14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机的结构、原理及内能转化为机械能，通过生活中汽油机、汽轮机等实例导入，以项目提出与分析搭建学习支架，衔接内能知识与简易热机模型制作。 其亮点在于以制作汽轮机模型为核心，融合科学探究（动手组装调试）、物理观念（能量转化分析）和科学思维（问题改进讨论）。用易拉罐等常见材料分步操作，结合安全提示与随堂练习，助学生深化知识应用，教师可直接用于实践教学提升效率。

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 ………… ……… …… 1 1.通过活动，熟悉简单热机的结构和原理。 2.通过活动，进一步加强对热机做功、内能转化为机械能知识点的理解。 3.通过讨论和交流，培养学生合作的意识和将所学知识应用生活的意识。 ………… …… 学习目标 热机是人们获得动力的重要机械，例如燃油汽车中的汽油机、大型轮船使用的柴油机或汽轮机、有些飞机使用的喷气发动机等。 汽轮机 喷气发动机 汽油机 ………… …… 新知导入 一、项目提出 热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以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。 ………… …… 新知探究 二、项目分析 热机的分类 以汽油机为例，它的工作物质是在气缸内的空气和汽油混合物。 以蒸汽机为例，其燃烧室在气缸外，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的工作物质是水蒸气。 ②外燃机： ①内燃机： 外燃机原理图 内燃机原理图 ………… …… 新知探究 热源可以是酒精灯、蜡烛、燃气、煤气等。 1.用什么作热源? 2.工作物质是什么? 水沸腾后产生的水蒸气。 制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽来做功的外燃机，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。 3.应考虑制作内燃机还是外燃机？ 我们要制作一台热机模型，需要考虑哪些问题。 思考 ………… …… 新知探究 4. 如何将内能转化为机械能? 用酒精灯给水加热，水变成高温高压的水蒸气，水蒸气高速喷出推动扇叶转动。这样一来，水蒸气的内能就变成了扇叶运动的机械能。 ………… …… 新知探究 三、项目实施 材料：易拉罐、笔杆、叶轮、齿轮轴、轴套、空心圆管、木条、酒精灯、火柴、橡皮泥、热熔胶枪、支架和适量水。 1.设计汽轮机模型 ………… …… 新知探究 汽轮机的“动力装置” 汽轮机的“叶轮” ………… …… 新知探究 1. 酒精灯外焰温度最高，实验时用外焰加热。 2. 拖住酒精灯底部，缓慢移动至指定位置。 3. 准备完毕后，用火柴点燃酒精灯。 4. 实验结束后，用灯帽盖灭酒精灯，需盖两次确保火完全熄灭。 注意事项一 　　使用酒精灯时需注意安全！ ………… …… 新知探究 2.制作汽轮机的“动力装置” 材料：易拉罐、笔杆、橡皮泥、支架和适量水。 步骤： （1）向易拉罐内装入适量水（50 mL左右）。 （2）将笔杆插入易拉罐孔中，用橡皮泥密封罐口。 （3）将易拉罐平放在支架上。 ………… …… 新知探究 ………… …… 新知探究 汽轮机的“动力装置” ………… …… 新知探究 注意事项二 1. 摆放易拉罐时，喷嘴不要朝向人。 2. 操作过程中，皮肤不要接触高温易拉罐和高温蒸汽。 ………… …… 新知探究 3.组装汽轮机的“叶轮” 材料：叶轮、轮轴、轴套、空心管、木条和热熔胶枪。 步骤： （1）轮轴与叶轮连接，空心管插入轮轴，轴套固定于轮轴外端。 （2）用胶将木条固定在空心管上。 ………… …… 新知探究 ………… …… 新知探究 ………… …… 新知探究 1. 尽量避免木条与“叶轮” 接触，让叶轮转动更顺畅。 2. 使用热熔胶枪时，请勿触碰金属部位，以免烫伤。 注意事项三 ………… …… 新知探究 4.进行实验并调试汽轮机模型 材料：“动力装置” “叶轮”、 酒精灯和火柴。 步骤： （1）酒精灯火焰的外焰正对易拉 罐下方加热。 （2）将“叶轮”靠近蒸汽，调试一定角度，使其转动。 ………… …… 新知探究 ………… …… 新知探究 四、展示交流 1. 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。 2. 谈谈制作过程中的难点和心得体会，讨论可以改进的地方。 ………… …… 新知探究 ………… …… 新知探究 制作简易热机模型 项目提出 项目分析 项目实施 展示交流 ………… …… 课堂小结 如图是某跨学科实践小组制作的简易汽轮机模型，请完成1-2题。 1．关于该模型在工作过程中发生的能量转化和转移，下列说法正确的是(　　) A．酒精燃烧：内能转化为化学能 B．加热水产生蒸汽：机械能转化为内能 C．蒸汽推动扇叶转动：内能转化为机械能 D．热量散失：一部分水的内能消失 C ………… …… 随堂练习 2．为了加快扇叶的转动速度，小组成员提出了下列改进措施，其中不合理的是(　　) A．延长酒精灯的加热时间 B．使用更轻的材料制作扇叶 C．用保温材料包裹烧瓶(不含底部 D．换用加热效率更高的热源 A ………… …… 随堂练习 3.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_______的方式改变水的内能。 ②当管向右喷蒸汽时“船体”向左运动， 这个过程的能量转化是：_____能转化为 _______能。这与热机的_______冲程相同。 内 机械 做功 热传递 ………… …… 随堂练习 $