14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 课件-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

第十四章　内能的利用 九年级物理人教版·上册 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 1 热机使人类摆脱了繁重的体力劳动，促进了生产的发展，带来了工业革命。现代社会在交通、航天、电力工业等很多方面都离不开热机。对热机的研制和改进将会进一步推动社会生产力的发展。 新课引入 热机是人们获得动力的重要机械，热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机的工作原理。 新课引入 热源选择 采用酒精灯作为热源。也可以改进为酒精膏，以减少安全隐患并提升实验效果。 学习目标 工作物质 使用水蒸气作为工作物质，符合热机原理。可以进一步了解斯特林发动机的工作物质循环设计，以提高模型效率。 学习目标 能量转换机制 通过蒸汽喷射驱动风扇转动，实现了内能向机械能的转化。为了确保模型的正常运行，需要特别注意密封性和喷口方向的准确性。 学习目标 为了提升密封性和喷口设计，建议采用橡胶垫圈和细金属管，并借鉴木质支架的结构设计，以确保模型稳定运行。 材料与结构优化 学习目标 为了提升热机模型的安全性和效率，建议采用酒精膏作为热源，并控制温度以避免局部过热。同时，使用耐高温胶来密封接口。 安全与效率提升 新知讲解 材料准备 空易拉罐 笔筒 小电风扇 酒精灯 新知讲解 向易拉罐内部注入大约半罐水。将笔管的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。 新知讲解 工作原理阐述 在展示交流中，需清晰阐述热机模型的工作原理，包括水受热汽化、蒸汽推动风扇转动等关键步骤，以及该过程如何模拟蒸汽机的基本原理。 制作难点与解决 在讨论制作难点时，如密封不足和蒸汽动力不足，需提出相应的解决方案，如使用耐高温胶和垫圈来增强密封性，以及调整水量和喷口直径。 创新优化方向 在交流过程中，应大胆提出创新优化方向，如探索能源多样化，如使用太阳能加热罐体；或改进动力传输方式，如自制电磁转子来实现多元能量转化。 归纳拓展 谢谢 $$