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上学期

该初中物理课件围绕“制作简易热机模型”展开，核心知识点为热机利用内能做功的原理及燃料化学能转化为内能再转化为机械能的过程，课堂导入通过早期热机、汽车汽油机、轮船汽轮机、飞机喷气发动机等实例，搭建从生活应用到原理探究再到动手制作的学习支架。 其亮点是以项目式学习为主线，完整呈现科学探究流程，从提出热源、工作物质等问题，到用易拉罐、中性笔等常见材料设计制作模型，结合制作过程视频辅助教学，培养科学探究能力和模型建构的科学思维，融入安全教育强化科学态度与责任，既提升学生实践创新能力，也为教师提供可操作的跨学科实践教学方案。

教学目标 物理观念：理解热机是利用内能做功的装置，掌握燃料化学能转化为内能，再通过工作物质将内能转化为机械能的基本过程，能准确描述模型中能量转化的各个环节。 科学思维与实践力：引导学生综合运用物理知识，思考模型制作中的关键问题，培养工程设计思维和逻辑推理能力，解决实际问题。 科学探究与创新：从提出问题、设计方案、实施制作到测试评估，体验科学探究的全流程，学习观察现象、分析数据并得出结论。 科学态度与社会责任：培养严谨求实态度，形成严谨的科学作风，增强能源与环保意识。 燃油汽车中的汽油机 新课导入 早期的热机 大型轮船使用的汽轮机 新课导入 飞机使用的喷气发动机 新课导入 　 热机是人们获得动力的重要机械，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，包括热机中的能量是如何转化的，热机中的各部分是如何协调工作的。 本节我们就自己动手制作一个简易热机模型。 项目提出 1.用什么作热源？ 2.工作物质是什么？ 3.如何将内能转化成机械能？ 通常而言，制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽。 任务一 了解不同热机的工作原理 1. 内燃机：以汽油机为例，它的工作物质是气缸内 的空气和汽油的混合物。 2. 外燃机：以蒸汽机为例，燃料燃烧使水变成水蒸气， 水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的工作物质 是水蒸气。 项目实施 热机的制作交流 项目实施 1.用什么作热源？ 2.工作物质是什么？ 3.如何将内能转化成机械能？ 通常而言，制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽。 要完成热机模型的制作，需要重点考虑以下几个问题： 蒸汽机模型图 通常而言，制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽来做功的外燃机，比制作在封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机要安全，材料也相对易得，建议优先考虑前者。 项目实施 任务二 设计并制作简易热机模型 1. 材料：一个空易拉罐，一个去掉笔芯的中性笔， 橡皮泥，一台小风扇，铁丝，几个蜡烛。 项目实施 2. 制作过程 （1）气缸：用小刀在易拉罐侧壁上开一个比中性笔笔杆略粗的孔，将笔杆截成两段，带笔尖的一段插在易拉罐罐口处，尖端朝外，带尾塞的一段插在侧壁的孔中，尾塞朝外，用橡皮泥将笔杆固定并将开口处密封。 项目实施 2. 制作过程 项目实施 制作过程注意安全 项目实施 1.注意防划伤或刺伤 2.使用热源时防烫伤或灼伤 (３)组装：通过侧壁的笔杆向易拉罐内部注入大约半罐水，旋紧尾塞。将易拉罐放置在用铁丝弯折成的支架上，笔的尖端对准叶片。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。 项目实施 项目实施 制作过程视频 展示交流 2.在展示交流中，谈谈你的热机模型的工作原理， 以及制作过程中的难点，说一说你在制作过程中的心得 体会，想一想在哪些方面还可以做得更好。 1.请大家展示自己的热机模型，看看谁的模型制作 精细，运行顺畅，更有创意。 展示交流 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $