《热在真空中的传递导学案-2023-2024学年科学牛津上海版五四学制》

《热在真空中的传递》导学案

第一课时

一、导入

热传递是物质之间的能量传递过程，而真空是一个没有物质

的空间。那么在真空中，热是如何传递的呢？今日我们将进修

《热在真空中的传递》，了解在无介质的状况下热的传递方式。

二、目标

1.了解真空中热的传递方式；

2.精通真空中热传递的特点；

3.能够应用所学知识解决相关问题。

三、导学

1.真空中的热传递方式

在真空中，热的传递方式主要有辐射传热。辐射传热是指热

量通过电磁波的方式传递，而不需要介质的参与。在真空中，没

有气体或液体分子能够传递热量，只能依靠辐射传热。

2.真空中热传递的特点

在真空中，热传递的速度比在介质中要缓得多，因为介质中

的分子能够快速传递热量，而在真空中只能依靠辐射传热，速度

较缓。此外，在真空中，热的传递不受介质影响，可以在任何温

度下传递热量。

3.应用实例

在真空中的太空舱中，航天员需要通过加热设备来保持舱内

的温度，因为在真空中无法通过对流和传导传递热量。另外，真

空绝热瓶可以保持液体的温度，因为在真空中热的传递速度较缓。

四、小结

通过进修《热在真空中的传递》，我们了解到在无介质的真

空中，热主要通过辐射传递。真空中的热传递速度较缓，不受介

质影响，可以在任何温度下传递热量。在实际应用中，我们可以

利用这些特点来设计和改进相关设备。期望大家能够深度理解并

应用所学知识。

第二课时

导学目标：通过本节课的进修，同砚能够理解热在真空中的

传递原理，精通相关观点和公式，能够运用所学知识解决相关问

题。

一、导入

1.引入问题：你知道在真空中热是如何传递的吗？

2.激发爱好：热在真空中的传递是一个玄妙而又有趣的现象,

我们将一起来揭开这个谜团。

二、观点理解

1.传热方式：热在真空中主要通过辐射传递。

2.辐射传热：物体在温度不同的状况下会发射电磁波，这种

电磁波就是热辐射。

3.辐射传热规律：斯特蒂芬-玻尔兹曼定律和维恩位移定律。

4.斯特蒂芬・玻尔兹曼定律：Q=纥『4,其中Q为单位时间

内单位面积的辐射热通量，£为辐射率，。为斯特蒂芬-玻尔兹曼

常数，T为必定温度。

5.维恩位移定律：XmaxT=常数，其中入max为辐射光谱中

波长最大值，T为必定温度。

三、公式运用

1.问题1：一个必定温度为2000K的物体，其表面积为2m八2,

其辐射率为0.5,求单位时间内单位面积的辐射热通量。

解：依据斯特蒂芬-玻尔兹曼定律，Q=0.5*5.67x10八-8*

2000八4=5.67x10八-8*2000八4=454.4W/m八2。

2.问题2：一个黑体在1500K时，其辐射光谱中波长最大值

为求该黑体在3000K时的波长最大值。

解：依据维恩位移定律，XmaxT=常数，所以1*1500=常

数,常数=1500o因此，在3000K时，入max=1500/3000二

0.5|imo

四、拓展应用

1.真空绝热容器中的保温设计。

2,太空舱内的温度控制技术。

3.太阳能利用中的热辐射原理。

五、教室小结

通过本节课的进修，我们了解了热在真空中的传递原理，精

通了相关观点和公式。在以后的进修和生活中，我们可以运用所

学知识解决相关问题，提高对热传递的理解和精通。

六、作业

1.计算一个必定温度为2500K的物体，其表面积为3m八2,

其辐射率为0.8时的单位时间内单位面积的辐射热通量。

2.沉思：在真空中，热传递主要通过