《热传递与节能》导学案-2023-2024学年科学牛津上海版五四学制

《热传递与节能》导学案第一课时一、导学目标1.了解热传递的基本概念和分类；2.掌握热传递的基本方程和计算方法；3.理解节能的重要性和方法。二、预习问题1.什么是热传递？有哪些分类？2.热传递的基本方程是什么？如何计算？3.为什么要节能？有哪些节能方法？三、学习重点1.热传递的基本概念和分类；2.热传递的基本方程和计算方法；3.节能的重要性和方法。四、教学内容1.热传递的基本概念热传递是指热量从温度高的物体传递到温度低的物体的过程。根据传递方式不同，热传递可分为传导、对流和辐射三种方式。2.热传递的基本方程和计算方法热传递的基本方程为热传导方程、对流换热方程和辐射换热方程。计算热传递时，可以根据具体情况选择相应的方程进行计算。3.节能的重要性和方法节能是指在维持正常生产或生活需求的前提下，尽可能减少能源消耗的行为。节能可以通过提高设备效率、改进工艺、优化系统设计等方式实现。五、课堂练习1.用热传导方程计算一个物体的热传导速率；2.讨论在冬季取暖时如何优化房屋保温设计以减少能源消耗；3.分析一个工业生产系统的能耗结构，并提出节能改进建议。六、课后作业1.阅读相关文献，进一步了解热传递和节能知识；2.搜集节能案例，并分析其中的节能方法和效果；3.思考在自己的生活和学习中如何节约能源，写一份节能计划。七、拓展延伸1.参观当地节能示范工程，了解节能技术的最新发展；2.尝试设计一个节能产品或方案，并展示给同学和老师；3.参加节能知识竞赛，提升对热传递和节能的理解和应用能力。八、总结反思通过本节课的学习，我们深入了解了热传递和节能的基本知识，掌握了热传递的基本方程和计算方法，了解了节能的重要性和方法。希望大家能够在实际生活和学习中，积极应用所学知识，为节约能源做出自己的贡献。第二课时导学目标：通过本节课的学习，学生能够理解热传递的基本概念和原理，掌握热传递的计算方法，并了解节能的重要性和实践方法。一、热传递的基本概念1.什么是热传递？热传递指的是热量从高温物体传递到低温物体的过程，包括传热、传热和传热。热传递是物体内部的分子、原子等微粒之间热量传递的过程。2.热传递的三种方式（1）传导：热量通过固体物质的传递方式，是由分子之间的碰撞和传递所产生的。（2）对流：热量通过流体介质（液体或气体）的传递方式，是由流体的流动带走或带来热量的过程。（3）辐射：热量通过电磁波的传递方式，不需要介质，可以在真空中传播。二、热传递的计算方法1.传导热传递的计算方法传导热传递的传热率与导热系数、温度差和传热面积有关，可以用如下公式表示：\[q=\frac{k\cdotA\cdot\DeltaT}{d}\]其中，\(q\)为导热率，\(k\)为导热系数，\(A\)为传热面积，\(\DeltaT\)为温度差，\(d\)为传热距离。2.对流热传递的计算方法对流热传递的传热率与流体的热传导系数、流速、流体的性质等有关，可以用如下公式表示：\[q=h\cdotA\cdot\DeltaT\]其中，\(q\)为传热率，\(h\)为对流换热系数，\(A\)为传热面积，\(\DeltaT\)为温度差。3.辐射热传递的计算方法辐射热传递的传热率与辐射率、传热面积、温度差等有关，可以用如下公式表示：\[q=\sigma\cdotA\cdot(T_1^4-T_2^4)\]其中，\(q\)为传热率，\(\sigma\)为辐射率，\(A\)为传热面积，\(T_1\)和\(T_2\)分别为两个物体的温度。三、节能的重要性和实践方法1.节能的重要性节能可以减少能源的消耗，降低能源的开采和利用对环境的影响，延长能源资源的使用寿命，减少能源资源的浪费，提高能源利用效率，降低生产和生活的成本，促进经济的可持续发展。2.节能的实践方法（1）提高设备的能效：采用高效能设备、改进设备的运行方式、加强设备的维护保养等。（2）改进生产方式：采用先进的生产技术、优化生产流程、减少资源浪费等。（3）加强管理与监督：建立节能标准、实施节能政策、加强节能宣传教育等。通