《热对流导学案-2023-2024学年科学青岛版》VIP

《热对流》导学案第一课时一、导入1.引入话题：你们有没有想过为什么热水壶里的水会煮沸？为什么太阳能够照耀整个地球？这些现象都和热对流有关。今天我们就来学习关于热对流的知识。2.目标：了解什么是热对流，并掌握热对流的原理和影响因素。二、概念解释1.什么是热对流？热对流是指在液体或气体中由于密度差异而产生的对流现象。当液体或气体受热变热时，密度减小，升至上层；当受冷变凉时，密度增大，下沉至下层。从而形成了循环运动。2.热对流的原理热对流现象是由于物体受热后密度减小，形成热气团上升，密度增大后下沉而产生的。这种不断上升和下沉的循环运动即为热对流。三、影响因素1.温差温差是引起热对流的重要因素。温差越大，上升和下沉运动越明显。例如，热水壶里的水被加热后，在底部受热，温度升高后密度减小，就形成了热对流。2.液体或气体的性质液体或气体的性质也会影响热对流的强弱。密度越大的液体或气体，热对流效应越不明显。因此，不同的液体或气体可能产生不同的热对流效应。3.外部因素外部因素如风力、大气压力等也会对热对流产生影响。这些外部因素可能对热对流的方向和强度产生干扰。四、热对流的应用1.汽车散热系统汽车发动机工作时会产生大量热量，如果没有散热系统进行散热，会导致发动机过热。汽车散热系统利用了热对流的原理，通过循环流动的冷却剂来散热，保持发动机正常工作。2.大气循环地球表面受到太阳辐射，产生不均匀的热量分布，导致了大气的循环。大气中的热对流现象影响了气候，维持了地球上的生态平衡。五、小结通过学习，我们了解了什么是热对流，它的原理和影响因素，以及在生活中的应用。热对流是一种常见的现象，在物理世界中有着重要的作用。希望大家能够认真学习，掌握这一知识，加深对物理世界的理解。第二课时导学目标：1.了解热对流的概念和特点。2.掌握热对流的传热规律。3.能够运用热对流的知识解决实际问题。导学内容：一、热对流的概念和特点热对流是指在流体中传热时，除了热传导的作用外，还有流体的流动对热量的传递起着很重要的作用。其特点包括：流体的运动对传热有重要的影响；热对流是自然界和工程中常见的传热方式；热对流的传热效果比热传导要好得多。二、热对流的传热规律热对流传热的规律可以通过牛顿冷却定律来描述。牛顿冷却定律指出，流体静止时的传热规律为：q=hcΔT，其中q为单位时间内传热量，h为对流传热系数，c为流体的比热容，ΔT为流体的温度差。当流体流动时，传热规律为：q=hcAΔT，其中A为传热面积。三、运用热对流知识解决实际问题在实际应用中，我们可以利用热对流的知识来设计散热器、暖气等设备，提高传热效率。同时，也可以通过调节流体的流速、温度等参数来控制传热过程，实现能量的有效利用。导学步骤：1.请同学们阅读相关教科书和资料，了解热对流的概念和特点。2.请同学们运用牛顿冷却定律，计算实际问题中的传热量。3.请同学们在实验室中设计一个简单的热对流实验，观察流体流动对传热效果的影响。导学问题：1.什么是热对流？其特点是什么？2.请描述牛顿冷却定律，并说明其在热对流传热规律中的应用。3.如何利用热对流的知识来提高传热效率？拓展练习：1.请同学们结合实际案例，探讨热对流在工程领域中的应用。2.请同学们设计一个实验，验证热对流对传热效果的影响。导学总结：通过本次导学，我们对热对流的概念、特点和传热规律有了初步