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热在金属中的传递集体备课教案(无生课堂用).pdf

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热在金属中的传递集体备课教案(无生课堂用)

第一章:热传递的基本概念

1.1热传递的定义

解释热传递是指热量从一个物体传递到另一个物体的过程。

强调热传递是自然界中常见的现象,与我们的生活密切相关。

1.2热传递的方式

介绍三种热传递方式:导热、对流和辐射。

解释每种热传递方式的原理和特点,并通过示例进行说明。

1.3热传递的定律

介绍傅里叶定律,即热传导定律,公式Q=-kA(dT/dx)。

解释公式中各参数的含义,包括热量传递速率Q、热导率k、面积A和温度梯度

dT/dx。

第二章:金属的热导率

2.1金属的热导率概念

解释热导率是材料导热能力的度量,单位为W/(mK)·。

强调热导率是金属的重要物理性质之一。

2.2金属热导率的影响因素

介绍金属热导率受温度、晶体结构和杂质等因素的影响。

通过实验数据和图表展示不同金属的热导率变化规律。

2.3金属热导率的测量方法

介绍几种常用的金属热导率测量方法,如热流计法、法和小灯泡法。

分析各种方法的原理、优缺点和适用范围。

第三章:热在金属中的传导

3.1一维热传导问题

引入一维热传导问题的数学模型:初始条件、边界条件和热传导方程。

通过示例解释如何求解一维热传导问题,如稳态和非稳态情况。

3.2二维和三维热传导问题

介绍二维和三维热传导问题的数学模型和求解方法。

强调实际工程中常见的复杂热传导问题,如圆柱体和球体的热传导。

3.3热传导的数值方法

介绍热传导的数值求解方法,如有限差分法、有限元法和有限体积法。

解释各种数值方法的原理和应用范围,以及如何选择合适的数值方法。

第四章:金属中的热对流

4.1热对流的概念

解释热对流是指流体中热量随流体流动而传递的现象。

强调热对流在金属冷却和加热过程中的重要性。

4.2热对流的影响因素

介绍热对流受流体性质、流速、温度差和几何形状等因素的影响。

通过实验数据和图表展示不同因素对热对流的影响。

4.3热对流的计算方法

介绍几种常用的热对流计算方法,如牛顿冷却定律和对流换热系数经验公式。

分析各种方法的适用条件和局限性,并介绍如何选择合适的计算方法。

第五章:热辐射

5.1热辐射的概念

解释热辐射是指物体因温度而发出的电磁波辐射现象。

强调热辐射在高温金属热传递中的重要性。

5.2热辐射的定律

介绍斯蒂芬-玻尔兹曼定律,即黑体辐射定律,公式Q=σAT^4。

解释公式中各参数的含义,包括热量传递速率Q、Stefan-Boltzmann常数σ、

物体的表面积A和温度T。

5.3热辐射的计算方法

介绍几种常用的热辐射计算方法,如朗伯-克希特定律和对辐射换热系数经验公

式。

分析各种方法的适用条件和局限性,并介绍如何选择合适的计算方法。

热在金属中的传递集体备课教案(无生课堂用)

第六章:金属热传导的实验方法

6.1热传导实验设备

介绍进行热传导实验所需的设备,如热流计、、温度传感器等。

强调实验设备的选择和正确使用对实验结果的重要性。

6.2稳态热传导实验

解释稳态热传导实验的原理和步骤,包括加热、测量和数据分析。

通过实验数据和图表展示稳态热传导实验的结果。

6.3非稳态热传导实验

介绍非稳态热传导实验的原理和步骤,包括加热、测量和数据分析。

通过实验数据和图表展示非稳态热传导实验的结果。

第七章:金属热对流的实验方法

7.1热对流实验设备

介绍进行热对流实验所需的设备,如风扇、加热器、温度传感器等。

强调实验设备的选择和正确使用对实验结果的重要性。

7.2自然对流实验

解释自然对流实验的原理和步骤,包括加热、测量和数据分析。

通过实验数据和图表展示自然对流实验的结果。

7.3强制对流实验

介绍强制对流实验的原理和步骤,包括加热、测量和数据分析。

通过实验数据和图表展示强制对流实验的结果。

第八章:金属热辐射的实验方法

8.1热辐射实验设备

介绍进行热辐射实验所需的设备,如热像仪、黑体等。

强调实验设备的选择和正确使用对实验结果的重要性。

8.2热辐射实验原理

解释热辐射实验的原理,包括热辐射的测量和数据分析。

通过实验数据和图表展示热辐射实验的结果。

8.3热辐射实验操作步骤

介绍热辐射实验的操作步骤,包括设备设置、实验测量和数据记录。

强调实验操作的注意事项和实验结果的准

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