第14章 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型-【一本】2025-2026学年新教材九年级物理全一册教学课件（人教版2024）

该初中物理课件聚焦热机的能量转化原理，通过指导学生用易拉罐制作简易热机（打孔、灌水、加热观察旋转）和简易斯特林热机（试管装玻璃珠、连接注射器加热观察起伏），结合课堂练习中热机冲程能量转化问题，构建从动手制作到原理理解的学习支架，帮助学生衔接内能、机械能及热机工作过程等知识点。 其亮点在于以科学探究为核心，引导学生利用废旧易拉罐、玻璃珠等易得材料设计制作热机模型，经历“问题-设计-制作-演示”完整探究过程，落实科学探究素养；通过简化热机结构为可操作模型（如易拉罐旋转、注射器活塞往复），帮助学生建构热机工作原理的物理模型，体现科学思维中的模型建构；课堂练习中“白雾液化”“热机冲程能量转化”等问题，强化能量观念这一物理观念要素。对学生而言，能在动手实践中深化能量转化理解，提升探究能力；对教师而言，提供直观演示工具和实践活动方案，可增强教学互动性与知识直观性。

初中物理 九年级全一册（上）　RJ版 练 新 题 ， 提 素 养 新教材 · 新课件 · 新服务 第十四章　内能的利用 第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 学习目标 课程讲授 课堂练习 课堂小结 学习导入 课后作业 项目提出 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，为了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，热机中各部分是如何协调工作的，在学过的热机知识基础上，我们可以尝试制作一个简易热机模型。 项目分析 汽油机属于内燃机，工作物质为气缸内的混合气体。 蒸汽机属于外燃机，工作物质为外部的水。 热机的分类 热机的工作原理 项目实施 一、材料选择 选择合适的材料，易拉罐、胶带、细线等。 确保材料安全、易得，适合学生操作。 二、工具准备 准备必要的工具，如剪刀、螺丝刀等。 确保工具安全、易于操作，适合学生使用。 方案一：用易拉罐制作简易热机 三、基本步骤如下： ①找一个废旧易拉罐，在其侧面打孔，让孔有一定的方向。 ②在另一端对称位置打孔，保证两个孔的方向一致。 ③用细线制作提手并灌入适量的水后用胶带或其他材料封口，保证密封良好。 ⑤可以使用轴承替代细线，以增强旋转的稳定性和持久性。请注意，制作热机时要注意安全，避免热水和蒸汽造成的伤害。 ④将易拉罐置于煤气灶上加热，由于水量较少，水会很快沸腾。水沸腾后，产生的水蒸气会通过预留的孔洞喷出，推动周围的空气旋转，从而带动易拉罐快速旋转。 方案二：制作简易斯特林热机 基本步骤如下： ①在试管里装几个玻璃珠，用试管塞连接细玻璃管软管连接事先固定在桌子上的注射器，形成一个封闭系统。 ②把装置安装在铁架台合适的位置上，用酒精灯加热试管，当气体膨胀到一定程度，使试管的玻璃珠倾斜到另一端。 由热能转化为机械能 ③可以实现试管上下起伏，注射器活塞来回往复，热能和机械能互相转换，撤去酒精灯后，气体剩余的内能还能做功。 展示交流 通过实物展示和现场演示，直观呈现热机模型的运行过程，吸引观众的注意力；可以制作展示板，介绍模型的制作过程、工作原理和创新点。 拍摄视频记录模型的运行情况，便于在展示过程中进行详细讲解和分析。 课堂练习 1.如图甲所示，此过程的能量转化与热机 冲程的能量转化相同；若不放棉花，快速压缩活塞，筒内空气温度 （选填“升高”、“不变”或“降低”）。如图乙所示，盒盖飞出时，盒内燃气的内能 （选填“变大”、“不变”或“变小”），这是通过 的方式改变盒内燃气内能。 压缩 升高 变小 做功 2.矿泉水瓶拧好瓶盖，然后用一只手使劲拧矿泉水瓶的尾部，另一只手稍微一拧瓶盖， “砰”的一声，瓶盖就飞了出去，同时看到瓶口有“白雾”出现，白雾是 （物态变化）现象。从能量转化角度分析，该能量转化与汽油机的 冲程相同。 液化 做功 3.如图所示，小华发现家中蒸蛋器在使用时会通过上方小孔喷出蒸汽，于是他小心地将自制的风车放在小孔附近，成功让风车转了起来，蒸汽推动风车转动时的能量转化与汽油机 冲程的能量转化相同。某单缸四冲程汽油机工作时，飞轮转速为3600r/min，则其10s内对外做功 次；若缸内燃气对活塞平均推力为1500N，活塞向下运动的距离为0.05m，则功率是 W。 做功 300 2250 $