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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