第3節(jié)熱力學(xué)第二定律說(shuō)課稿-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版2019選擇性必修第三冊(cè)-魯科版2019科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱(chēng)）第3節(jié)熱力學(xué)第二定律說(shuō)課稿-2025-2026學(xué)年高中物理魯科版2019選擇性必修第三冊(cè)-魯科版2019課程基本信息1.課程名稱(chēng)：熱力學(xué)第二定律

2.教學(xué)年級(jí)和班級(jí)：2025-2026學(xué)年高中物理選擇性必修第三冊(cè)

3.授課時(shí)間：2025年9月25日

4.教學(xué)時(shí)數(shù)：1課時(shí)核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)思維：理解熱力學(xué)第二定律的意義，培養(yǎng)邏輯推理能力。

2.科學(xué)探究：通過(guò)實(shí)驗(yàn)和討論，探究能量轉(zhuǎn)化的方向性。

3.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：認(rèn)識(shí)自然界的能量轉(zhuǎn)化規(guī)律，培養(yǎng)對(duì)科學(xué)問(wèn)題的批判性思考。

4.科學(xué)、技術(shù)、社會(huì)與環(huán)境：理解熱力學(xué)第二定律在能源利用和環(huán)境保護(hù)中的重要性。教學(xué)難點(diǎn)與重點(diǎn)1.教學(xué)重點(diǎn)

①理解熱力學(xué)第二定律的內(nèi)容，特別是熵增原理和能量轉(zhuǎn)化方向性的概念。

②掌握熱力學(xué)第二定律在解釋熱機(jī)效率、制冷循環(huán)等方面的應(yīng)用。

2.教學(xué)難點(diǎn)

①深入理解熵的概念及其在自然過(guò)程中的作用，將熵的概念與實(shí)際生活聯(lián)系起來(lái)。

②理解熱力學(xué)第二定律的微觀解釋?zhuān)捶肿舆\(yùn)動(dòng)的無(wú)序性和能量分布的不均勻性。

③分析實(shí)際物理現(xiàn)象，如熱傳導(dǎo)、熱輻射等，運(yùn)用熱力學(xué)第二定律進(jìn)行解釋?zhuān)⒛芙鉀Q實(shí)際問(wèn)題。教學(xué)方法與策略1.采用講授與討論相結(jié)合的方法，通過(guò)講解熵的概念和熱力學(xué)第二定律的基本原理，引導(dǎo)學(xué)生深入思考。

2.設(shè)計(jì)互動(dòng)實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生親自動(dòng)手驗(yàn)證能量轉(zhuǎn)化方向性，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解。

3.利用多媒體展示熱力學(xué)第二定律在不同領(lǐng)域的應(yīng)用案例，幫助學(xué)生建立理論與實(shí)踐的聯(lián)系。

4.引入小組討論，讓學(xué)生分析實(shí)際物理現(xiàn)象，培養(yǎng)解決問(wèn)題的能力。教學(xué)過(guò)程1.導(dǎo)入（約5分鐘）

-激發(fā)興趣：以生活中的熱現(xiàn)象為例，如冰箱、空調(diào)的工作原理，提問(wèn)學(xué)生為什么這些設(shè)備能夠持續(xù)工作，引發(fā)學(xué)生對(duì)能量轉(zhuǎn)化和守恒的興趣。

-回顧舊知：簡(jiǎn)要回顧能量守恒定律和熱力學(xué)第一定律，提醒學(xué)生這些基礎(chǔ)概念在本節(jié)課中的應(yīng)用。

2.新課呈現(xiàn)（約30分鐘）

-講解新知：詳細(xì)講解熱力學(xué)第二定律的基本內(nèi)容，包括熵的概念、熵增原理和能量轉(zhuǎn)化的方向性。

-舉例說(shuō)明：通過(guò)具體實(shí)例，如蒸汽機(jī)、熱泵等，展示熱力學(xué)第二定律在實(shí)際應(yīng)用中的體現(xiàn)。

-互動(dòng)探究：組織學(xué)生進(jìn)行小組討論，分析不同情況下能量轉(zhuǎn)化的可能性，鼓勵(lì)學(xué)生提出自己的觀點(diǎn)。

3.鞏固練習(xí)（約20分鐘）

-學(xué)生活動(dòng)：布置一系列練習(xí)題，包括選擇題、填空題和簡(jiǎn)答題，讓學(xué)生在練習(xí)中鞏固對(duì)熱力學(xué)第二定律的理解。

-教師指導(dǎo)：巡視課堂，針對(duì)學(xué)生的不同問(wèn)題給予個(gè)別指導(dǎo)，確保每個(gè)學(xué)生都能跟上教學(xué)進(jìn)度。

4.課堂總結(jié)（約10分鐘）

-回顧本節(jié)課的重點(diǎn)內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)熵增原理和能量轉(zhuǎn)化方向性的重要性。

-強(qiáng)調(diào)熱力學(xué)第二定律在科學(xué)研究和工程技術(shù)中的應(yīng)用價(jià)值。

5.作業(yè)布置（約5分鐘）

-布置課后閱讀材料，讓學(xué)生進(jìn)一步了解熱力學(xué)第二定律的背景和相關(guān)研究。

-預(yù)告下一節(jié)課的內(nèi)容，引導(dǎo)學(xué)生對(duì)即將學(xué)習(xí)的新知識(shí)有所期待。

在教學(xué)過(guò)程中，教師應(yīng)注重以下幾點(diǎn)：

-保持課堂氣氛活躍，鼓勵(lì)學(xué)生積極參與討論和實(shí)驗(yàn)。

-結(jié)合實(shí)際案例，幫助學(xué)生理解抽象的熱力學(xué)概念。

-通過(guò)多樣化的教學(xué)活動(dòng)，如小組討論、角色扮演等，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和參與度。

-及時(shí)給予學(xué)生反饋，幫助他們糾正錯(cuò)誤，鞏固知識(shí)點(diǎn)。

-利用多媒體教學(xué)手段，豐富教學(xué)內(nèi)容，提高教學(xué)效果。

**導(dǎo)入環(huán)節(jié)**

-提出問(wèn)題：“為什么冰箱里的食物不會(huì)因?yàn)榉旁谕饷娑儔模俊?/p>

-學(xué)生討論并分享自己的看法。

-教師總結(jié)：這是由于冰箱內(nèi)部的制冷系統(tǒng)將熱量從內(nèi)部轉(zhuǎn)移到外部，遵循能量守恒定律。

**新課呈現(xiàn)環(huán)節(jié)**

-講解熵的概念，通過(guò)類(lèi)比生活中的例子，如書(shū)本的頁(yè)面翻動(dòng)，解釋熵的增加。

-介紹熵增原理，強(qiáng)調(diào)在任何自然過(guò)程中，總熵不會(huì)減少。

-講解能量轉(zhuǎn)化的方向性，以熱機(jī)為例，說(shuō)明熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的效率受限于熱力學(xué)第二定律。

**互動(dòng)探究環(huán)節(jié)**

-分組討論：將學(xué)生分成小組，每個(gè)小組討論一個(gè)具體案例，如汽車(chē)引擎、太陽(yáng)能電池板等，分析能量轉(zhuǎn)化的方向性和效率。

-小組代表分享討論結(jié)果，教師點(diǎn)評(píng)并總結(jié)。

**鞏固練習(xí)環(huán)節(jié)**

-布置練習(xí)題，包括選擇題和簡(jiǎn)答題，題目涉及熵的概念、熵增原理和能量轉(zhuǎn)化的應(yīng)用。

-學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師巡視并解答學(xué)生疑問(wèn)。

**課堂總結(jié)環(huán)節(jié)**

-回顧本節(jié)課的主要知識(shí)點(diǎn)，強(qiáng)調(diào)熵增原理和能量轉(zhuǎn)化方向性的重要性。

-提醒學(xué)生關(guān)注熱力學(xué)第二定律在科技發(fā)展中的應(yīng)用。

**作業(yè)布置環(huán)節(jié)**

-布置閱讀材料，讓學(xué)生深入了解熱力學(xué)第二定律的歷史背景和研究進(jìn)展。

-預(yù)告下一節(jié)課的內(nèi)容，激發(fā)學(xué)生對(duì)后續(xù)學(xué)習(xí)的興趣。拓展與延伸1.拓展閱讀材料

-《熱力學(xué)第三定律：絕對(duì)零度的追求》

-《熱力學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用：細(xì)胞代謝與能量轉(zhuǎn)換》

-《能源轉(zhuǎn)換與可持續(xù)發(fā)展：熱力學(xué)第二定律在能源技術(shù)中的應(yīng)用》

-《熱力學(xué)與信息論：香農(nóng)熵與信息熵的關(guān)系》

-《熱力學(xué)在工程中的實(shí)踐：熱機(jī)效率與節(jié)能技術(shù)》

2.課后自主學(xué)習(xí)和探究

-學(xué)生可以閱讀《熱力學(xué)第三定律：絕對(duì)零度的追求》，了解熱力學(xué)第三定律與熱力學(xué)第二定律的關(guān)系，以及絕對(duì)零度在物理學(xué)中的意義。

-通過(guò)閱讀《熱力學(xué)在生物學(xué)中的應(yīng)用：細(xì)胞代謝與能量轉(zhuǎn)換》，學(xué)生可以探究生物體內(nèi)的能量轉(zhuǎn)化過(guò)程，以及熱力學(xué)原理在生物學(xué)研究中的應(yīng)用。

-在《能源轉(zhuǎn)換與可持續(xù)發(fā)展：熱力學(xué)第二定律在能源技術(shù)中的應(yīng)用》中，學(xué)生可以學(xué)習(xí)到熱力學(xué)第二定律在能源轉(zhuǎn)換和節(jié)能技術(shù)中的應(yīng)用，了解可持續(xù)能源的重要性。

-《熱力學(xué)與信息論：香農(nóng)熵與信息熵的關(guān)系》可以幫助學(xué)生理解熱力學(xué)和信息技術(shù)之間的聯(lián)系，以及熵在信息科學(xué)中的作用。

-閱讀最后一本書(shū)《熱力學(xué)在工程中的實(shí)踐：熱機(jī)效率與節(jié)能技術(shù)》，學(xué)生可以了解到熱力學(xué)原理如何在工程實(shí)踐中提高能源效率，以及節(jié)能技術(shù)的最新進(jìn)展。

3.實(shí)踐活動(dòng)建議

-設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)，如利用熱水和冷水來(lái)演示熱力學(xué)第二定律中的熵增原理。

-組織學(xué)生參與節(jié)能項(xiàng)目的調(diào)研，如校園內(nèi)的節(jié)能措施，分析并提出改進(jìn)建議。

-讓學(xué)生參與設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)單的太陽(yáng)能熱水器，探討如何提高其效率，并考慮熱力學(xué)第二定律的限制。

4.研究性問(wèn)題

-探究不同類(lèi)型的熱機(jī)（如內(nèi)燃機(jī)、蒸汽機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)）的工作原理和效率，分析熱力學(xué)第二定律對(duì)它們的影響。

-研究熱力學(xué)第二定律在氣候變化和全球變暖問(wèn)題中的應(yīng)用，探討人類(lèi)活動(dòng)如何影響能量轉(zhuǎn)化的方向性。

-分析熱力學(xué)第二定律在生物體內(nèi)的應(yīng)用，如細(xì)胞內(nèi)的能量代謝過(guò)程，探討生物體如何適應(yīng)能量轉(zhuǎn)化的限制。板書(shū)設(shè)計(jì)1.熱力學(xué)第二定律概述

①熱力學(xué)第二定律

②熵增原理

③能量轉(zhuǎn)化方向性

2.熵的概念

①熵的定義

②熵的變化

③熵與系統(tǒng)無(wú)序度的關(guān)系

3.熵增原理的應(yīng)用

①自然過(guò)程中的熵增

②熵增與能量轉(zhuǎn)化