力学第二定律的学习是建立在学生学习了热力学第一定律和能量守恒定律基础之上,热力学第一定律是和热现象有关的物理过程中能量守恒的特殊表达形式,说明功及热量与内能改变的定量关系,而第二定律指出了能量转化与守恒能否实现的条件和过程进行的方向,指出了一切变化过程的自然发展方向不可逆, 所以这节课从多角度列举宏观自然现象的方向性入手,进而引出热力学第二定律。
本节课教学流程遵循一个思想,两条主线,一个思想是一切与热现象有关的宏观自然过程都是不可逆的。两条主线中其一是通过冰箱实例对传热的方向性进行讨论与分析,总结出热力学第二定律的克劳修斯表述。另一条主线是通过热机实例对热功转换的方向性进行讨论与分析,总结出热力学第二定律的开尔文表述。在开尔文表述的基础上总结第二类永动机不可能制成。
在教学中一是要尊重事实和证据,用科学的思维分析两个实例总结宏观自然过程的方向性,二是辩证的看待宏观自然过程的方向性,即在有外界介入的情况下,热量可以由低温传到高温,理想气体从单一热源吸热也可全部以用来做功。使学生最终客观的、正确的、深入的理解热力学第二定律。
5.2 教学流程
6、教学实录
6.1引入新课
师:唐代大诗人李白的《日出入行》中,草不谢荣于春风,木不怨落于秋天。谁挥鞭策驱四运?万物兴歇皆自然。草儿不会因为春天的萌发而感谢春风,树木也不会因为叶子的枯落而怨恨秋天。是谁,挥舞皮鞭驱动四季轮回?其实,万物兴茂衰歇都是自然规律呀。这节课我们来学习描述自然进程方向性的规律,热力学第二定律。
【板书】 10.4热力第二定律
6.2 进行新课
师:百川东到海,何时复西归,是不是只有四季更替、生命进程、高上流水有方向性呢?化