《熱在真空中的傳遞》導(dǎo)學(xué)案

第一課時(shí)

一、教學(xué)目標(biāo)：

1.了解熱在真空中的傳遞原理；

2.掌握真空中熱傳遞的計(jì)算方法；

3.能夠應(yīng)用所學(xué)知識(shí)解決相關(guān)問題。

二、教學(xué)重點(diǎn)；

1.熱在真空中的傳遞原理；

2.真空中熱傳遞的計(jì)算方法。

三、教學(xué)難點(diǎn)：

1.真空中熱傳遞的特點(diǎn)；

2.如何正確計(jì)算真空中熱傳遞的數(shù)值。

四、教學(xué)準(zhǔn)備：

L教師準(zhǔn)備課件、實(shí)驗(yàn)裝置等教學(xué)材料；

2.學(xué)生自帶計(jì)算器、課本等學(xué)習(xí)工具。

五、教學(xué)過程：

1.導(dǎo)入：

通過引入一個(gè)真實(shí)生活中的例子，如真空保溫杯中的熱傳遞

過程，引起學(xué)生對熱傳遞的興趣。讓學(xué)生思考，在真空中熱的傳

遞過程會(huì)有什么特點(diǎn)。

2.學(xué)習(xí)：

(1)熱在真空中的傳遞原理：

講解熱在真空中的傳遞原理，介紹真空對熱傳遞的影響。帶

領(lǐng)學(xué)生了解真空中沒有氣體分子，熱傳遞難以通過對流和輻射進(jìn)

行，只能通過熱傳導(dǎo)來實(shí)現(xiàn)。

(2)真空中熱傳遞的計(jì)算方法：

講解真空中熱傳遞的計(jì)算方法，引導(dǎo)學(xué)生理解真空中的熱傳

遞過程。通過實(shí)例分析，讓學(xué)生掌握熱傳遞的計(jì)算公式和步驟。

3.實(shí)踐：

安排學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，在實(shí)驗(yàn)中觀察真空中的熱傳遞過程，并

記錄數(shù)據(jù)。通過實(shí)踐操作，讓學(xué)生更加深入地理解熱在真空中的

傳遞規(guī)律。

4.討論:

組織學(xué)生進(jìn)行討論，分享實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和體會(huì)。引導(dǎo)學(xué)生分析實(shí)

驗(yàn)結(jié)果，總結(jié)真空中熱傳遞的特點(diǎn)及計(jì)算方法。

5.練習(xí)：

布置相關(guān)練習(xí)題，讓學(xué)生鞏固所學(xué)知識(shí)。通過練習(xí)，檢驗(yàn)學(xué)

生對熱傳遞在真空中的理解程度。

六、課后作業(yè)：

1.完成課堂練習(xí)題；

2.總結(jié)真空中熱傳遞的規(guī)律；

3.提出疑問和思考。

七、教學(xué)反思；

本節(jié)課通過引入實(shí)際例子，讓學(xué)生更好地理解真空中熱傳遞

的概念。通過實(shí)驗(yàn)操作和討論，增強(qiáng)了學(xué)生對熱在真空中的傳遞

規(guī)律的認(rèn)識(shí)。在今后的教學(xué)中，可以結(jié)合更多生活中的例子，引

導(dǎo)學(xué)生深入學(xué)習(xí)相關(guān)知識(shí)。

第二課時(shí)

一、導(dǎo)學(xué)目標(biāo)：

1.了解熱在真空中的傳遞過程；

2.理解真空中的熱傳遞機(jī)制；

3.掌握真空中的熱傳遞相關(guān)計(jì)算方法。

二、導(dǎo)學(xué)內(nèi)容：

1.熱傳遞的基本概念

熱傳遞是指熱量從高溫物體傳遞到低溫物體的過程。在真空

中，由于沒有氣體或其他介質(zhì)傳導(dǎo)熱量，熱傳遞的機(jī)制與在其他

介質(zhì)中有所不同。

2.真空中的熱傳遞特點(diǎn)

在真空中，熱傳遞主要通過輻射傳遞。輻射傳遞是指熱量通

過電磁波在真空中傳播的過程，不需要介質(zhì)參與，因此在真空中

熱傳遞速度更快。

3.真空中的熱傳遞計(jì)算方法

真空中的熱傳遞可以通過輻射傳熱方程來計(jì)算。輻射傳熱方

程是根據(jù)Stefan-Boltzmann定律和黑體輻射定律推導(dǎo)而來，可以

用來計(jì)算真空中熱傳遞的速率。

三、導(dǎo)學(xué)步驟：

1.學(xué)習(xí)熱傳遞的基本概念，了解真空中的熱傳遞特點(diǎn)；

2.學(xué)習(xí)輻射傳熱方程的推導(dǎo)過程，掌握真空中熱傳遞的計(jì)算

方法；

3.通過實(shí)例分析，練習(xí)應(yīng)用輻射傳熱方程進(jìn)行真空中熱傳遞

的計(jì)算。

四、導(dǎo)學(xué)練習(xí)：

1.假設(shè)一個(gè)黑體表面的溫度為800K,另一個(gè)黑體表面的溫度

為300K,兩者之間的輻射傳熱速率是多少？

2.一個(gè)物體在真空中的輻射傳熱速率為200W,如果它的表

面積為2平方米，表面溫度為400K,求它的表面輻射率是多少？

五、作業(yè)要求：

1.獨(dú)立完成導(dǎo)學(xué)練習(xí)中的計(jì)算題目；

2,結(jié)合實(shí)際生活中的例子，思考真空中熱傳遞的應(yīng)用；

3.提出至少一種改進(jìn)真空中熱傳遞效率的方法，并進(jìn)行討論。

六、拓展延伸：

1.了解真空絕熱材料在高溫環(huán)境中的應(yīng)用；

2.探究真空中的熱傳遞與工業(yè)生產(chǎn)、科研實(shí)驗(yàn)的關(guān)系；

3.研究真空中的熱傳遞在航天領(lǐng)域中的應(yīng)用。