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以及為什么不能制造它
3.理解熱力學第二定律的兩種表達方式以及這兩種表達方式的物理本質
4.了解什么是能量耗散
2、重點難點分析
1、重點內容是理解熱力學第二定律的兩種表達方式以及這兩種表達方式的物理本質，并知道為什么第二類永動機無法制造出來。
2、第二種永動機無法制造的物理事實是教學的困難。
3、教學方式：教師講解與學生課堂自學相結合，討論總結
4、教具：投影儀、大屏幕、相關圖片
五、教學過程
（一）新課程介紹
有這樣一個有趣的問題：地球上存在大量的海水，其總質量約為1.4×1018t。 只要這種海水溫度降低0.1℃，就能釋放出5.8×1023J的熱量，相當于每年1800萬座核電站。 發電。 人們為什么不研究這種“新能源”呢？ 事實證明這是不可能的。 這就涉及到一個基本的物理定律，也就是本節要討論的熱力學第二定律。
【黑板】第七節熱力學第二定律
（二）開展新課
【學生朗讀并提問討論】：
思考：
1.什么是熱傳導的方向性？
2.什么是第二類永動機？ 它違反了什么規則？
3.什么是熱力學第二定律？ 可以有多少種表達方式？
就職：
Ⅰ. 熱傳導的方向性：
高溫物體只能“自發”地將熱量傳遞給低溫物體，而低溫物體則必須依靠外部輔助才能將熱量傳遞給高溫物體。
二. 第二類永動機
1. 不帶冷凝器的熱機，可以吸收單一熱源的熱量并將其全部用來做功，而不引起其他變化。
2、特點：符合能量守恒定律； 不能引起其他變化。
3、結論：機械能與內能的轉換過程是有方向性的。 雖然機械能可以完全轉化為內能，但內能不可能完全轉化為機械能而不引起其他變化。
三． 熱力學第二定律
陳述1：不可能將熱量從低溫物體傳遞到高溫物體而不引起其他變化。 （按熱傳導的方向性表示）
陳述2：不可能從單一熱源吸收熱量并將其全部用于做功而不引起其他變化。 （按能量轉換的方向性表示）
摘要：熱力學第二定律揭示了自然界中涉及熱現象的宏觀過程是有方向性的，使其成為獨立于熱力學第一定律的重要自然定律。 熱力學第二定律在物理、化學、生物學等學科中都有重要的應用。 它對于我們認識自然、利用自然具有重要的指導意義。
四． 能量耗散
由于自然界宏觀過程的方向性，能量轉換過程中不可能將轉換后的能量全部利用起來。 總會有一部分能量消散。 這種現象稱為能量耗散。
(3)讓學生合上書本思考并回答問題
1.冰箱內的溫度比室外低。 為什么制冷系統能夠不斷地將冰箱內部的熱量傳遞到外界空氣中呢？ 這個事實意味著什么？
這是因為冰箱消耗電力，對制冷系統做功（如下圖，投影）。 一旦斷電，冰箱就無法將箱內的熱量傳遞到外界空氣中。 相反，外界的熱量會自發地傳遞到冰箱，導致箱內的溫度逐漸升高。
我們看到熱傳導過程是有方向性的。 這一過程可以自發地朝一個方向進行，但不能自發地朝相反的方向進行。 為了實現相反的過程，我們必須借助外部的幫助，從而產生其他的影響或引起其他的變化。
2. 是否有可能生產出效率 100% 的熱機？ 為什么？
氣缸內的氣體接收燃料燃燒時產生的熱量Q1，推動活塞做功W，然后排出廢氣，同時將熱量Q2散發到大氣中。 由能量守恒定律可知Q1=W+Q2。 我們把熱機所做的功W與其從熱源吸收的熱量Q1的比值稱為熱機的效率。 用eta來表示效率，我們有，
內燃機只有在缸內工質溫度高于大氣溫度時才能工作，因此熱量Q2是不可避免的。 熱機工作時，總是向冷凝器散發熱量，而一部分熱量Q2總是被工質帶走（如下圖所示，投影），所以總是存在Q1>W。 因此高中物理板書設計，熱機的效率不可能達到100%。
3. 能量耗散和能量守恒定律是否矛盾？ 舉個例子。
并不矛盾。 例如，流水驅動水磨進行工作。 由于磨盤之間的摩擦，磨盤與谷物之間的摩擦和擠壓，磨盤和谷物的溫度升高，水流的機械能轉化為內能。 這種內部能量最終消散到周圍環境中。 我們沒有辦法重新收集和利用這些分散的內能。 這種現象稱為能量耗散，總能量并不減少。 電池中的化學能轉化為電能，而電能在燈泡中又轉化為光能。 光線被墻壁吸收后，就變成了周圍環境的內能。 我們無法收集這種內部能量并重新利用它。 爐子給房子取暖，高溫物體的內能變成低溫物體的內能。 沒有人能夠將損失的能量收集回爐子中并再次用于加熱。
自然界的宏觀過程具有方向性，能量耗散從能量轉換的角度體現了這種方向性，這與能量守恒定律并不矛盾。
（四）課堂小結
通過本課的學習，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達方法、什么是能量耗散。 大家課后要多看課本，掌握這些內容。
（5）布置作業：完成課本中的練習6（P87）（1）-（4）
教學建議
1、熱力學第一定律和熱力學第二定律是熱力學知識的理論基礎。 熱力學第一定律對自然過程沒有任何限制。 它只是說明任何熱力學過程中都不會增加或損失能量。 熱力學第二定律解決了什么問題？ 這個過程是可以發生的，教學時要注意厘清兩者的關系。
2、熱力學第二定律的兩個表達式高中物理板書設計，一個是根據傳導過程的定向表達式，另一個是根據機械能與內能的轉換過程的定向表達式。 這兩個表達式是等價的，它們都表明自然界中與熱現象有關的所有實際宏觀過程都是不可逆的。 教學時應注意解釋這兩種不同表達方式之間的內在聯系，闡明這兩種表達方式的物理本質。
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