内容正文:
3.12 保温与散热
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学习目标
科学观念:知道保温是减慢热传递、散热是加快热传递,能说出常见方法。
科学思维:用热传递的三种方式分析保温与散热措施的原理。
探究实践:设计对比实验研究保温与散热的方法,控制变量、如实记录。
态度责任:尊重数据事实,关注节能,辩证看待技术的利与弊。
聚焦
生活中,有时需要保温,有时需要散热——什么情况下要保温?什么情况下要散热?
一杯热水的两种命运
聚焦
想让热水一直热着,你会怎么做?
想让热水快点变凉,你又会怎么做?
你用过哪些保温和散热的方法?
想一想:保温和散热,其实是在改变什么?
探究
观察保温杯的结构:瓶塞、外壳、真空层、反光材料、隔热支座,各起什么作用?
保温杯里藏着什么秘密
研讨
每一部分都在挡住什么
瓶塞、外壳:挡住空气流动 → 减慢热对流。
真空层:没有物质可以传热 → 同时挡住热传导和热对流。
反光材料:把热辐射反射回去 → 减慢热辐射。
隔热支座:用热的不良导体 → 减慢热传导。
探究
空气、泡沫、棉花、塑料……为什么热的不良导体都是保温的好帮手?
哪些材料能保温
探究
裹毛巾、加盖、套双层杯、放进泡沫盒,哪种方法让热水凉得最慢?
实验:怎样让热水保温更久
探究
保温实验记录表
改变的条件:保温方法。
不变的条件:水量相同、初始温度相同、时间相同、环境相同。
记录:初始温度、若干分钟后的温度,算出下降了多少。
判断:降温越少,保温效果越好。
研讨
保温就是减慢热传递
保温=减慢热传递,常用热的不良导体、真空层、反光材料。
想一想:让冰块融化得慢一些,方法与给热水保温一样吗?
结论:两者本质相同——都是减慢热从外界传进来或传出去。
应用
双层玻璃、保温箱、建筑物保温层、蔬菜塑料棚,它们利用了什么原理?
身边的保温方法
探究
扇风、倒进大盘子、装进金属杯——哪种方法让热水凉得最快?
实验:怎样让热水快速散热
探究
散热实验记录表
思路一:加快空气流动(加强热对流)。
思路二:增大散热面积。
思路三:使用热的良导体(加强热传导)。
不变的条件:水量、初温、时间相同,只改变散热方法。
研讨
散热就是加快热传递
加快空气流动 → 加强热对流,把热带走。
增大散热面积 → 让更多热有机会散出去。
使用热的良导体 → 加强热传导,把热快速导出。
保温与散热,方法相反,原理相通。
拓展
高温是集成电路的大敌,导热胶垫、导热凝胶、导热石墨片和电扇是怎样帮忙散热的?
电子产品的散热
研讨
玻璃幕墙的利与弊
利:双层镜面玻璃保温隔热,夏季反射室外热量,冬季反射室内热量。
弊:整座楼用玻璃幕墙会形成散热不良的“大暖棚”,空调加重电力负荷。
弊:强反光造成城市炫光污染。
启示:技术没有绝对的好坏,设计师需要综合考虑、合理使用。
课堂小结
保温=减慢热传递:热的不良导体、真空层、反光材料、密封。
散热=加快热传递:加快空气流动、增大散热面积、使用热的良导体。
方法:对比实验要控制变量,用温度数据判断效果好坏。
课后作业
1. 基础作业:写出三种保温方法和三种散热方法,各说明一种原理。
2. 实践作业:调查家里的保温与散热用品,填写调查记录表。
3. 拓展作业:给一件需要散热的物品设计散热装置,画出设计图并说明原理。
感谢观看!
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