第14章 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型（作业课件）-【优翼·学练优】2026-2027学年九年级物理全一册同步备课（人教版）
2026-08-14
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教辅
摘要：
该初中物理课件聚焦“内能的利用”中热机工作原理及能量转化，通过项目提出引导学生认识热机重要性，对比汽油机与蒸汽机原理，分析安全热源选择、工作物质（水）及能量损失控制，搭建从理论到实践的学习支架。
其亮点是以汽轮机模型制作为核心，通过材料准备、叶轮制作与组装等步骤，落实科学探究（如分析叶轮不转原因）和科学思维（模型建构模拟能量转化）。强调安全操作（酒精灯使用规范）和创新实践（换材料制作），帮助学生直观理解内能转化为机械能，提升探究能力，也为教师提供跨学科实践教学方案，助力核心素养培养。
内容正文：
《学练优》·九年级物理上·RJ
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
火花塞 内 活塞 外 活塞
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火柴（或打火机） 灯帽 外
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水 小
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快速对答案
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化学 内 内 机械
（2）叶片（3）做功 减小 降低（4）内 机械 做功
提示：点击 进入习题讲评
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快速对答案
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略
蒸汽的内能太小，喷出的蒸汽量太少（合理即可）
在小孔处加润滑油，减小软木塞转动时与铁丝之间的摩擦（合理即可）
在烧瓶中加热水（合理即可）
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项目提出：热机是获取动力的重要机械，制作一个热机模型，不仅是一次有趣的实践活动，而且能让我们直观、深入地了解热机的工作原理，明晰能量在热机内部的转化路径，以及热机中各部分工作的协调情况。
任务一 简易热机的分析
1. 汽油机属于内燃机，工作时，通过________点火使气缸____的燃料燃烧，产生高温高压的气体推动______做功；蒸汽机属于外燃机，燃烧室在汽缸____，工作时，燃料燃烧加热水产生大量蒸汽，从而推动______运动产生动力。
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火花塞
内
活塞
外
活塞
2. 从安全的角度考虑，选用酒精灯作为热源比较好，使用酒精灯时，用__________________点燃，不能用燃着的酒精灯引燃另一盏酒精灯；熄灭时用______盖灭，不可用嘴吹；用酒精灯的____焰加热。
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火柴（或打火机）
灯帽
外
3. 查阅资料可知，空气、水和氦气都可以作为工作物质，而外燃机较内燃机要安全一些，结合成本考虑，选用____作为工作物质。为了减小能量的损失，在设计模型时，水蒸气的出口需要____（选填“大”或“小”）一点。
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水
小
4. 燃料燃烧，燃料的______能转化为水和水蒸气的____能；产生的高温水蒸气推动叶轮转动，水蒸气的____能转化为叶轮的______能。
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化学
内
内
机械
任务二 项目实施
5.热机模型——汽轮机的制作：
材料准备：圆形软木塞、小刀、8个大小相同的铝片、锥子、铁丝、烧瓶、铁架台、带导管的木塞、酒精灯等。
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（1）制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中即为叶片，在圆形软木塞中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使圆形软木塞能在铁丝上自由转动，如图甲所示。（此步骤注意安全，可观察电风扇上面的扇叶安装方法）
5.热机模型——汽轮机的制作：
材料准备：圆形软木塞、小刀、8个大小相同的铝片、锥子、铁丝、烧瓶、铁架台、带导管的木塞、酒精灯等。
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（2）组装“汽轮机”：按照如图乙所示装置组装器材，调整叶轮的位置，使导管口正对着______（选填“圆形软木塞”或“叶片”）。
叶片
5.热机模型——汽轮机的制作：
材料准备：圆形软木塞、小刀、8个大小相同的铝片、锥子、铁丝、烧瓶、铁架台、带导管的木塞、酒精灯等。
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（3）给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。汽轮机工作时，水蒸气对叶轮______，水蒸气的内能______（选填“减小”“增大”或“不变”），温度______（选填“降低”“升高”或“不变”）。
做功
减小
降低
5.热机模型——汽轮机的制作：
材料准备：圆形软木塞、小刀、8个大小相同的铝片、锥子、铁丝、烧瓶、铁架台、带导管的木塞、酒精灯等。
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（4）汽轮机工作时_____能转化为______能。这一过程与汽油机的______冲程作用相似。
内
机械
做功
任务三 展示交流
6.某团队的同学们在测试过程中，发现叶轮不转动，出现这种现象的原因可能是______________________
_________________________（写出一条）。
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蒸汽的内能太小，喷出
的蒸汽量太少（合理即可）
7.要想提高此汽轮机的效率，可以采用的方法：____
______________________________________________________________（写出一条）。
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小孔处加润滑油，减小软木塞转动时与铁丝之间的摩擦（合理即可）
在
8.实验过程中，为了减少加热时间，可以采取的方法：____________________________（写出一条）。
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在烧瓶中加热水（合理即可）
动手实践
9. 请换用其他材料自制一个热机模型，并谈谈你在制作过程中的难点，跟同学沟通，怎样取材制作会更容易。（热机模型制作过程可参考《我的笔记本》本节内容）
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资源预览图
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