14.4 制作简易热机模型-【七彩课堂】2025-2026学年九年级物理上册同步教学课件（人教版）

该初中物理课件围绕“内能的利用”中热机的能量转化原理（燃料化学能→内能→机械能）展开，通过引导学生设计并制作简易汽轮机模型（以空易拉罐为气缸、酒精灯为热源、小风扇为能量转化装置等），搭建“原理认知—器材选择—动手制作—评价改进”的学习支架，衔接热机分类与实际应用的知识脉络。 其亮点在于以科学探究为核心，鼓励学生利用低成本材料（废旧中性笔、铁丝等）完成模型建构，结合课堂检测中的热量计算与效率分析（如蒸汽发电机电能转化效率推导）培养科学推理能力，通过模型评价（结构简单、安全性高）与改进建议（优化结构减少能量损失）渗透质疑创新思维。同时强调安全操作规范，落实科学态度与责任。学生能在实践中深化能量观念，教师可借助该资料提升教学直观性与学生参与度。

第十四章 内能的利用 第4节 制作简易热机模型 人教版 九年级 物理 上册 第4节 制作简易热机模型/ 1 1.掌握热机的工作原理及工作过程中的能量转化;知道设计简易热机模型的整体思路,会选择合适材料制作热机模型。 2.根据设计,能动手制作简易热机模型，了解过程中安全注意事项。 3.能对简易热机模型作出综合评价;能对简易热机模型提出改进意见。 素养目标 第4节 制作简易热机模型/ 热机的工作原理 探究新知 知识点 1 设计简易热机模型 燃料的化学能 内能 机械能 燃烧 做功 分类 外燃机 内燃机 第4节 制作简易热机模型/ 3 热源加热气缸,气缸内的介质温度升高，产生高温高压的蒸汽,蒸汽通过输出装置输出,再由转化装置将内能转化为机械能。 选择热机模型 优先选用燃料燃烧加热水产生蒸汽(或直接加热空气)来做功的外燃机。 稳定的热源、简易气缸、加热介质、能量的输出装置和能量的转化装置. 选择材料 工作过程 第4节 制作简易热机模型/ 知识点 2 制作简易热机模型 器材选择 稳定的热源: 一个酒精灯 简易气缸: 一个空易拉罐 加热介质: 适量的水 探究新知 第4节 制作简易热机模型/ 器材选择 能量的转化装置:一台小风扇 能量的输出装置: 一支去掉笔芯和笔塞的中性笔 其他材料:剪刀、刻度尺、胶带(或热熔胶枪)、铁丝...... 探究新知 第4节 制作简易热机模型/ 制作简易汽轮机模型 向易拉罐内部注入大约半罐水 将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用胶将罐的开口处密封 将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶 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 1 2 3 4 探究新知 第4节 制作简易热机模型/ 知识点 3 展示与交流 对简易热机模型进行评价 (1)优点:结构简单、成本低廉、教学效果好、安 全性高。 (2)缺点:效率较低、精度有限、应用范围有限。 探究新知 第4节 制作简易热机模型/ (1)选择合适的燃料,确保燃料充分燃烧,提高燃料的利用率。 (2)优化机械结构,减少能量损失,提高热机的工作效率。 (3)增加安全防护措施;减少有害气体的排放。 改进意见 探究新知 第4节 制作简易热机模型/ 小明学习完热机后，利用厨房里的蒸蛋器自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。在使用过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小明将自制的风车放在蒸蛋器上方，成功地让风车转了起来。下列说法错误的是（　　） A．蒸蛋器内部温度越高，水蒸发越快 B．水的内能增大是通过热传递方式实现的 C．水的温度升高以后，水的比热容变小 D．此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程 C 基础巩固题 课堂检测 第4节 制作简易热机模型/ 小明注意到水烧开时，壶盖会被水蒸气 顶起，受此启发，小明准备寻求老师的帮 助并自制一台简易蒸汽机，并由此开展以下项目式研究。 【项目制作】主要实验器材：注射器（无针头）、废旧光盘、耐热导管、铁丝、固体燃料、易拉罐等； 用铁丝将废旧光盘和注射器尾部连接好，注射器注射端与右侧易拉罐接通（易拉罐在密闭前装有水），点燃固体燃料并将其放在易拉罐下加热易拉罐中的水（如图所示，固体燃料热值为3×J/kg,实验中假设燃料完全燃烧）。 能力提升题 课堂检测 第4节 制作简易热机模型/ 【项目研究】 （1）在标准大气压下，实验中易拉罐中装有300g初温为20℃的水，将水加热到100℃需要吸收的热量是多少？[水的比热容为4.2×J/（kg•℃）] 课堂检测 第4节 制作简易热机模型/ （2）将左侧转动的光盘与发电机连接起来，制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g,易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g,当燃料燃尽时，24W的小灯泡也停止发光，若小灯泡始终正常发光，该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光，则该装置转化电能效率是多少？ 课堂检测 第4节 制作简易热机模型/ （3）项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，提出一条合理的改进方案： 增加燃料燃烧密封装置，减少向周围环境散失能量。 （3）为避免燃料燃烧热能的损失，增加密封燃料燃烧装置，减少向周围环境失散能量。 课堂检测 第4节 制作简易热机模型/ 制作简易热机模型 原理：燃料化学能转化为内能，内能转化 为机械能 设计：选用外燃机 结构：稳定的热源、简易气缸、加热介质、 能量的输出装置和能量的转化装置 展示与交流：评价简易热机模型、改进意见 课堂小结 第4节 制作简易热机模型/ 作业 内容 教材作业 完成课后“练习与应用” 自主安排 七彩培优 练习 课后作业 第4节 制作简易热机模型/ 伴你成长 第4节 制作简易热机模型/ $