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第五章 熱傳遞
第22課 保溫和散熱
學(xué)習(xí)目標(biāo)
通過(guò)觀察和理論推斷，知道保溫瓶是如何保溫的。
了解散熱器的工作原理，知道影響熱傳遞的因素。
知道如何讓一杯熱水更快變涼。
復(fù)習(xí)導(dǎo)入
熱傳遞的方式
傳導(dǎo)
對(duì)流
輻射
舉例
舉例
舉例
熱的良導(dǎo)體
熱的不良導(dǎo)體
水的熱對(duì)流
空氣的熱對(duì)流
太陽(yáng)能
紅外線輻射熱
回答問(wèn)題：
①保溫是讓熱傳遞快一些還是慢一些？
②散熱是讓熱傳遞快一些還是慢一些？
③早晨將熱水倒進(jìn)熱水瓶，晚上倒出的水還是熱的，這是為什么呢？
保溫是讓熱傳遞慢一些。
散熱是讓熱傳遞快一些。
熱水瓶有保溫的功能。
根據(jù)我們?cè)谇扒懊娴膶W(xué)習(xí)和生活經(jīng)驗(yàn)。
得出，保溫瓶減慢熱傳遞的能力，進(jìn)而能夠保溫。
熱水瓶保溫與它的材料和結(jié)構(gòu)有什么關(guān)系呢？
讓我們帶著問(wèn)題開(kāi)始第一部分的探究！
第一部分 研究熱水瓶是怎樣保溫的
在生產(chǎn)生活中，有時(shí)需要保溫，讓物體的溫度保持在一定的范圍內(nèi)，這就需要減緩熱傳遞；有時(shí)需要散熱，使物體的溫度盡快降下來(lái)，這就需要加快熱傳遞。
熱水瓶是怎樣減緩熱傳遞達(dá)到保溫效果的呢？
提示：
思考方向：
**材料、結(jié)構(gòu)決定性能，什么材料、結(jié)構(gòu)決定那些性能？**
**從哪幾個(gè)方面能夠減緩熱傳遞？**
運(yùn)用熱傳遞的知識(shí)分析下列問(wèn)題：
1. 熱水瓶塞、瓶膽是用什么材料做成的，有什么作用？
2. 將熱水瓶塞蓋在瓶口上有什么作用？
3. 瓶膽為雙層，中間的空氣被抽去；瓶膽壁內(nèi)外涂有銀白色發(fā)亮物質(zhì)，有什么作用？
觀察實(shí)驗(yàn)：觀察熱水瓶瓶膽的材料和結(jié)構(gòu)
熱水瓶?jī)?nèi)有瓶膽，瓶膽為雙層，中間的空氣被抽去；瓶膽壁內(nèi)外涂有銀白色發(fā)亮物質(zhì)(銀)。
保溫瓶膽的材質(zhì)是玻璃的容易破碎，要輕拿輕放！
問(wèn)題解答：
1. 熱水瓶塞、瓶膽是用什么材料做成的，有什么作用？
2. 將熱水瓶塞蓋在瓶口上有什么作用？
3. 瓶膽為雙層，中間的空氣被抽去；瓶膽壁內(nèi)外涂有銀白色發(fā)亮物質(zhì)，有什么作用？
熱水瓶塞是木質(zhì)或塑料的，瓶膽是玻璃的。它們均為熱的不良導(dǎo)體，具有保溫的功能。
將瓶塞塞在瓶口可以阻止熱量通過(guò)空氣熱對(duì)流傳遞到瓶外，起到保溫的作用。
中間空氣被抽去，阻斷熱通過(guò)夾層空氣對(duì)流傳遞；瓶膽壁內(nèi)外鍍銀，可反射熱輻射，減少通過(guò)輻射散發(fā)的熱量。均起到保溫的功能。
另外，設(shè)計(jì)成大肚子，小瓶口的目的也是減緩熱傳遞
根據(jù)以上分析，我們能得出什么結(jié)論？
熱水瓶之所以能夠保溫，是因?yàn)闊崴吭跓醾鲗?dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三個(gè)方面均采用減緩熱傳遞的設(shè)計(jì)，所選用的材料也是熱的不良導(dǎo)體。
在熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射三個(gè)方面均采用減緩熱傳遞的設(shè)計(jì)可以設(shè)計(jì)出保溫設(shè)備。
假期作業(yè)：觀察更多的保溫容器，比較它們的材料和結(jié)構(gòu)與熱水瓶有什么相同和不同，判斷它們能否保溫，效果怎樣。
寫(xiě)成簡(jiǎn)報(bào)。
我們現(xiàn)在討論完保溫設(shè)備了，知道了，使用熱的不良導(dǎo)體減緩熱傳導(dǎo)，阻斷流體流動(dòng)減緩熱對(duì)流，受熱面、散熱面顏色淺減緩熱輻射。接下來(lái)讓我們順著這個(gè)思路，來(lái)探究一下如何更好的“散熱”。
第二部分 研究散熱器是怎樣散熱的
觀察電暖器、空調(diào)和汽車的散熱器是用什么材料制成的，結(jié)構(gòu)有什么特點(diǎn)。
結(jié)構(gòu)特點(diǎn)：
①金屬材質(zhì)（鋁、鐵、銅）
②散熱面大（多組代替平面）
③表面有涂層的為黑色，無(wú)涂層的為裸露金屬。
④能安裝散熱風(fēng)扇的，安裝了散熱風(fēng)扇。
1. 三種散熱器有什么相同點(diǎn)？
2. 散熱器一般由多組金屬片組合而成，這種結(jié)構(gòu)有什么作用？
相同點(diǎn)：①金屬材質(zhì)（鋁、鐵、銅）②散熱面大（多組代替平面）
多組金屬片組合可以增大散熱面，散熱面越大，散熱效果越好。
有了思路，我們就可以通過(guò)對(duì)比實(shí)驗(yàn)證明自己的假設(shè)是否正確。
散熱器一般涂成黑色，這是為什么？
我們知道顏色越深越容易吸收熱輻射，而散熱本身也可以利用熱輻射來(lái)散熱，所以黑色物體能加快熱傳遞嗎？
實(shí)驗(yàn)方法：
1. 將燈泡一半涂成黑色，一半涂成白色。
2. 將兩支溫度計(jì)分別掛在支架上，溫度計(jì)液泡距燈泡同等距離。
3. 接通電源，觀察兩支溫度計(jì)的示數(shù)。
實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象：涂黑一側(cè)的溫度計(jì)示數(shù)要比另一側(cè)的示數(shù)高。
根據(jù)實(shí)驗(yàn)結(jié)果，散熱器制成黑色的原理是什么呢？
散熱器制成黑色會(huì)提高通過(guò)輻射散熱的能力。
小結(jié)：通過(guò)以上活動(dòng)，你認(rèn)為影響熱傳遞的主要因素是什么？
影響熱傳遞的主要因素是熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射。
總結(jié)：
我們可以控制熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和熱輻射的快慢，來(lái)控制設(shè)備保溫或散熱。
接下來(lái)讓我們利用這節(jié)課所學(xué)，來(lái)討論一下如何讓一杯熱水更快變涼。
應(yīng)用與拓展
怎樣讓一杯熱水更快變涼
綜合運(yùn)用熱傳遞的知識(shí)，設(shè)計(jì)多種方法使一杯熱水變涼。比一比，誰(shuí)設(shè)計(jì)的方案數(shù)量多、速度快，而且科學(xué)、可行。
思考方向：①可操作，可實(shí)現(xiàn) ②傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射
思考方向：①可操作，可實(shí)現(xiàn) ②傳導(dǎo)、對(duì)流、輻射
當(dāng)堂練
1.保溫壺的共同點(diǎn)是( )
A.形狀、顏色、大小相同，都是用熱的不良導(dǎo)體制成的。
B.形狀、顏色、大小不同，都是用熱的良導(dǎo)體制成的。
C.形狀、顏色、大小不同，但都是雙層的，中間的空氣已經(jīng)抽去
2.暖氣片要想散熱效果最好要做成( )
A.銀白色 B.黑色 C.黑白相間
3.下列屬于保溫物品的是( )
A.暖氣片 B.燃?xì)庠铋_(kāi)關(guān) C.外賣箱
4.熱水瓶膽壁內(nèi)外涂有銀白色發(fā)亮物質(zhì),是為了( )
A.美觀 B.防止熱輻射 C.防止爆炸
5.下列不需要散熱的是( )。
A.電腦主機(jī) B.汽車發(fā)動(dòng)機(jī) C.盛滿熱水的保溫杯
C
B
C
B
C

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