14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 导学案-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

14.4 跨学科实践：制作简易热机模型

素养目标

科学思维：能根据热机的能量转化特点设计出适合的简易模型。

◎重点：能够使用正确的能量转换模式输出机械能。

【合作探究】

【项目提出】根据热机的工作原理及相关知识，制作一个简易热机模型

【项目分析】1.了解热机的基本原理。

2.用所设计的热机完成一定的工作。

3.根据设计方案和成果进行评价和改进。

【项目实施】

一、热机的基本原理

1.主要结构：热源、转动装置、传动装置

2.原理：需要一个热源通过燃烧将化学能转化为　　　　能，然后再通过做功的方式转化为转动装置的　　　　能。

对于热机来说，在使用时，能量的损失主要来自　　　　、　　　　、　　　　等方面，在制作简易热机模型时需要让尽可能多的　　　　能转化为机械能。

二、设计简易热机模型

1.确定热机的工作物质

（1）参考走马灯可以直接用加热的空气作为工作物质（能量转化效率低）。

（2）参考蒸汽机可以使用加热水产生的水蒸气作为工作物质（便于操作）。

（3）参考内燃机可以采用燃烧后的高温高压燃气作为工作物质（难度较大）。

2.根据设计的方案准备器材与组装模型

（1）科学兴趣小组组装了如图1所示的简易热机模型。

图1