5 第十四章 第4节 跨学科实践：制作简易热机模型（课件PPT）-【全程突破】2026-2027学年九年级全一册物理同步训练（人教版·新教材）

该初中物理课件聚焦内能的利用及热机原理，通过制作简易汽轮机模型的实践活动导入，连接内能知识，为热机能量转化、效率提升及应用（如涡轮增压、光发动机）搭建学习支架。 其亮点在于融合跨学科实践与问题探究，通过模型制作、故障分析（如密封性）、功率计算等环节，培养科学探究能力和科学思维，强化能量观念。学生在动手与推理中深化理解，教师可借助结构化内容提升教学效率。

物理 9年级 全一册 R 第4节　跨学科实践：制作简易热机模型 第十四章 内能的利用 1.某小组为了制作简易汽轮机模型，在研究热机原理后，收集材料并组装了如图甲所示的汽轮机模型.实验时向易拉罐注入大约半罐水，把去掉笔芯和尾塞的中性笔管的尾端插入易拉罐内，用胶布将罐的开口处密封.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 （1）汽轮机模型工作过程的能量转化情况：化学能 　　 . 内能 机械能 1 2 3 4 （2）小组的同学们在测试过程中，发现扇叶不转动，出现这种现象的原因可能是　　　 　.（写出一条即可） （3）热机发展史也是一部热机效率提高史，对如何提高简易汽轮机模型对的效率，同学们进行了激烈讨论.请从结构的角度思考，帮他们提出一个可行性措施　 　　 　 . 密封性不好 将喷嘴做得更细，增大蒸汽喷出的速度 1 2 3 4 （4）“涡轮增压”是一种利用内燃机运作所产生的废气驱动空气压缩机的技术，该技术利用热机排出的废气带动涡轮旋转，将新鲜空气压缩后再送到进气门.一台发动机装上涡轮增压器后，其最大功率与未装增压器时的功率相比增加了40％甚至更高.由此可见，“涡轮增压”主要是采取 　　　　 （选填“使燃料更充分燃烧”或“减少热损失”）的方法来提高热机的效率的. 使燃料更充分燃烧 1 2 3 4 （5）新型热机——光发动机可用于卫星的能源补充，其结构原理图如图乙所示.密闭的化学反应室中的N2O4在光照下会分解，使化学反应室中的气压增大，推动活塞右移，无光条件下化学反应室中的物质会发生逆反应，控制光照即可实现活塞往复运动.上述活塞右移的过程相当于汽油机的 　　　　冲程. 做功 1 2 3 4 2.如图所示，在一个空易拉罐的底部钻一个小孔，从易拉罐开口端向罐内喷适量酒精喷雾，然后迅速套上一个空纸杯.用细线将易拉罐水平悬挂在铁架台上，将点燃的打火枪靠近易拉罐底部的小孔，纸杯就会飞出去.下列说法正确的是（　　） A．酒精燃烧越充分，其热值越大 B．纸杯飞出去时，易拉罐对纸杯做了功 C．纸杯飞出去时，易拉罐内气体的内能减小 D．纸杯飞出去过程中的能量转化与内燃机的压缩冲程中的能量转化相同 C 1 2 3 4 3.某小组同学制作了如图所示的汽轮机，制作过程如下. (1)制作叶轮：在圆柱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，在软木塞中心用锥子钻一个小孔， 将铁丝穿过小孔，使软木塞能在铁丝上自由转动. (2)组装汽轮机：如图所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管的管口正对叶片. (3)给试管中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时，可以看到叶轮转动起来. 1 2 3 4 (4)探究思考. ①燃料燃烧时将燃料的化学能转化为水和水蒸气的　　　 能.随着温度的升高，水和水蒸气的该能量　　　　(选填“增加”或“减少”)，水和水蒸气对外做功的本领　　 　　(选填“增强”或“减弱”). ②汽轮机工作时，水蒸气对叶轮做功，又将　　　　能转化为　　　　能. ③由②可知，水蒸气对外做功后，内能　　　　，温度　　　　，故瓶口处喷出大量“白气”. 内 增加 增强 内 机械 减少 降低 1 2 3 4 4.如图所示是火箭喷气发动机的工作原理图.燃料和氧化剂分 别装在两个箱子里，由输送系统按时按量地把燃料和氧化剂喷 入燃烧室，用电火花点燃，燃烧产生的气体以很大的速度从尾部喷管喷出，从而对火箭产生了强大的反冲推力使火箭前进. (1)火箭喷气发动机在工作过程中，先将燃料的化学能转化为　　　　能，然后再将其转化为火箭的　　　　能. 内 机械 解析：火箭喷气发动机在工作过程中，燃料和氧化剂在燃烧室内燃烧，将化学能转化为内能.燃烧产生的高温高压气体从尾部喷管喷出，对火箭产生反冲推力，使火箭前进，将内能转化为机械能. 1 2 3 4 (2)火箭喷气发动机　　　　(选填“能”或“不能”)在大气层外工作. 能 解析：火箭喷气发动机自带氧化剂，并不依赖大气层中的氧气，因此它能在大气层外工作. 1 2 3 4 (3)我国研制的长征九号重型运载火箭的平均推力约为6×107 N，综合性能指标达到国际运载火箭的先进水平.假设将该火箭在100 s内推到约6×104 m的高度，则火箭发动机推力做功的平均功率约为　 　 　　W. 解析：火箭发动机推力做的功为 W＝Fs＝6×107 N×6×104 m＝3.6×1012 J 火箭发动机推力做功的平均功率为 P＝＝＝3.6×1010 W 3.6×1010 1 2 3 4 本PPT课件由思而优研发制作，仅限思而优配套教学使用。 未经授权，任何人不得以商业目的进行拷贝、转发、转售， 一经发现，我司将追究侵权者的法律责任。 温馨提示 $