江苏省沭阳县潼阳中学高中物理 10.4 热力学第二定律（第1课时）教学案 新人教版选修3-3
1 江苏省沭阳县潼阳中学高中物理 10.4 热力学第二定律（第1课时）教学案 新人教版选修3-3
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江苏省沭阳县潼阳中学高中物理 10.4 热力学第二定律（第1课时）教学案 新人教版选修3-3
2 热力学第二定律
课 题 10。4 热力学第二定律 第 1 课时 计划上课日期：
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。
教学重难点 热力学第二定律及所反映出的热现象的宏观过程的方向性。
热力学第二定律中所描述的 "不发生其他变化".
教学流程\内容\板书 关键点拨
加工润色
（一)引入新课
提问：热力学第一定律的内容是什么？第一类永动机为什么没有制成?能量守恒定律是怎样表述的?
在能量守恒定律中，存在着能量的 "转移"和 "转化"，具体到热力学第二定律，内能和内能之间存在着”转移"以及内能和机械能之间也存在着”转化"的过程,引入课题：热力学第二定律。
高2012级物理教学案 选修3-3 编者：郭兆香
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§ 10.4热力学第二定律
【学习目标】：
1.了解热传导过程的方向性。
2.了解热力学第二定律的两种不同表述，以及这两种表述的物理实质。
3.了解什么是第二类永动机，理解第二类永动机不可能制成
诱思导学
一、阅读P57思考与讨论，思考并讨论是不是所有符合能量守恒定律的宏观过程都能 自发 的发生？ （能，不能）。 无数事实告诉我们，凡是实际过程中涉及到热现象，如 、 、 、 ，都有特定的 ___。
二、热传递的方向性
1.热传导的过程可以自发地由 _物体向 物体进行，但相反方向却不能自发地进行，即热传导具有 ，是一个不可逆过程。
热量Q能自发传给
低温物体
高温物体
热量Q不能自发传给
说明：
①“自发地”过程就是在不受外来干扰的条件下进行的自然过程。
②热量可以自发地从高温物体传向低温物体，热量却不能自发地从低温物体传向高温物体。
③要将热量从低温物体传向高温物体，必须有“外界的影响或帮助”，就是要由外界对其做功才能完成。电冰箱、空调就是例子。
2.热力学第二定律的第一种表述
①.克劳修斯表述：
三、.热机
1．热机是把内能转化为机械能的装置。其原理是热机从热源吸收热量Q1，推动活塞做功W，然后向冷凝器释放热量Q2。
由能量守恒定律可得： Q1=W+Q2
我们把热机做的功和它从热源吸收的热量的比值叫做热机效率，用η表示，即η=WQ
W
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2．热力学第二定律的第二种表述
一、多选题
1．下列说法正确的是（ ）
A．一个热力学系统吸收了热量，其内能不一定增加
B．绝热情况下，外界对物体做了正功，物体的内能也不一定增加
C．根据热力学第二定律可知，热机的效率不可能达到100%
D．第二类永动机是不可能制造出来的，因为它不仅违反热力学第一定律，也违反热力学第二定律
2．下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动就是分子的无规则运动
B．热力学温度是国际单位制中7个基本物理量之一
C．热量能够自发地从高温物体传到低温物体，但不能自发地从低温物体传到高温物体
D．做功和热传递都是通过能量转化的方式改变系统内能的
3．下列关于热力学第二定律的说法正确的是（ ）
A．所有符合能量守恒定律的宏观过程都能真的发生
B．一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的
C．机械能可以全部转化为内能，而内能无法全部用来做功以转换成机械能而不带来其他影响
D．气体向真空的自由膨胀是可逆的
4．下列说法正确的是__________。 第4课时 热力学第二定律 第十章 热力学定律
A．两张纸潮湿后很难分开说明分子间存在引力
B．只要知道水的摩尔质量和水分子的质量，就可以计算阿伏伽德罗常数
C．物体内热运动速率大的分子数占总分子数比例与温度有关
D．多晶体内部沿不同方向的等长线段上微粒的个数通常是不相等的
E.根据热力学第二定律可知，低温物体不能传递热量给高温物体
5．以下说法正确的是（ ）
A．扩散现象和布朗运动可证明分子在做永不停息的无规则运动
B．当人们感到潮湿时，空气的相对湿度一定较大
C．第二类永动机是不可能制成的，因为它违反了能量守恒定律
D．液晶既有液体的流动性，又具有单晶体的各向异性
E.从微观角度看，气体压强的大小跟两个因素有关：一个是气体分子的最大速率，一个是分子的数目
6．关于热现象和热学规律，下列说法正确的是（ ）
A．布朗运动表明，构成悬浮微粒的分子在做无规则运动
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1．热机
(1)热机：将燃料燃烧时放出的内能转化为机械能的机器。内燃机是热机的一种，根据内燃机所用燃料的不同分为汽油机和柴油机。
(2)汽油机和柴油机的构造分别如图甲、图乙所示。
(3)汽油机和柴油机的工作过程： —————————— 唐玲制作仅供学习交流 ——————————
唐玲 汽油机和柴油机工作时，活塞在汽缸内做往复运动，活塞从一端运动到另一端叫做一个冲程，每四个冲程为一个工作循环，即吸气、压缩、做功和排气四个冲程。
每个工作循环活塞往返2次，曲轴转动2周，对外做功1次。
(4)汽油机和柴油机的应用广泛。
汽油机比较轻巧，常用在汽车、小型飞机和小型农业机械上。
柴油机比较笨重，但效率高，功率大，多用在拖拉机、坦克、载重汽车以及小型发电机上。
【例1－1】 下列事例中，利用内能来做功的是( )
A．用煤气灶做饭 B．钻木取火
C．用热水袋取暖 D．喷气式飞机飞行
解析：利用内能做功，是把内能转化为机械能，A和C都属热传递，B是把机械能转化为内能，喷气式飞机使用的发动机是热机的一种，热机就是利用气体做功把燃料燃烧产生的内能转化为机械能，所以D正确。
答案：D
【例1－2】 一台单缸柴油机，飞轮每分钟转3 000转，那么柴油机( )
A．每秒钟活塞往复50次 B．每秒钟曲轴转动100次
C．每秒钟飞轮转动60圈 D．每秒钟活塞做功50次
解析：飞轮每分钟转3 000转，每秒钟转50转，故C错误。分析柴油机工作过程，我们发现曲轴转过1圈活塞往返1次，50圈往返50次，故A正确。飞轮转50转曲轴转50圈，B错误。活塞往复2次做功1次，每秒钟往复50次做25次功，D错误。
答案：A
2．辨别内燃机的四个冲程
四冲程汽油机(或柴油机)的四个冲程是吸气、压缩、做功、排气，可以从进气门和排气门的开闭情况、活塞运动情况、能量转化情况等方面加以区别。
