2.1 热机 课件 2025-2026学年教科版（2024）初中物理九年级上册

滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入气缸，推动活塞向右运动，与活塞连接的连杆带动曲柄及轮子转动，废气从排气管排出，转动的轮子反过来又带动滑块阀门移到左端，蒸汽从右面进入气缸，推动活塞向左运动，继续带动轮子转动，如此实现了活塞的往复运动。 热机 第1节 第2章 改变世界的热机 （教科版）九年级 上 大单元知识框架 学习目标 物理观念 1.理解热机将内能转化为机械能，明晰燃料化学能到机械能的转化路径。 2.认识蒸汽机，了解其工作原理，构建热机工作的物理过程。 科学思维 1.通过 “小小热机” 实验推理能量转化，培养逻辑推理。 2.分析蒸汽机原理图，提炼物理规律，提升模型分析与抽象思维 。 科学探究 1.观察 “小小热机” 实验现象并分析原理，锻炼观察、归纳。 2.围绕蒸汽机原理交流讨论，提升合作与表达能力 。 科学态度与责任 1.了解热机对社会的推动，树立科技价值观。 2.追溯蒸汽机发展，体会传承创新，培养探索创新态度。 激趣导入 车流在城市中蜿蜒穿行，货轮在茫茫大海中航行，飞机在蓝天中翱翔，火箭刺破苍穹… … 它们是如何做到的呢？ 热机，改变了我们的生活，推动了社会的进步。 任务一：利用内能做功 思考：减少物体的内能可以做功吗？ 热机 ——各种利用内能做功的机械叫做热机。 改变物体内能的两种方式 热传递 做功 1.热机 演示实验 如图所示，在锥形瓶内装些水，用带小孔的胶塞塞住瓶口，在小孔上方放一个用纸做成的小叶轮。加热锥形瓶使水沸腾，细心观察，会发生什么现象？ 观察：热机的原理 利用内能来做功 演示实验 观看视频：热机的原理 小小热机 现象： 酒精燃烧 水 沸腾 叶轮转动 新知探究 观察：热机的原理 现象分析： ① 现象一：叶轮转动。 原因：试管内的水沸腾，水蒸气向外膨胀，推动叶轮转动。 ② 现象二：玻璃管口出现“白雾”。 原因：水蒸气膨胀对外做功，内能减少，温度降低，其中的水蒸气液化形 成“白雾”。 新知探究 在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾成水蒸气，水蒸气驱动叶轮转动，这样，内能转化为成了叶轮的机械能。 热机的能量转换： 燃烧 做功 燃料的化学能 内能 机械能 热机是通过燃料燃烧获取内能并将其转化为机械能的装置。 实验结论：本实验虽然简单，但展示了热机的基本原理。 种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 汽轮机 喷气发动机 蒸气机 新知探究 新知研究 2.蒸汽机 　　18世纪，苏格兰发明家詹姆斯·瓦特在修理一台老式蒸汽机时，发现它效率低下，大部分蒸汽被浪费。经历二十余年的艰难历程，他终于改进、完善了蒸汽机，才使蒸汽机广泛成为带动其他机器运转的动力装置。 　　瓦特改进的蒸汽机具有划时代的意义，这也成为了第一次工业革命的标志。后人为了纪念这位伟大的发明家，把功率的单位定为“瓦特”。 瓦特与蒸汽机 蒸汽机（steam engine）是最早应用于工业生产的热机。 蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？ 瓦特设计的蒸汽机 广而告之 本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。 Bolton-Watt公司 新知研究 新知探究 观看蒸汽机的原理图，汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。请研究图中的机械结构，说明蒸汽是如何进入汽缸、推动活塞运动、带动轮子转动的。 讨论交流：蒸汽机是怎样工作的 新知探究 滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出。 蒸汽机的工作过程: 燃料燃烧，在蒸汽锅炉中，水沸腾形成蒸汽，通过管道被送入汽缸，受滑块阀门控制交替进入汽缸的左侧和右侧，推动活塞运动。 新知探究 课堂小结 热机（一） 热机 定义：通过燃料燃烧获内能，转化为机械能的装置 能量转化：燃料化学能→水的内能→叶轮机械能 蒸汽机 工作原理：滑块阀门控制蒸汽进出汽缸，推动活塞运动，带动轮子转动， 能量转化：实现内能→机械能转化 练习与应用 1．热机工作时，能量的转化过程是（ ） A. 机械能→化学能→内能 B. 化学能→内能→机械能 C. 内能→化学能→机械能 D. 机械能→内能→化学能 B 2．下列装置中属于热机的是（ ） A. 电动机（电能转化为机械能） B. 发电机（机械能转化为电能） C. 蒸汽机（通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能） D. 电磁起重机（电能转化为磁能） C 练习与应用 3．关于蒸汽机，下列说法正确的是（ ） A. 蒸汽机不能将内能转化为机械能 B. 蒸汽机是现代才发明的热机 C. 瓦特改进蒸汽机后，使其广泛应用于工业生产 D. 蒸汽机工作时，蒸汽只能从汽缸一侧进入 C $$null热机的原理。给烧瓶里装一些水，用一个带玻璃管的橡胶塞塞住，一个简易的热机就做好了。用酒精灯给烧瓶加热。观察可以发现，随着水的沸腾，玻璃管口也有气流喷出。把一个纸质的小风车靠近玻璃管口，我们发现小风车转起来了。同学们，你们明白热机的基本原理了吗？