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

该初中物理学案聚焦热机原理与简易模型制作，围绕“能量转化”这一核心概念，从水沸腾实验现象切入，引导学生通过观察塞子飞出、叶轮转动等直观现象，逐步建构内能转化为机械能的认知框架，形成由生活经验到物理规律的学习支架。 本资料突出物理观念中的能量观念和科学思维中的模型建构能力，以典型实验为载体，强化学生对热机工作本质的理解，习题设计紧扣真实情境，注重证据推理与质疑创新，如对蒸汽冲塞过程的分析既考查知识迁移，又培养科学态度与责任意识，有效提升学生的实践能力和学科素养。

第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 知识梳理 一、热机的原理 1.汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的　空气和汽油的混合物　；蒸汽机的工作物质是　水蒸气　。 2.热机工作过程中，将　内　能转化成　机械　能。 二、汽轮机的制作 制作制作时，优先考虑采用　燃烧燃料加热水产生水蒸气　来对外做功的方案。 重难突破 重难点　热机的原理 【典例】 如图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是　　　　　　　　　　　　　，在这个过程中　　　能转化为　　　能，热机就是根据这种道理制成的。 答案：水蒸气把塞子冲出来　内　机械 热机是利用内能做功的机械，其工作原理是： 燃料的化学能内能机械能。 【对点训练】 1.如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是(　B　) A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸汽把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸汽把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 2.如图所示的实验中，试管内的水沸腾后。能使小叶轮旋转起来。在这个实验中燃料的化学能转化为　内　能并传给水，水沸腾形成的水蒸气驱动叶轮转动，最终转化成了叶轮的机械能，这就是　蒸汽机　（选填“蒸汽机”或“内燃机”）的工作原理。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 知识梳理 一、热机的原理 1.汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的 ；蒸汽机的工作物质是 。 2.热机工作过程中，将 能转化成 能。 二、汽轮机的制作 制作制作时，优先考虑采用 来对外做功的方案。 重难突破 重难点　热机的原理 【典例】 如图所示，试管内装有水，橡皮塞塞住管口，加热使水沸腾，水沸腾后看到的现象是 ，在这个过程中 能转化为 能，热机就是根据这种道理制成的。 答案：水蒸气把塞子冲出来　内　机械 热机是利用内能做功的机械，其工作原理是： 燃料的化学能内能机械能。 【对点训练】 1.如图所示，用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。下列说法正确的是( ) A．用酒精灯加热试管，水内能的增加是通过做功的方式实现的 B．蒸汽把软木塞顶跑的过程，实现了内能向机械能的转化 C．蒸汽把软木塞顶跑的过程，相当于汽油机的排气冲程 D．试管口出现的白雾是水汽化后形成的水蒸气 2.如图所示的实验中，试管内的水沸腾后。能使小叶轮旋转起来。在这个实验中燃料的化学能转化为 能并传给水，水沸腾形成的水蒸气驱动叶轮转动，最终转化成了叶轮的机械能，这就是 （选填“蒸汽机”或“内燃机”）的工作原理。 学科网（北京）股份有限公司 $