14.4 跨学科实践：制作简易热机模型-【宝典训练】2025-2026学年新教材九年级全一册物理高效课堂（人教版2024）

宝典训练·物理·九年级全册(RJ) 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 课学 项目提出 制作一个简易的热机模型 项目分析 要制作简易热机模型，需要重点考虑热源、工作物质以及能量的转化。 (1)设计汽轮机模型： ①用酒精灯作 ②利用 来传递热量； ③选择合适的器材（空易拉罐、空中性笔管、酒精灯、小风扇）； 项目实施 ④连接器材，设计支架。 (2)制作汽轮机： 按照设计方案，向易拉罐内部注人半罐水，空中性笔管尖端朝外对准小风扇的扇叶，另 一端插人易拉罐内，用胶将易拉罐的开口处密封，放在支架上，点燃易拉罐下面的酒精 灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来了。 展示自己制作的热机模型，与其他同学交流，看看谁的模型制作的更精细，转动更顺畅，哪 展示交流 个更有创意，还有哪些地方需要改进。 当堂钏练 1.如图是小明制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容 器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 (1)蜡烛对铜制容器底部加热，导致容器内水温升高，这是通过 方式 铜管 铜制 改变水的内能。 容器 (2)当铜管向右喷蒸汽时，“船体”向左运动，这个过程的能量转化是： 能 用 转化为 能，这与热机的 冲程原理相同。 2.蒸汽机的出现曾引起了第一次工业革命。蒸汽机是将蒸汽的能量转化为机械能的往复式动力机械。 蒸汽机需要一个使水沸腾产生高压蒸汽的锅炉，这个锅炉可以使用木头、煤、石油或天然气甚至可燃 垃圾作为热源，蒸汽膨胀推动活塞做功。项目式学习小组使用简单的材料制作一个简易的蒸汽机 模型。 【项目准备】准备好所需材料，了解蒸汽机的工作原理 【工作原理】利用热能将水转化为蒸汽，蒸汽的压力推动活塞运动，从而产生机械能。在本实验中，当加 热金属罐子时，罐中水转化为蒸汽，蒸汽的压力将活塞推向上方，完成一个工作循环。 16 第十四章内能的利用 【项目实施】 I准备器材：可乐罐、细长的金属管、木板、木棒、一颗小的漆球、胶布胶水及加工刀具等。 Ⅱ制作方法： (1)制作罐子底部：将金属罐子底部剪下来并锉平，确保底部平整。 (2)制作活塞：将木棒的一端削尖，然后将漆球固定在削尖的一端，形成一个活塞。 (3)制作出水口：在金属罐子的侧面打孔，确保打孔位置与活塞高度对齐。 (4)制作进气管：将金属管固定在金属罐子的顶部，确保管子能够与活塞的漆球接触。 (5)组装蒸汽机：将金属罐子底部涂上胶水，并将木板固定在底部，然后将罐子放置在木板上，确保金 属罐子与木板之间有一定的间隙以便蒸汽能够顺利流出。 (6)连接出水口和进气管：使用绝缘胶带将出水口和进气管连接在一起，确保连接处密封。 (7)测试蒸汽机：将一些水倒入金属罐子中，然后用加热金属罐子底部。当水被加热时，产生的蒸汽 将推动活塞上升，然后蒸汽通过进气管排出，完成一个工作循环（加热金属罐时避免烫伤），再进 人下一个循环。 根据以上制作过程，回答下列问题： (1)酒精灯加热产生蒸气使活塞运动，此过程的能量转化是 (2)蒸汽机是由能燃烧的木头、煤、石油等热源在 加热，利用 作工作介质产生动力； 汽油机的气缸 燃烧的只能是汽油，燃烧使气缸内气体内能转化为机械能。 (3)制作的蒸汽机模型成功的关键是 (4)用水壶烧水，当水沸腾后，壶盖会被水蒸气推得向上跳动。壶盖向上跳动时，水蒸气的内能转化为 壶盖的机械能。如图所示，汽油机的 (填字母)冲程和此过程的能量转化相同。 宽客奢 (5)结合蒸汽机模型的制作过程，请给出一个提高蒸汽机工作效率的方法 17九年级全册(RJ)参考答案 〔当堂训练了 〔当堂训练】 1.D2.D3.C4.C5.D 1.B2.C3.C4.C5.①④⑥⑦⑧②③⑤⑨ 6.(1)化学内热传递增大升高 6.铅笔芯导体木尺绝缘体 (2)大于内机械减少 7.电池负自由电子定向不会 7.(1)乙打开关闭下油气混合物 8.有发光不发光没有单向正极 (2甲关闭关闭上机械内升高 9.如图所示 (3)产生电火花丁关闭关闭内机械 (4)丙关闭打开上(5)4212惯性做功 (6)6015 第3节热机的效率 第2课时电路 【新课学习： 〔新课学习] 1.不同热值2.焦每千克J/kg焦每立方米J/m 3.废气效率6%~15%20%~40%30%~45% 1.导线电源用电器开关电源电用电器 4.(1)完全燃烧(2)各种能量损失 电开关2.闭合 当堂训练 3.- 一⑧@十- 电路图 4.通路断路短路短路没有 1.B2.A3.D4.D5.D6.D7.D 8.(1)不同J/m3J/kg(2)种类热值相同 当堂训练了 (3)1kg的干木柴完全燃烧放出的热量是1.2×10J 1.D2.C3.C4.D5.开关电光自由电子 等质量完全燃烧少 6.电池灯泡灯泡开灯 (4)热值化学内(5)17：6 用灯泡 9.4.6×1029.2×102偏小10.3.4×10 不变8.5×10 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型 电池 【新课学习] 开关 (1)热源水 7.如图所示 【当堂训练 1.(1)热传递(2)内机械做功 2.(1)化学能→热能→内能→机械能(2)外部水内部 (3)金属罐与活塞形成一个密封的系统(4)C M (5)活塞与罐体之间密封较好且光滑接触 8.(1)能通路(2)不能不能断路 第十五章电流和电路 (3)不能不能短路(4)能不能短路 第3节串联电路和并联电路 第1节 两种电荷 〔新课学可了 【新课学习】] 1.串1同时相互所有用电器不会并2独立互 1.带电物体能够吸引轻小物体 不所有支路2.并串 2.两正负排斥吸引3.电荷量库仑库C 汇当堂训练) 4.验电器同种电荷互相排斥多 5.正原子核负核外电子1.6×10相等 1.D2.B3.C4.B5.闭合串联并联 6.摩擦起电电子的转移失去正得到负7.静电 6.L1响串L2响并干路 【当堂训练] 7.开关短路亮亮响串联 8.(1)如图所示 1.C2.A3.D4.电荷吸引摩擦起电异吸引 5.负23.2×10-19不显原子核所带正电荷量与核外电子 所带负电荷量相等 6.负餐巾纸失去正7.转移同种验电器 8.(1)同种电荷同种电荷相互排斥检验物体是否带电 (2)多正负 (2)如图所示 第2节电流和电路 第1课时电流 ⑧L 【新课学习 1.定向正2.正负3.正负单向导电正方向 4.导体绝缘体自由电子