14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 课件 2026-2027学年人教版九年级全一册物理

该初中物理课件聚焦“制作简易热机模型”跨学科实践，核心围绕热机能量转化机制、种类及模型制作展开。课堂导入通过回顾热机能量转化旧知，提出制作项目，搭建从理论理解到实践操作的学习支架，衔接知识与应用。 其亮点在于以项目式学习为主线，通过资料分析热机种类、安全指导实践操作、分步制作（如易拉罐气缸、蒸汽推动扇叶）等科学探究过程，结合中国大飞机案例渗透科学态度与责任，强化能量观念等物理观念。学生在实践中提升动手与探究能力，教师可依托清晰结构高效开展跨学科教学。

4. 跨学科实践：制作简易热机模型 人教版（2024）物理（九年级 全一册） 第十四章 内能的利用 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 1.知识理解：通过分析不同热机的工作原理，如汽油机、蒸汽机等，深入理解热机的能量转化机制，包括燃料燃烧时化学能如何转化为内能，以及内能怎样进一步转化为机械能，清晰地区分内燃机和外燃机的工作特点。 2.实践操作：依据所学热机知识和查阅的资料，自主设计并成功制作一个简易热机模型。 3.交流评估：展示交流环节，能够清晰、准确地阐述自己热机模型的工作原理，分享制作过程中遇到的难点、解决方法和心得体会。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 热机是人们获得动力的重要机械 燃油汽车中的汽油机 大型轮船使用的汽轮机 飞机使用的喷气发动机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 同学们，还记得热机中的能量是如何转化的吗？ 加热试管，管内水沸腾 水蒸气将试管塞冲出 请同学们在学过的热机知识基础上，进一步查找相关资料，了解不同热机的工作原理，制作一个简易热机模型 项目提出 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 新课讲解 热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机 蒸汽火车 火电站的汽轮机 火箭发动机 内燃机汽车 项目分析 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 热机的工作原理 汽油机：内燃机，工作物质：气缸内空气和汽油的混合物。 内燃机 单缸内燃机 四缸内燃机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 热机的工作原理 外燃机也叫作蒸汽机，工作物质：水蒸气。 工作时燃料燃烧→水变成水蒸气→推动活塞运动产生动力。 蒸汽机燃烧室在气缸外，因此叫外燃机。 外燃机 蒸汽机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 1.热源可以是什么？ 2.工作物质是什么？ 3.工作物质在什么容器中工作？ 4.如何将内能转化为机械能？通过什么装置实现？ 5.如何获得更多的机械能？ 我们要制作一台热机模型前，需要考虑下面一些主要问题？ 热源可以是酒精灯、蜡烛、燃气、煤气等。 水沸腾后产生的水蒸气。 比较坚固的金属容器，例如易拉罐、铁罐等。 在容器外插一细管，使水蒸汽通过细管喷出，然后使细管口对着汽轮机，推动汽轮机转动。 容器的容量要大一些，热源的热值也要大一些等。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 制作简易热机模型时会遇到高温蒸汽、锋利的物体等，要注意安全。通常而言，制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽（或直接加热空气）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。 ! 制作时，安全问题是首要问题！！！ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 不同类型的蒸汽机及早期蒸汽机的结构图 希罗汽转球 纽可门蒸汽机 瓦特改良蒸汽机 史蒂芬孙‌发明的蒸汽机车 富尔顿发明轮船蒸汽机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 项目实施 请根据自己的设计，制作一个简易的热机模型。下面展示的是一个简易的汽轮机模型，供参考。 准备以下材料：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯（蜡烛），一个支架。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 制作步骤 （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。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 制作步骤 （2）叶片：可直接使用一台小风扇的扇叶，或利用用完的卫生纸纸筒和硬纸板制作。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 （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。 制作步骤 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 注意：（1）易拉罐内水不能太多； （2）笔与易拉罐的连接处要加固密封； （3）活动过程中小心划伤。 （4）注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对着叶片 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 当点燃易拉罐下方的酒精灯（或蜡烛）加热罐内的水时，会产生以下现象： 蒸汽喷出：易拉罐中的水受热沸腾，汽化产生大量水蒸气，蒸汽从插入罐体的中性笔尖（开口端）高速喷出。 动能转化：喷出的蒸汽具有一定动能，直接冲击对准笔尖的小风扇扇叶，使其迅速转动。 能量转化体现：蒸汽的热能（内能）通过推动扇叶转化为机械能（动能）。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 展示交流 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。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 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。 问题及原因分析 解决方案 待解决的问题       素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 中国大飞机的发展历程充满了挑战与机遇，从运-10到新舟60，再到ARJ21和C919，每一步都凝聚了无数科研人员的智慧和汗水。随着运-20、AG600等项目的不断推进，中国航空工业将在全球航空市场中占据更加重要的地位。 中国大飞机 运-10 新舟60 ARJ21 C919 运-20 AG600 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 总结+练习 项目提出 项目实施 项目分析 展示交流 分析简易热机原理和制作时所要考虑和注意的问题。 小组比较各自制作的简易热机模型的性能。 思考制作简易热机模型需要哪些材料和工具。 分步制简易热机模型。 知识点1相交线 提出项目：制作简易热机模型。 制作简易热机模型 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 如图所示是瓦特改良的蒸汽机。蒸汽机的发明是人类利用能源的新里程碑，它的工作原理是：用煤烧水产生水蒸气，水蒸气进入气缸，推动活塞，带动机器工作。由此可知，蒸汽机工作过程中能量转化的正确顺序是(　　) A.内能→机械能→化学能 B.内能→化学能→机械能 C.化学能→内能→机械能 D.机械能→内能→化学能 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：C 解析：煤燃烧属于化学变化，将化学能转化为内能；锅炉内的水吸收热量，温度升高，变成水蒸气，水蒸气进入气缸，推动活塞，带动机器工作，将内能转化为机械能，故A、B、D错误，C正确。 故选C。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型，在铜质容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上，用蜡烛对铜质容器底部加热，一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽，铜管会向右喷出蒸汽，“蒸汽船”就会向左行驶，下列说法正确的是(　　) A.水变热是通过做功来改变内能的 B.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C.水在沸腾时会有热量的散失，所以能量不守恒 D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：B 解析：水变热是通过热传递来改变内能的，A错误； 铜管喷出蒸汽，船体向左运动的过程中，是内能转化为机械能，与热机做功冲程相同，B正确，D错误； 水在沸腾时会有热量的散失，但能量总量不变，是守恒的，C错误。 故选B 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 如图所示，图甲为小昕自制的热机模型，她在矿泉水瓶的侧壁上开了一个孔，把电火花发生器紧紧插入孔中，实验时从上方瓶口喷入液态酒精并轻轻盖上一次性塑料杯，按动电火花发生器的按钮，点燃瓶内酒精后，塑料杯立即飞出，此过程酒精燃烧产生的_____能转化为塑料杯的______能，相当于图乙中_____(选填“A”“B”“C”或“D”)的能量转化过程。  内 机械 C 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：内；机械；C 解析：燃料在气缸中燃烧时，将存储的化学能转化为高温高压的燃气的内能，又通过燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。 图乙C中活塞向下运动，火花塞点火，是做功冲程，将内能转变为机械能；酒精燃烧产生的内能转化为塑料杯的机械能的过程，相当于图乙中C的能量转化过程。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 谢谢观看 Lavf57.71.100 Packed by Bilibili XCoder v2.0.2 $