4.3 热力学第二定律 说课稿完美版
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义一、热力学第二定律的引入在我们生活的这个世界中，热现象无处不在。
从烧开水时的水汽蒸腾，到冬天取暖时的热量传递，热的变化和流动贯穿于我们的日常生活。
而热力学第二定律，则是用来描述热现象中能量转换和传递的重要规律。
想象一下，一个热的物体和一个冷的物体相互接触，热量会自发地从热的物体流向冷的物体，直到它们的温度相等。
但是，你有没有想过，为什么热量不会自发地从冷的物体流向热的物体呢？这就是热力学第二定律所要探讨的核心问题之一。
二、热力学第二定律的表述热力学第二定律有多种表述方式，其中最常见的有克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体而不引起其他变化。
开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
为了更好地理解这两种表述，我们来举几个例子。
假如在一个封闭的房间里，有一台没有外接电源的冰箱。
如果热量能够自发地从冰箱内部的低温区传递到外部的高温环境，那么冰箱内部就会越来越冷，而房间却不会因为接收了这些热量而有任何其他变化。
但在现实中，这是不可能发生的。
再比如，有一个热机，它从高温热源吸收了一定的热量，并将其中一部分转化为有用功。
如果能够从单一热源吸收热量并完全转化为有用功，而不向低温热源排放任何热量，那么这样的热机就是“永动机”，但根据热力学第二定律，这种情况是不可能实现的。
三、热力学第二定律的实质热力学第二定律的实质是揭示了自然界中一切与热现象有关的实际过程都是不可逆的。
什么是不可逆过程呢？比如说，一滴墨水滴入一杯清水中，墨水会逐渐扩散，最终使整杯水都变得有颜色。
但是，我们不可能让这杯已经混合均匀的水自动地恢复到墨水和清水分离的状态。
再比如，一块光滑的冰块在常温下会逐渐融化成水，而这些水不会自动地再重新凝结成原来形状规则的冰块。
这些过程一旦发生，就无法自发地逆向进行，这就是不可逆过程。
而热力学第二定律正是说明了这类不可逆过程的方向性。
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义在我们探索自然世界的奥秘时，热力学定律是不可或缺的重要基石。
而其中的热力学第二定律，更是具有深远的意义和广泛的应用。
让我们先来理解一下什么是热力学第二定律。
简单地说，热力学第二定律指出，热量不能自发地从低温物体传向高温物体，而不引起其他变化。
这就好比水总是从高处往低处流，如果要让水从低处往高处流，就必须要施加外力，消耗其他形式的能量。
从宏观角度来看，热力学第二定律表明，在任何自发的过程中，系统的熵总是增加的。
熵这个概念可能有点抽象，我们可以把它理解为系统的混乱程度。
一个封闭系统，如果没有外界的干预，它会自然而然地朝着更加混乱的方向发展。
比如说，一间整洁的房间，如果没有人去整理，它会逐渐变得杂乱无章，东西到处乱放，这就是熵增加的表现。
再比如，一堆燃烧的木材，燃烧的过程中，能量从高温的木材传递到周围的环境中，这个过程是不可逆的，而且系统的熵在增加。
那么，为什么热力学第二定律如此重要呢？首先，它对于理解能源的利用和转化具有关键意义。
在实际的能源利用过程中，比如发电、驱动汽车等，我们都无法实现能量的完全转化和利用。
总会有一部分能量以废热的形式散失掉，导致能源的效率无法达到 100%。
这就是热力学第二定律所限制的。
其次，热力学第二定律对于生命现象的理解也有启示。
生命是一个高度有序的系统，似乎与熵增加的趋势相违背。
但实际上，生命通过不断地从环境中摄取能量和物质，来维持自身的低熵状态。
但这个过程是以环境的熵增加为代价的。
在工业生产中，热力学第二定律也起着重要的指导作用。
例如，在设计热机、制冷设备等时，工程师们必须充分考虑热力学第二定律的限制，以提高设备的性能和效率。
为了更深入地理解热力学第二定律，我们来看几个具体的例子。
想象一下一个热的物体和一个冷的物体接触。
根据热力学第二定律，热量会自动从热的物体传递到冷的物体，直到两者的温度相等。
这个过程是不可逆的，也就是说，热量不会自动地从冷的物体返回热的物体，而不产生其他的变化。
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义在我们探索自然界的奥秘时，热力学定律无疑是至关重要的基石。
其中，热力学第二定律更是具有深刻的内涵和广泛的应用。
接下来，让我们一同深入了解这一定律。
热力学第二定律有多种表述方式，其中最为常见的是克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出：热量不能自发地从低温物体传到高温物体。
想象一下，在寒冷的冬天，如果没有外界的干预，房间里的冷空气不会自动地将热量传递给室外更冷的空气，从而使房间变暖。
这是因为热量的传递具有方向性，总是从高温处流向低温处。
开尔文表述则说：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
通俗地讲，就是不存在一种热机，它能够在只从一个热源吸收热量的情况下，持续不断地做功并且不产生任何其他变化。
为什么热力学第二定律如此重要呢？它实际上揭示了自然界中能量转化的方向性和不可逆性。
在实际生活中，我们能看到很多与热力学第二定律相关的现象。
比如，汽车发动机在工作时，燃料燃烧产生的能量并不能完全转化为推动汽车前进的有用功，而是有很大一部分以热能的形式散失到环境中。
这是因为要将热能完全转化为机械能是违反热力学第二定律的。
再比如，当我们把一杯热水放在桌子上，它会逐渐冷却，最终与周围环境达到相同的温度。
但相反的过程，即这杯已经冷却的水自动重新变热，而周围环境不变，是不会发生的。
热力学第二定律还对宇宙的演化有着深远的影响。
根据这一定律，宇宙中的熵（用来描述系统的混乱程度）总是趋向于增加。
这意味着宇宙从有序走向无序是一个不可逆转的过程。
从微观角度来看，热力学第二定律也有其解释。
在微观世界中，分子的运动是无序的。
当发生能量交换或物质转化时，无序度往往会增加。
然而，需要注意的是，热力学第二定律并不意味着我们在能量利用方面毫无办法。
虽然无法违背这一定律，但我们可以通过改进技术和优化系统，来提高能量的利用效率，减少熵的增加。
例如，现代的热机技术在不断发展，通过采用更先进的材料和设计，能够使热机的效率有所提高。
鲁科版选修3《热力学第二定律》说课稿
鲁科版选修3《热力学第二定律》说课稿一、引言热力学是物理学的重要分支之一，热力学第二定律是热力学中的基本原理之一。
选修该课程的目的是让学生了解热力学第二定律的基本概念和原理，并掌握应用热力学第二定律解决实际问题的方法。
二、教材内容概述本节课主要涵盖以下几个方面的内容：2.1 热力学第二定律的基本概念•热力学第二定律的提出背景和意义•热力学第二定律的表述方式2.2 热力学第二定律的理论基础•热力学第二定律的两种等价表述：卡诺定理和熵增原理•卡诺循环的原理及其在实际中的应用•熵的定义和性质2.3 热力学第二定律在实际中的应用•热机的效率与热力学第二定律的关系•热泵与制冷机的原理及其应用•热力学第二定律在能源供应和利用中的重要意义三、教学目标本节课的教学目标主要有以下几点： 1. 了解热力学第二定律的基本概念和原理； 2. 掌握热力学第二定律的两种等价表述方式：卡诺定理和熵增原理； 3. 理解热力学第二定律在实际生活中的应用，如热机效率、热泵和制冷机的原理； 4. 引导学生思考热力学第二定律对能源供应和利用的重要意义。
四、教学重点和难点4.1 教学重点•热力学第二定律的基本概念和原理；•热力学第二定律的两种等价表述方式：卡诺定理和熵增原理；•热力学第二定律在实际生活中的应用。
4.2 教学难点•热力学第二定律的理论基础和其在实际中的应用；•引导学生思考热力学第二定律对能源供应和利用的重要意义。
五、教学方法和教学手段为了达到预期的教学目标，我们将采用以下教学方法和教学手段：5.1 教学方法•讲授法：通过讲解教师课件和板书，引导学生理解热力学第二定律的基本概念、原理和应用；•实例分析法：通过实际案例，阐释热力学第二定律在实际应用中的意义；•提问法：通过提问学生，激发学生的思考兴趣，促进课堂互动。
5.2 教学手段•板书：简洁明了地梳理课程重点和难点，并与学生共同概括重要原理与公式；•多媒体展示：利用多媒体展示教师课件，辅助学生理解热力学第二定律的理论和应用；•讨论交流：鼓励学生提问、讨论，激发学生的学习兴趣和思考能力。
粤教版高三物理选修3《热力学第二定律》说课稿
粤教版高三物理选修3《热力学第二定律》说课稿一、教材分析《热力学第二定律》是高中物理选修3的一章内容，属于粤教版高中物理选修教材的一部分。
本章主要介绍热力学第二定律的概念和表述、数量关系以及应用等内容，为学生进一步理解热力学的基本原理和应用提供了基础。
本章内容具体包括热力学第二定律的概念、卡诺循环、卡诺热机的效率和热力学不可逆过程等内容。
通过学习本章，学生将深入理解热力学第二定律的意义和应用，掌握相关运算方法和数值计算技巧，培养学生的物理思维和解题能力。
二、教学目标本节课的教学目标主要有三个方面：1.理解热力学第二定律的概念和表述，明确宏观系统的热力学性质和微观粒子的无序性之间的关系；2.掌握卡诺循环和卡诺热机效率的计算方法，了解热力学过程中能量转化的限制；3.能够应用热力学第二定律的原理，分析和解决与热力学相关的实际问题。
三、教学重点和难点本节课的教学重点和难点主要集中在以下几个方面：1.热力学第二定律的概念和表述：需要帮助学生理解“热量不能自动从低温物体传到高温物体”这一基本原理，并与微观粒子的无序性联系起来。
2.卡诺循环和卡诺热机效率的计算：需要引导学生掌握卡诺循环的计算方法，理解热力学过程中能量转化的限制，以及计算热机效率的公式和计算步骤。
3.热力学第二定律的应用：通过实际问题的讨论和解决，帮助学生应用热力学第二定律原理，思考和分析与热力学相关的实际问题，培养学生的问题解决能力。
四、教学内容与方法1. 理论授课针对热力学第二定律的概念和表述，首先通过引入实际生活中的例子，如冷却水杯和汽车发动机等，引发学生的兴趣和思考。
然后详细介绍温度、热量和熵的概念，并对宏观系统和微观粒子的无序性之间的关系进行解释。
同时，利用图示和实验现象对热力学第二定律进行直观展示和说明，帮助学生更好地理解。
2. 计算实例演示针对卡诺循环和卡诺热机效率的计算，通过具体计算实例的演示，引导学生掌握计算方法和步骤。
从理论上讲解卡诺循环的原理和流程，然后介绍计算卡诺热机效率的公式，结合具体实例进行演示计算过程。
热力学第二定理教案
热力学第二定理教案介绍本教案旨在介绍热力学第二定理，进一步帮助学生理解该定理的基本原理和应用。
定义热力学第二定理，也称为熵增原理，是热力学中的基本原理之一。
它表明在一个孤立系统中，熵（即无序度）总是趋向增加，而不会减少。
原理解释根据热力学第二定理，熵的增加可以通过以下两个方面来理解：1. 热不可逆性：热量从高温物体传递到低温物体是不可逆的过程。
这意味着在热量传递过程中会有一部分能量被消耗，而不可再生地增加了系统的无序度。
2. 宏观微观联系：热力学是宏观物理学的分支，而微观物理学是描述粒子行为的理论。
熵的增加可以从宏观和微观两个层面来解释。
从宏观层面来看，系统的熵增加表示系统的无序度增加；从微观层面来看，系统的微观状态数增加，而较微观状态数更多的状态具有更高的可能性，因此系统的无序度增加。
应用热力学第二定理在实际应用中具有广泛的意义，例如：- 热机效率：热力学第二定理对于热机效率提供了限制。
在任何热机中，其效率不可能达到100%。
根据卡诺定理，热机效率的上限与工作温度之比有关。
- 热力学过程分析：热力学第二定理可以用来分析各种热力学过程的可行性以及可能的方向。
它可以帮助我们了解能量转换的方式和路径，以及热平衡是否会发生。
- 自发性反应：热力学第二定理也被用来解释自发性反应的发生原因。
自发性反应是指在特定条件下无需外部干预而自发发生的化学反应。
总结热力学第二定理（熵增原理）是热力学中的一个重要定律，它揭示了熵在孤立系统中总是增加的事实。
理解和应用该定理有助于我们深入研究能量转换、热平衡和自发性反应等热力学领域的问题。
热力学第二定律讲课提纲
引入热力学温标后，卡诺循环旳效
率
1 T2
T1
其中T1、T2可看作热力学温标所拟定旳温度。下页
上页 9
三．内能和状态方程旳关系
如图所示为一种物质经历一微小旳可逆卡诺循环，
ＡＢ是温度为Ｔ旳等温线，ＣＤ是温度为Ｔ－ΔＴ旳等 温线，ＢＣ和ＤＡ都是绝热线．设该循环足够小，ＡＢ ＣＤ可被近似地看作是平行四边形．该循环旳功ΔＷ由Ａ ＢＣＤ旳面积拟定．由图可知，这面积等于ＡＢＥＦ旳 面积（图中ＡＦＨ和ＢＥＧ都与Ｖ轴垂直）．
令：T Θ 于是有
Q 2 T2 Q1 T1
选用水旳三相点为固定点后，
Q T 273.16
Q tr
热力学温标
–Q为测温量。 – 与测温质及其属性无关， – 与理想气体温标成正比。
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8
Q2 Q1
T2热 T1热
T2理 T1理
当采用同一固定点时
T热 = T理
在理想气体能够拟定旳温度范围内，热力 学温标等于理想气体温标。
了原子核、原子、分子（从较简朴旳无机分子到高级
旳生物大分子），在宏观上演化出星系团、星系、恒
星、太阳系、地球、生命，直至人类这么旳智慧生物
和愈来愈发达旳社会.古埃及神话中旳凤凰鸟（phoenix）
焚身于烈火之后，从自己旳灰烬中青春焕发地再生，
这是当代宇宙观旳一幅精彩写照.
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23
宇宙不但不会热寂，反而从早期旳热寂（热平衡 态）下生机勃勃地复生.
热力 学第 二定 律讲 课提 要
自然过程旳方向性问题
↓
可逆与不可逆过程
↓
热力学第二定律旳表述
（宏观描述）
↓
↓↓
（微观描述）
热力学第二定律的微观解释说课稿教案案
热力学第二定律的微观解说新课标要求（一）知识与技术认识热力学第二定律的微观意义。
（二）过程与方法经过对微观状态和宏观状态的剖析，理解熵的意义。
（三）感情、态度与价值观经过对热力学第二定律微观意义的研究，激发学习物理的动力。
教课要点热力学第二定律的微观意义。
教课难点对熵和熵增添原理的理解。
教课方法讲练法、剖析概括法、阅读法教课器具：投影仪、投电影教课过程（一）引入新课教师：（复习发问）用投电影出示以下问题1．什么是热传导的方向性？2．机械能和内能之间互相转变的方向性指的是什么？3．什么是第二类永动机？为何第二类永动机不行能制成？4．热力学第二定律的两种表述方式是什么？学生思虑回答后，教师指出：系统的宏观表现源于构成系统的微观粒子的统计规律。
本节课就要从微观的角度说明为何波及热运动的宏观过程会有必定的方向性。
（二）进行新课1．有序和无序宏观态与微观态教师：先指引学生阅读教材相关内容，以“扑克牌”为例，领会“有序”和“无序”的含义，进而进一步领会“宏观态”和“微观态”的含义。
教师：（解说）当我们以系统的分子数散布而不划分详细的分子来描绘的系统状态叫热力学系统的宏观态；假如使用分子数散布并且划分详细的分子来描绘的系统状态叫热力学系统的微观态。
在热力学系统中，因为存在大批粒子的无规则热运动，任一时辰各个粒子处于何种运动状态完整部是有时的，并且又都随时间无规则地变化。
系统中各个粒子运动状态的每一种散布，都代表系统的一个微观态，系统的微观态的数目是大批的，在随意时辰系统随机地处于此中随意一个微观态。
下边我们以上图所示的状况为例来进一步加以说明。
假定容器中体积相等的A、B 两室内拥有 a、b、c、d 一共 4 个全同的分子，它们在 A、 B 两室内的散布状况共有 16 种方式。
详细散布以下：（0，4）1（0，abcd）4（ l ，3）［（a，bcd），（b，acd），（c，abd），（d，abc）］（2，2）（cd，ab）］（3，l ）64［（ ab，cd ），（ ac，bd），（ad， bc），（ bc，ad），（bd，ac），［（ bcd，a），（acd，b），（ abd，c），（abc， d）］（4，0）1（abcd，0）上边的散布表达中，如（2，2）表示一个宏观态（即A、B 两室内各有 2 个分子但不划分详细分子）而（ab，cd）表示一个微观态（ a 和 b 分子在 A 室内，c 和d 分子在 B 室内）由上表可清楚地看出，不一样的宏观态包括着不一样数目的微观态，此中以A、 B 两室各有 2 个分子的宏观态包括的微观态数目最多（ 6 个）而以 4 个分子所有散布在 A 室或所有散布在 B 室的宏观态所包括的微观态数目最少（都是 1 个）。
人教版高中物理《热力学第二定律》说课稿
各个小组进行展示结果，教师做总结归纳。
优秀：能够简述开尔文表述的内容和物理实质，并举例说明。能够说明“不可能从单一热库吸收热量”的具体含义。
一般：了解开尔文表述的内容和物理实质。了解“不可能从单一热库吸收热量”的具体含义。
较差：不理解开尔文表述的基本内容。
目标4：了解能量与能源的区别以及能量耗散、能源的有限性。
目标3：了解热力学第二定律的开尔文表述及其物理实质，能用此表述解释常见的不可逆过程。
提出问题：
1.热机工作时是否将吸收来的热量全部转化为机械能？2.开尔文表述的内容？
3.“不可能从单一热库吸收热量”是什么意思？
思考与讨论：
滚动的足球通过摩擦力将机械能全部转化为内能，将热量散失在周围环境中；而周围环境能否自发地降低温度释放内能并将释放的内能全部转化为足球的机械能？
人教版高中物理学活动设计：
评价任务：
目标1：了解自然界中与热现象有关的宏观过程的方向性。
教师进行演示实验：
将一滴红色染料滴入清水中，观察染料扩散情况。
问题引入：
将一滴红色染料滴入清水中，染料扩散，那么扩散后的染料能否自发地重新聚在一起，而其余部分又变成清水？
小组讨论分析下列现象是否可逆：
提出问题：
1.能量与能源是否是一个概念？并举例说明。
2.何为“能量耗散”？
3.能源是否和能量一样总量不会减少？
各个小组进行展示结果，教师做总结归纳。
优秀：能够举例说明能量与能源的不同。理解并分析出能量耗散是不可逆的。理解能源的总量是不断减少的。
一般：了解能量和能源的不同但不能举例说明。了解能量耗散和能源的有限性。
烧红的铁块放入水中使水温度升高；轮胎里的压缩气体向外泄露；滚动的小球在粗糙的水平面上逐渐减速停下来。
热力学第二定律说课
热力学第二定律说课一、教学要求1、了解热传导的方向性2、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可以制成3、了解热力学第二定律的建立过程4、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5、了解什么是能量耗散二、重点和难点分析;对热力学第二定律的表述及所反映出来的"方向性"的理解为重点，如何理解"不引起其他变化"的物理涵义为难点。
主要是因为：①"方向性"是热力学第二定律的核心内容，学生对"自发的方向性"注意不够；②通过方向性讲述，有助于对学生知识迁移能力的培养；③学生对"不发生其他变化"的具体内容认知不足，较难理解。
三、教材分析热力学第二定律是热力学的核心之一，在自然科学的许多领域都有重要的应用。
热力学第二定律的确立，最终判决了永动机的不可能实现，，使人们走出幻想的境界，不断地去探求能量相互转化的具体条件，以求最有效地利用自然界中的各种能源。
新教材把热力学第二定律这节课放在热力学第一定律和能量守恒定律之后，突出了热力学第二定律在热力学中它的核心地位，还起到了承上启下的作用。
在教学中应把握热力学第二定律和能量守恒的关系，知道该定律是从更深的层次上挖掘能量守恒定律中"转移"和"转化"的规律。
在评价热力学第二定律时应该讲明该定律的两种表述形式实质是相同的，说明自然界中一切与热现象有关的实际宏观过程都具有方向性，而达到各学科的有机渗透。
本节课可以根据内能的转移和转化为课程发展的两条主线索，同时以热力学第二定律的发展过程为支线索，使同学们对该定律的认知逐步深入的同时，建立起对能量转移和转化规律的认识的正确图景，培养学生开发和节约能源的意识，同时也培养学生谦虚谨慎的学习态度。
四、学生情况分析高二的学生已经有了一定的知识储备，也具有了一定的认知能力和理解能力。
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义在我们探索自然界的奥秘时，热力学定律是至关重要的基石。
而其中的热力学第二定律，更是具有深远的意义和广泛的应用。
让我们先从一个简单的日常现象说起。
想象一下，一杯热咖啡放在桌子上，随着时间的推移，它会逐渐冷却，直到与周围环境达到相同的温度。
但你有没有想过，为什么这杯热咖啡不会自动变得更热，而周围环境却变得更冷呢？这就是热力学第二定律在起作用。
热力学第二定律有多种表述方式，其中最经典的是克劳修斯表述和开尔文表述。
克劳修斯表述指出：热量不能自发地从低温物体转移到高温物体。
这就好比热总是“喜欢”从高温处流向低温处，而不会自动反其道而行之。
如果要实现热量从低温物体转移到高温物体，就必须付出代价，比如通过消耗外部能量驱动热泵或制冷机来完成这个过程。
开尔文表述则说：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
简单来说，就是热机在工作时，总会有一部分能量以废热的形式散失掉，无法将从热源吸收的全部热量都转化为有用的功。
为了更深入地理解热力学第二定律，我们来探讨一下熵的概念。
熵是用来描述系统混乱程度或者无序程度的一个物理量。
在一个孤立系统中，熵总是倾向于增加。
这意味着系统会朝着更加混乱和无序的方向发展。
例如，一个整洁的房间如果没有人去整理，会随着时间变得越来越杂乱。
同样，在自然界中，许多自发的过程都是熵增加的过程。
那么，热力学第二定律对我们的生活和社会有着怎样的影响呢？在能源领域，热力学第二定律告诉我们，能源的利用是有极限的。
无论我们的技术多么先进，都无法实现能源的百分百利用。
这就促使我们不断努力提高能源的利用效率，发展更高效的能源转换技术。
在环境保护方面，熵增的概念提醒我们，自然界的自净能力是有限的。
如果我们过度排放污染物，超过了环境的承受能力，就会导致环境的恶化和生态平衡的破坏。
在工业生产中，了解热力学第二定律有助于优化工艺流程，减少能源浪费和提高生产效率。
总之，热力学第二定律虽然看似抽象，但却与我们的生活息息相关。
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义在我们探索自然界的奥秘时，热力学定律就像是指引我们前进的明灯。
而其中的热力学第二定律，更是具有极其重要的地位和深远的意义。
让我们先来了解一下热力学第二定律的基本表述。
它通常有两种常见的表述方式。
一种是克劳修斯表述：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体。
想象一下，在寒冷的冬天，如果没有外界的干预，比如空调、暖气等，热量不会自动地从寒冷的室外传到温暖的室内。
另一种是开尔文表述：不可能从单一热源吸取热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。
这就好比一台热机，它在工作时，不可能将从热源吸收的热量全部转化为有用的机械功，总会有一部分热量散失掉。
为什么热力学第二定律如此重要呢？这是因为它揭示了自然界中能量转化和传递的方向性。
在我们的日常生活中，很多现象都可以用热力学第二定律来解释。
比如，一个混乱的房间，如果没有人去整理，它不会自动变得整齐有序；一杯热水放在桌子上，会逐渐冷却，而不会自己变得更热。
从微观角度来看，热力学第二定律与熵的概念紧密相连。
熵是用来描述系统混乱程度的一个物理量。
简单来说，一个系统越混乱，熵值就越大。
根据热力学第二定律，在一个孤立系统中，熵总是倾向于增加，或者保持不变，但永远不会减少。
这意味着，自然界的一切自发过程，都是朝着熵增加的方向进行的。
举个例子，把一堆不同颜色的小球随意地放在一个盒子里，这是一个相对混乱的状态，熵值较大。
如果要把它们按照颜色整齐地排列，就需要外界对这个系统做功，比如有人花费时间和精力去整理。
而如果没有人干预，这些小球只会越来越混乱，熵值不断增大。
再比如，燃烧燃料产生能量的过程。
燃料燃烧时，分子的有序结构被打破，转化为无序的热能和废气。
这个过程中熵增加了，如果想要将这些废气和热能重新转化为燃料的有序结构，是极其困难的，甚至在实际中几乎是不可能的。
热力学第二定律对于工程技术和实际应用也有着重要的指导意义。
在热机的设计和改进中，工程师们必须考虑到热力学第二定律的限制。
高中物理-热力学第二定律 说课稿
高中物理-热力学第二定律说课稿一、说教材（地位与作用）《热力学第二定律》是人教版必修教材第三单元第3个课题。
在此之前,学生们已经学习了热力学的基础知识,这为过度到本课题的学习起到了铺垫的作用。
因此,本课题的理论、知识是学好以后课题的基础,它在整个教材中起着承上启下的作用二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析,结合着高二学生他们的认知结构及其心理特征,我制定了以下的教学目标：①、了解热力学第二定律的发展简史,②、了解什么是第二类永动机,为什么第二类永动机不可以制成。
③、了解热传导的方向性,④、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,⑤、了解什么是能量耗散三、说教学的重难点教学重点：1、热力学第二定律的实质,定律的两种不同表述2、知道什么是第二类永动机,以及它不能制成的原因教学难点：热力学第二定律的物理实质四、说教法。
情景激学法,目标导学法,演示实验法,讨论法,归纳法本节课采用了目标导学法和讨论法相结合的启发式综合教学方法。
教师引导学生有目标的进行讨论,充分调动学生的积极性和主动性。
三、说学法：观察法；归纳法；阅读法；联想法；推理法1、教学生观察、分析、归纳实验的方法为了适应高一学生的认识和思维发展水平,注意根据所讲授的每项知识,确定其演示观察的重点,有序地引导学生逐项观察,逐项分析,再综合观察,再综合分析,使学生通过实践—认识—再实践—再认识,完成认识上的飞跃。
2、教学生用较简单的器材做实验,以发挥实验效益,提高教学效果的方法如在引入新课时,引导学生根据课本做实验,可以增强感性认识,复习相关知识,克服错误定势,激发学生的观察热情和学习积极性,为进行新课做好知识上和情感上的准备。
3、通过设疑,启发学生思考通过实验培养学生学习兴趣,通过练习强化有意注意,根据练习情况及时评价鼓励学生,重在让学生弄清楚建立物理概念的过程,而不是死记硬背一个结论。
复习提问①热力学第一定律的内容是什么？②第一类永动机为什么没有制成？③能量守恒定律是怎样表述的？1. 导入新课：（2~3分钟）由上节课演过的知识和教材开头的情景设置导入新课。
《热力学第二定律》 讲义
《热力学第二定律》讲义在我们探索自然世界的奥秘中，热力学定律无疑是极其重要的基石。
而其中的热力学第二定律，更是具有深远的意义和广泛的应用。
首先，让我们来理解一下什么是热力学第二定律。
简单地说，它表明了在一个孤立系统中，热量不可能自发地从低温物体传递到高温物体，或者说，任何自发的过程总是朝着熵增加的方向进行。
这里的熵，可以理解为系统的混乱程度。
为了更直观地感受这个定律，我们可以想象一个热的物体和一个冷的物体相互接触。
按照我们的直觉，热量似乎应该从热的物体均匀地流向冷的物体，直到两者温度相同达到平衡。
但热力学第二定律告诉我们，这个过程是不可逆的。
也就是说，一旦两者温度相同，热量不会自发地从冷的物体回到热的物体，使冷的物体更冷，热的物体更热。
那为什么会有这样的定律呢？这其实与自然界的宏观趋势有关。
从微观角度来看，分子和原子在不停地运动和碰撞，而这种运动和碰撞是随机的。
在一个封闭的系统中，随着时间的推移，这种随机性会导致系统的熵增加，也就是混乱程度增加。
比如，把一堆整齐摆放的积木弄乱是很容易的，但要让这堆乱掉的积木重新恢复整齐的摆放，就需要外界的干预和做功。
同样的道理，一个房间如果不打扫，会越来越乱；一个城市如果没有管理和规划，也会变得越来越无序。
热力学第二定律在很多实际的领域都有着重要的应用。
在能源领域，它告诉我们能源的转化和利用是有一定限度的。
例如，在热机中，燃料燃烧产生的热能不可能完全转化为机械能，总会有一部分能量以废热的形式散失掉。
这也就限制了热机的效率，促使我们不断寻找更高效的能源利用方式。
在化学领域，热力学第二定律可以帮助我们判断化学反应的方向和限度。
如果一个反应会导致系统的熵增加，那么这个反应在一定条件下就有可能自发进行；反之，如果一个反应会导致系统的熵减少，那么这个反应就需要外界提供能量才能进行。
在生物学中，生命的存在似乎与热力学第二定律有所矛盾。
生命系统是高度有序的，从简单的细胞到复杂的生物体，都展现出了精妙的结构和功能。
热力学第二定律+示范教案
4 热力学第二定律教学目标1．通过对自然界中与热现象有关的宏观过程方向性的实例分析，了解归纳热力学第二定律的过程和方法。
2．能用热力学第二定律解释常见的不可逆过程，即自然界中的能量转化、转移以及方向性问题。
3．了解能量与能源的区别以及能源是有限的。
教学重难点教学重点热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质。
教学难点热力学第二定律的两种不同表述，以及两种表述的物理实质。
教学用具多媒体课件相关资源【教学图片】扩散、【教学图片】电冰箱实例、【教学图片】热机工作时的能流分配、【教学图片】热机能流图教学过程新课引入教师讲述并设问：一滴红色颜料滴进一杯清水中扩散，整杯水将均匀地变红。
从系统的角度来看，扩散之前是一种状态，扩散后是另一种状态。
那么，水中扩散后的颜料能否自发地重新聚集在一起，而其余部分又变成清水？教师讲述：显然是不可能的，说明扩散现象具有方向性。
新课讲授一、热力学第二定律教师讲述：这个实验告诉我们，虽然在自然界发生的一切过程中能量都是守恒的，一个导致能量创生或能量消失的过程是不可能出现的。
然而，并不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能自发地进行。
教师设问：两个温度不同的物体互相接触时，将会出现什么现象？学生回答。
教师依据学生回答讲述：两个温度不同的物体互相接触时，热量将从高温物体传给低温物体，使高温物体温度降低，低温物体温度升高。
这个过程中热量是自发地从高温物体传给低温物体的，我们所说的“自发地”指的是没有任何的外界影响或者帮助。
教师设问：那么，同学们见过热量从低温物体传给高温物体的实例吗？教师讲述：同学们可能想到了电冰箱能够把热量从低温物体传给高温物体。
但是同学们想过没有，如果拔掉电源，电冰箱还会把其内部的热量传给外界的空气吗？教师展示图片并讲述：对于电冰箱来说，热量的确从低温物体——冰箱内的食品，传到了高温物体一一冰箱外的空气。
但是这不是自发的过程，这个过程必须有第三者的介入：必须开动冰箱的压缩机。
4.3 热力学第二定律 说课稿完美版
4.3 热力学第二定律说课稿一、说教材（地位与作用）《热力学第二定律》是人教版必修教材第三单元第3个课题。
在此之前，学生们已经学习了热力学的基础知识，这为过度到本课题的学习起到了铺垫的作用。
因此，本课题的理论、知识是学好以后课题的基础，它在整个教材中起着承上启下的作用二、说教学目标根据本教材的结构和内容分析，结合着高二学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：①、了解热力学第二定律的发展简史，②、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可以制成。
③、了解热传导的方向性，④、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，⑤、了解什么是能量耗散三、说教学的重难点教学重点：1、热力学第二定律的实质，定律的两种不同表述2、知道什么是第二类永动机，以及它不能制成的原因教学难点：热力学第二定律的物理实质四、说教法。
情景激学法，目标导学法，演示实验法，讨论法，归纳法本节课采用了目标导学法和讨论法相结合的启发式综合教学方法。
教师引导学生有目标的进行讨论，充分调动学生的积极性和主动性。
三、说学法：观察法；归纳法；阅读法；联想法；推理法1、教学生观察、分析、归纳实验的方法为了适应高一学生的认识和思维发展水平，注意根据所讲授的每项知识，确定其演示观察的重点，有序地引导学生逐项观察，逐项分析，再综合观察，再综合分析，使学生通过实践—认识—再实践—再认识，完成认识上的飞跃。
2、教学生用较简单的器材做实验，以发挥实验效益，提高教学效果的方法如在引入新课时，引导学生根据课本做实验，可以增强感性认识，复习相关知识，克服错误定势，激发学生的观察热情和学习积极性，为进行新课做好知识上和情感上的准备。
3、通过设疑，启发学生思考通过实验培养学生学习兴趣，通过练习强化有意注意，根据练习情况及时评价鼓励学生，重在让学生弄清楚建立物理概念的过程，而不是死记硬背一个结论。
复习提问①热力学第一定律的内容是什么？②第一类永动机为什么没有制成？③能量守恒定律是怎样表述的？1. 导入新课：（2~3分钟）由上节课演过的知识和教材开头的情景设置导入新课。
热力学第二定律 说课稿 教案 教学设计
热力学第一定律能量守恒定律教学目的1.认识物质的运动形式有多种，对应不同运动形式的运动有不同形式的能，各种形式的能在一定条件下可以相互转化2. 进一步掌握能的转化和守恒定律，并了解能的转化和守恒定律的意义3．运用公式△U＝W＋Q分析有关问题并具体进行计算教学重点热力第一定律教学过程一、复习提问问：物体做什么样的运动具有机械能？机械能转化和守恒定律的内容是什么？二、新课教学1．热力学第一定律分析下列特殊情况：①如果物体只与外有热交换，没有做功，外界传给物体4J热量物体的内能增加了多少？物体若向外界传出了4J热量，物体内能如何变化？结论：在没有做功情况下，物体与外界间传递热量Q，物体内能变化为△U，则△U＝Q，为了在此表达式中能反映物体对外界是吸热不是放热，作出规定：吸热Q取正值，放热Q取负值，由此可知：物体吸热，内能增加，放热，内能减少。
②如果物体和外界不发生热交换，当外界对物体做了10J功，物体内能增加了多少？当物体对外做了10J功，物体内能又如何变化？结论：在无热交换情况下，△U＝W（对外做功时，W取负值）③如果物体内能在改变的过程中，既有热传递又有做功，例如外界对物体做了10J的功，同时物体吸收4J热量，物体的内能如何变化？④又如，外界对物体做10J功，物体放热4J物体内能又如何变化？又物体对外界做了10J功，物体吸热4J，物体放热4J物体内能又如何变化？综上所述：在能的转化转移过程中，一个物体，如果没有吸收热量也没有放出热量，那么外界对它做多少功它的内能就增加多少；如果它既没有对外做功，外界也没有对其做功，则它从外界吸收多少热量，它的内能就增加多少。
用△U表示物体内能的增量，用Q表示吸收的热量，用W表示外界对物体所做的功，那么：△U＝Q＋W上式就是热力学第一定律。
［例］一定量的气体从外界吸收了2.6×105J的热量，内能增加了4.2×105J，外界对物体做了多少功？解：根据热力学第一定律得，W＝△U－Q＝4.2×105J－2.6×105J＝1.6×105J2．能的转化课件展示，举例说明物体的每一种运动形式都有一种对应的能机械运动――机械能热运动――内能电荷运动――电能化学运动――化学能生物运动――生物能原子核内部的运动――原子能各种形式的能可以相互转化：机械能中的动能和势能可互相转化（自由落体运动）机械能可以与内能相互转化（摩擦生热，消耗了机械能通过做功的形式转化为内能；热机中的气体推动活塞做功把气体内能转化为机械能）其它形式有能也可以转化为内能，如电流通过导体时，把电能转化为内能；炽热的灯丝发光，又把内能转化成光能；燃烧时，把化学能转化成内能）3.能量守恒定律内容：能量既不会凭空产生，也不会凭空消失，它只能众一种形式转化为另一种形式，或者从一个物体转移到别的物体，在转化和转移的过程中其总量不变。
热力学第二定律 说课稿 教案
热力学第二定律一、教材分析本节介绍热力学第二定律，该定律与热力学第一定律是构成热力学知识的理论基础，热力学第一定律对自然过程没有任何限制，只指出在任何热力学过程中能量不会有任何增加或损失，热力学第二定律解决哪些过程可以发生，教学时要注意讲清二者的关系。
二、教学目标知识和技能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。
过程和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、态度和价值观1、体会科学发现的曲折性和必然性；2、体会热力学第二定律对于人类实践的指导意义。
三、教学重难点重点：热力学第二定律内容的理解。
难点：热力学第二定律的两种表述的理解。
四、学情分析学生已经掌握了热力学第一定律，能够说出一些热现象的方向性，如热传递从高温到低温，本节要求学生更加深入的理解热现象的方向性，从现象到本质，具有一定难度。
五、教学方法思考、讨论、总结发言，多媒体。
六、课前准备预习学案阅读课本七、课时安排 1课时八、教学过程（一）预习检查、总结疑惑（二）情景引入、展示目标师：我们先从分析一组物理现象开始。
请看下面的一些视频：①空气和二氧化氮气体的扩散；②烧红的铁棒浸入水中冷却；③向密闭的广口瓶中充气，将瓶塞充开；④在草坪上滚动的足球最终停下来；⑤一玻璃杯从桌子边缘摔在地面上破碎。
（展示视频）师：这些是我们眼中能看到的现象，大家能否描述一下上述现象的逆过程？并判断这些逆过程可能实现吗？注意语言表述的准确性，大家相互讨论一下。
（三）合作探究、精讲点拨1.可逆与不可逆过程（1）.热传导的方向性生1：现象①的逆过程是均匀混合的空气与二氧化氮气体过一段时间变的泾渭分明：上面是空气，下面是二氧化氮。
该过程不可能。
生2：现象②的逆过程是浸在水中的铁棒过一段时间后吸收水的热量变红了，而水温降低了。
热力学第二定律的微观解释 说课稿 教案 教学设计
热力学第二定律的微观解释教学目标知识与技能1.了解有序和无序，宏观态和微观态的概念。
2.了解热力学第二定律的微观意义。
3.了解熵的概念，知道熵是反映系统无序程度的物理量。
4.知道随着条件的变化，熵是变化的。
过程与方法１.学会通过现象总结规律的科学方法2.知道熵的概念，知道任何自然过程中一个孤立系统的总熵不会减少情感态度和价值观培养分析、归纳、综合能力教学过程：引入新课教学一、有序和无序宏观态和微观态1.有序和无序有序：只要确定了某种规则，符合这个规则的就叫做有序。
无序：不符合某种确定规则的称为无序。
无序意味着各处都一样，平均、没有差别，有序则相反。
有序和无序是相对的。
2.宏观态和微观态宏观态：符合某种规定、规则的状态，叫做热力学系统的宏观态。
微观态：在宏观状态下，符合另外的规定、规则的状态叫做这个宏观态的微观态。
系统的宏观态所对应的微观态的多少表现为宏观态无序程度的大小。
如果一个“宏观态”对应的“微观态”比较多，就说这个“宏观态”是比较无序的，同时也决定了宏观过程的方向性——从有序到无序。
二、热力学第二定律的统计意义1、热力学第二定律的微观意义对于一个热力学系统，如果处于非平衡态，我们认为它处于有序的状态，如果处于平衡态，我们认为它处于无序的状态。
在热力学中，序：区分度。
热力学第二定律的微观意义：一切自然过程总是沿着无序性增大的方向进行。
下面从统计观点探讨过程的不可逆性微观意义，并由此深入认识第二定律的本质。
2、热力学第二定律的的本质：不可逆过程的统计性质（以气体自由膨胀为例）一个被隔板分为A、B相等两部分的容器，装有4个涂以不同颜色分子。
开始时，4个分子都在A部，抽出隔板后分子将向B部扩散并在整个容器内无规则运动。
画出隔板被抽出后，4分子在容器中可能的分布情形。
分析：1、微观态共有24=16种可能的方式，而且4个分子全部退回到A部的可能性即几率为1/24=1/16。
一般来说，若有N个分子，则共2N种可能方式，而N个分子全部退回到A部的几率1/2N.对于真实理想气体系统N 1023/mol，这些分子全部退回到A部的几率为231021。
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4.3 热力学第二定律说课稿
一、说教材（地位与作用）
《热力学第二定律》是人教版必修教材第三单元第3个课题。
在此之前，学生们已经学习了热力学的基础知识，这为过度到本课题的学习起到了铺垫的作用。
因此，本课题的理论、知识是学好以后课题的基础，它在整个教材中起着承上启下的作用
二、说教学目标
根据本教材的结构和内容分析，结合着高二学生他们的认知结构及其心理特征，我制定了以下的教学目标：
①、了解热力学第二定律的发展简史，
②、了解什么是第二类永动机，为什么第二类永动机不可以制成。
③、了解热传导的方向性，
④、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，
⑤、了解什么是能量耗散
三、说教学的重难点
教学重点：
1、热力学第二定律的实质，定律的两种不同表述
2、知道什么是第二类永动机，以及它不能制成的原因
教学难点：
热力学第二定律的物理实质
四、说教法。
情景激学法，目标导学法，演示实验法，讨论法，归纳法
本节课采用了目标导学法和讨论法相结合的启发式综合教学方法。
教师引导学生有目标的进行讨论，充分调动学生的积极性和主动性。
三、说学法：观察法；归纳法；阅读法；联想法；推理法
1、教学生观察、分析、归纳实验的方法
为了适应高一学生的认识和思维发展水平，注意根据所讲授的每项知识，确定其演示观察的重点，有序地引导学生逐项观察，逐项分析，再综合观察，再综合分析，使学生通过实践—认识—再实践—再认识，完成认识上的飞跃。
2、教学生用较简单的器材做实验，以发挥实验效益，提高教学效果的方法如在引入新课时，引导学生根据课本做实验，可以增强感性认识，复习相关知识，克服错误定势，激发学生的观察热情和学习积极性，为进行新课做好知识上和情感上的准备。
3、通过设疑，启发学生思考
通过实验培养学生学习兴趣，通过练习强化有意注意，根据练习情况及时评价鼓励学生，重在让学生弄清楚建立物理概念的过程，而不是死记硬背一个结论。
复习提问
①热力学第一定律的内容是什么？
②第一类永动机为什么没有制成？
③能量守恒定律是怎样表述的？
1. 导入新课：（2~3分钟）由上节课演过的知识和教材开头的情景设置导入新课。
导语设计的依据：一是概括了旧知识，引出新知识，温故而知新，使学生的未知欲望。
这是教学非常重要的一个环节。
2. 讲授新课：（35分钟）
在讲授新课的过程中，我突出教材的重点，明了地分析教材的难点。
还根据教材的特点，学生的实际、教师的特长，以及教学设备的情况，我选择了多媒体的教学手段。
这些教学手段的运用可以使抽象的知识具体化，枯燥的知识生动化，乏味的知识兴趣华。
还重视教材中的疑问，适当对题目进行引申，使它的作用更加突出，有利于学生对知识的串联、积累、加工，从而达到举一反三的效果。
3. 课堂小结：（2~3分钟）
课堂小结的目的是强化认识，可以把课堂传授的知识尽快地转化为学生的素质；简单扼要的课堂小结，可使学生更深刻地理解理论在实际生活中的应用，并且逐渐地培养学生形成良好的个性。
4. 板书设计：
我比较注重直观地、系统的板书设计，并及时地体现教材中的知识点，以便于学生能够理解掌握。
我的板书设计是：
3.3热力学第二定律
热机：将内能转化成机械能的装置。
它们的主要工作原理都是利用高温高压的气体或蒸汽膨胀做功。
如蒸汽机、汽轮机、燃气轮机、内燃机和喷气发动机等。
其一是发热器，它是使燃料所释放出的能量转变为工作物质（简称工质）内能的装置；其二是工作部分，它是使工质消耗内能来做机械功的装置；其三是冷凝器，这部分是容纳工作部分排出的废工质的装置。
热机工作时，工质从发热器得到的热量，只有一部分转变为机械功，其余部分都传给了冷凝器。
科学家们对热机的工作进行了定量的研究，令工质从发热器得到的热量为Q1，最后被冷凝器带走的热量为Q2（最终耗散到大气、循环水中），转变成机
械功的只是W = Q1—Q2 。
可不可以不设置冷凝器（不带走Q2），令Q1 = W 呢（物理语言叫热机的效率η= W
Q1= 100%）？
科学家们经过了种种努力，发现这是不可能的。
也就是说：不可能从单一热源吸收热量并把它全部用来作功，而不引起其它变化。
这就是热力学第二定律。
热力学第二定律的一种更朴实的表述是：
不可能使热量从低温物体传至高温物体，而引起其它变化。
我们通常把这种表述方式称为克劳修斯表述。
与之对应的，先前的一种表述被称为开尔文表述。
关于开尔文表述，一个反面的素材是：要制成效率为100%的热机是不可能的。
人们也把效率为100%的热机称为第二类永动机。
前面我们已经知道，第一类永动机违背的是热力学第一定律。
那么，与之对应的，第二
类永动机则是违背了热力学第二定律。
5. 布置作业。
七、说小结
1．对教材内容的处理。
根据新课程标准的要求、知识的跨度、学生的认知水平，我对教材内容的增有减。
2．教学策略的选用
组织学生探究知识形成新的知识。
我从学生的生活体验入手，运用案例等形式创设情境呈现问题，使学生在自主探索、合作交流的过程中，发现问题、分析
问题、解决问题，在问题的分析、解决问题的方法、这样做既有利于发展学生的理解、分析、概括、想象等创新思维能力，又有利于学生表达、动手、协作、等实践能力的提高，促进学生全面发展，力求实现教学过程与教学结果并重，知识与能力并重的目标。
也正是由于这些认识来自于学生自身的体验，因此学生不仅“懂”了，而且“信”了从内心上认同这些观点，进而能主动地内化为自己的情感、态度、价值观，并融入到实践活动中去，有助于实现知、行、信的统一。