溫物體，而低溫物體必須要依靠外界的輔助才能將熱量傳給高溫物體。
二）、第二類永動機
１、沒有冷凝器的能從單一熱源吸收熱量并全部用來做功而不引起其他變化的熱機。
２、特征：符合能量守恒定律；不可能引起其他變化 。
３、結(jié)論：機械能和內(nèi)能的轉(zhuǎn)化過程具有方向性，盡管機械能可以全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，但內(nèi)能卻不能全部轉(zhuǎn)化為機械能，同時不引起其它變化
三）、熱力學第二定律
表述一：不可能使熱量由低溫物體傳遞到高溫物體，而不產(chǎn)生其他變化。（按熱傳導的方向性表述）
表述二：不可能從單一熱源吸收熱量并把它全部用來做功，而不引起其他變化。（按能量轉(zhuǎn)化的`方向性表述）
小結(jié)：自然界中進行的涉及熱現(xiàn)象的宏觀過程都具有方向性。
四）、能量耗散
在自然界中的宏觀過程由于方向性，使得能量在轉(zhuǎn)化過程中不可能使轉(zhuǎn)化后的能量全部加以利用，總會有一部分能量會流散，這種現(xiàn)象叫能量耗散。
五）、能源
１、常規(guī)能源與新能源；
常規(guī)能源有：煤、石油、天然氣等
新能源有：風能、潮汐能、太陽能、原子能、沼氣等。
２、常規(guī)能源的儲備與利用間的關(guān)系：
３、常規(guī)能源的利用與環(huán)境污染
環(huán)境污染的種類：大氣污染、水污染、噪聲污染
具體有：溫室效應(yīng)、酸雨、光化學污染
４、環(huán)境污染的防止
六）、研究性學習課題
總課題：能源與環(huán)境
子課題：1、研究“溫室效應(yīng)”的形成（起因、結(jié)果）與防止。
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