热传导实验设计

小学科学苏教版五年级上册第二单元第5课《热传导》教案(2021新版)

在本课中，我们将研究关于热传导的知识。热是我们生活中常见的一种现象，我们可以通过一些实验和观察来了解热传导的过程和特点。通过本课的研究，我们将能够掌握热传导的概念和发生条件，解释生活中的一些热传导现象。

二、研究热传导的基本概念和特点。

在生活中，我们经常会遇到一些热传导的现象，比如烧水、炒菜等。热可以从物体的高温部分传到低温部分，也可以通过直接接触从温度高的物体传到温度低的物体。这种传热方式叫作热传导。我们可以通过实验来观察热在金属、热水和冷水之间的传递过程和方向，从而更好地理解热传导的特点和规律。

三、进行热传导实验。

我们可以通过实验来更深入地了解热传导的发生条件和传递的方向。我们可以使用一片金属片和一片有豁口的金属片，将它们夹在一起，然后用火柴点燃酒精灯，将火焰放在金属片的一端。我们可以观察到热是从火焰处传递到金属片的另一端，从而证明了热传导的存在和传递方向。

四、应用热传导的具体事例。

在生活和生产中，我们经常会用到热传导的知识，比如烤面包、烤肉等。我们可以通过掌握热传导的概念和发生条件，来解释这些现象的原理。同时，我们也可以通过这些应用来加深对热传导的理解和掌握。

五、总结本课内容。

通过本课的研究，我们了解了热传导的概念和特点，掌握了热传导的发生条件和传递方向，同时也学会了应用热传导的知识来解释生活中的一些现象。我们希望同学们能够加强对热传导的理解和掌握，更好地应用到实际生活和研究中。

老师：在本节课中，我们研究了物体之间热量传递的问题。首先，我们通过泡温泉的例子引发了学生们对热传递的兴趣。接着，我们分析了生活中的例子，如暖手宝和热气等，让学生们初步了解了物体之间的热传递。我们还总结了热传递的方向和产生条件，即从温度高的物体传向温度低的物体，需要物体接触且有温度差。最后，我们拓展了更多的生活例子来加深学生们对热传导概念的理解。

热学设计性实验之一

用直流电桥法测量Pt100金属电阻的温度特性

“温度”是一个重要的热学物理量，它不仅和我们的生活环境密切相关，在科研及生产过程中，温度的变化对实验及生产的结果也是至关重要的，所以温度传感器的应用更是十分广泛的。

【实验目的】

1.学会用直流电桥法测量热电阻；

2. 测量PT100电阻的温度特性；

3.了解温度传感器的原理和应用。

【实验仪器】

Ⅰ-FB716型物理设计性（热学）实验装置1套。

【实验原理】

1．100Pt铂电阻温度传感器：

100Pt铂电阻是一种利用铂金属导体电阻随温度变化的特性制成的温度传感器。铂的物理性质、化学性质都非常稳定，抗氧化能力强，复制性好，容易批量生产，而且电阻率较高。因此铂电阻大多用于工业检测中的精密测温和作为温度标准。显著的缺点是高质量的铂电阻价格十分昂贵，并且温度系数偏小，由于其对磁场的敏感性，所以会受电磁场的干扰。按IEC标准，铂电阻的测温范围为C650~C200。每百度电阻比3850.1)100(W，当100R0时，称为100Pt铂电阻，10R0时，称为10Pt铂电阻。其允许的不确定度A级为：) t 002.0C15.0(。B级为：) t 05.0C3.0(。铂电阻的阻值与温度之间的关系,当温度C0~C200t之间时，其关系式为：

320)100(1tCtCBtAtRRt （1）

当温度在C650~0t之间时关系式为：

)1(20BtAtRRt （2）

（1）、（2）式中0tR ,R分别为铂电阻在温度C0 ,Ct时的电阻值，C ,B ,A为温度系数，对于常用的工业铂电阻： 1 1121713)C(1027350.4C)C(1080195.5B)C(1090802.3A

传热膜系数测定实验

实验日期：2010/12/9

班级:

姓名：

学号:

同组人:

实验装置：

一.报告摘要

本实验以套管式换热器为研究对象，并用常压下100℃的水蒸汽冷凝空气来测定传热膜系数，通过实验掌握传热膜系数及传热系数的测定方法，并确定传热膜系数准数关系式中的系数及分析影响传热膜系数的因素。

关键词：传热膜系数α，传热系数K，努赛尔数Nu，雷诺数Re，普朗特准数Pr

二.目的及任务

1. 掌握传热膜系数α及传热系数K的测定方法；

2. 通过实验掌握确定传热膜系数准数关系式中的系数A和指数m的方法；

3. 通过实验提高对准数关系式的理解，并分析影响α的因素。

三.基本原理

对流传热的核心问题是求算传热系数α，当流体无相变时对流传热准数关系式的一般形式为

pnmGrANuPrRe

对于强制湍流而言，Gr数可忽略，即

nmANuPrRe

本实验中，可用图解法和最小二乘法计算上述准数关系式中的指数m和系数A。

用图解法对多变量方程进行关联时，要对不同变量Re和Pr分别回归。本实验可简化上式，即取n=0.4。在两边取对数，得到直线方程为

RelglgPrlg4.0mANu

在双对数坐标中作图，求出直线斜率，即为方程的指数m。在直线上任取一点函数值代入方程中，则可得到系数A，即

mNuARePr4.0

用图解法，根据实验点确定直线位置有一定的人为性。而用最小二乘法回归，可以得到最佳关联结果。应用计算机辅助手段，对多变量方程进行一次回归，就能同时得到A,m,n。

对于方程的关联，首先要有Nu,Re,Pr的数据组。其特征数定义式分别为

dNuCpdu,Pr,Re

实验中改变空气的流量，以改变Re值。根据定性温度计算对应的Pr值。同时，由牛顿冷却定律，求出不同流速下的传热膜系数值，进而求得Nu的值。

牛顿冷却定律为

mtAQ

式中α——传热膜系数，W/(m2·℃)；

5 热传导（教案）苏教版科学五年级上册

授课内容 授课时数

授课班级 授课人数

授课地点 授课时间

教学内容

本节课的内容来自于苏教版科学五年级上册第五章，主要研究热传导现象。课程将引导学生通过实验和观察，理解热是如何通过物体传递的。具体内容包括：

1. 热传导的概念和原理

2. 热传导的三种方式：传导、对流、辐射

3. 热传导在日常生活中的应用

4. 热传导的实验探究

核心素养目标

1. 科学素养：通过本节课的学习，使学生掌握热传导的基本概念和原理，培养学生的科学思维和科学探究能力。

2. 实践能力：通过实验和观察，培养学生动手操作和解决问题的能力，使学生能够运用热传导原理解决实际问题。

3. 创新精神：通过本节课的学习，激发学生对科学现象的好奇心和探索欲，培养学生的创新意识和创新能力。

4. 社会责任：使学生了解热传导在日常生活中的应用，培养学生关注社会、关注环保的意识，使学生能够为社会的发展做出贡献。

学情分析

1. 知识层次：五年级学生已经具备了一定的科学知识基础，对自然界中的现象有一定的了解。他们已经学习了关于物质和能量的基本概念，对于热现象有一定的认识。然而，他们对热传导的具体概念和原理可能还不够清晰，需要通过本节课的学习来加深理解。

2. 能力层次：五年级学生在观察和实验方面有一定的基础，他们能够通过观察和实验来探究自然现象。然而，在分析和解决问题的能力方面，他们可能还需要更多的指导和练习。本节课将通过实验和观察，培养学生的分析和解决问题的能力。

3. 素质层次：五年级学生在学习态度和行为习惯方面各有不同。有些学生可能对科学学习充满兴趣，积极参与课堂活动，而有些学生可能对科学学习感到困难，缺乏自信心。因此，教师需要通过鼓励和引导，激发学生的学习兴趣，提高他们的学习自信心。

4. 行为习惯：五年级学生在课堂上的行为习惯对课程学习有重要影响。有些学生可能能够集中精力听课，积极参与课堂讨论，而有些学生可能容易分心，缺乏自律。因此，教师需要通过有效的课堂管理，营造一个积极的学习氛围，帮助学生养成良好的学习习惯。