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

在全面的学习中，我们知道热机是人们获得动力的重要机械，人们已经习惯了使用热机，因此热机在生产生活中应用十分广泛...... 一、引入新课 燃油汽车中的汽油机 大型工程车使用的柴油机 大型轮船使用的汽轮机 飞机使用的喷气发动机 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 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。 知识点　制作热机模型 项目提出 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。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。 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。 项目分析 汽油机属于内燃机，它的工作物质是气缸内的空气和汽油的混合物。蒸汽机工作时，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力。蒸汽机的燃烧室在汽缸外，属于外燃机，蒸汽机的工作物质是水蒸气。要完成热机模型的制作，需要重点考虑以下几个问题。 1. 用什么作热源? 2. 工作物质是什么? 3. 如何将内能转化成机械能? 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。 一、材料选择 选择合适的材料，易拉罐、胶带、细线等。确保材料安全、易得，适合学生操作。 二、工具准备 准备必要的工具，如剪刀、螺丝刀等。确保工具安全、易于操作，适合学生使用。 方案一：用易拉罐制作简易热机 项目实施 三、基本步骤如下： ①找一个废旧易拉罐，在其侧面打孔，让孔有一定的方向。 ②在另一端对称位置打孔，保证两个孔的方向一致。 ③用细线制作提手并灌入适量的水后用胶带或其他材料封口，保证密封良好。 ⑤可以使用轴承替代细线，以增强旋转的稳定性和持久性。请注意，制作热机时要注意安全，避免热水和蒸汽造成的伤害。 ④将易拉罐置于煤气灶上加热，由于水量较少，水会很快沸腾。水沸腾后，产生的水蒸气会通过预留的孔洞喷出，推动周围的空气旋转，从而带动易拉罐快速旋转。 制作简易的热机模型 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。 通过制作简易热机模型，我们深入理解了热机的工作原理，即内能转化为机械能的过程。在制作过程中，我们遇到了一些问题，通过思考和尝试不同的方法进行了改进，这不仅提高了我们的动手能力，还培养了我们解决问题的能力和创新思维。希望同学们能将这种探究精神运用到更多的物理学习和实践中。 制作简易热机 项目提出 项目分析 项目实施 展示交流 课堂总结 更好的了解热机的工作原理 尝试制作一个热机模型 了解热机发展史、分类 理解热机的工作原理 设计方案、准备材料 组内制作 展示模型、谈原理和制作体会 组织综合评价 如图是小霞制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的玻璃注射瓶容器安装在“船体”上，用蜡烛对玻璃容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。 ①蜡烛对玻璃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。 课堂练习： 内 做功 热传递 机械 (1)火箭的发动机属于           (选填“内燃”或“外燃”)机。 内燃 燃料在气缸内部燃烧→内燃机。 18 (2)如图甲、乙所示，三轮汽车将燃料的化学能转化为         能再转化为          能。 内 机械 汽油与空气混合物在汽油机内燃烧→化学变化。 19 (3)“长征五号B”作为走向深空的最后一把钥匙，应具备哪些功能?                     (至少两点，答案合理即可) 具备起飞重量大，运载能力强或热机效率高等特点 由材料“全箭总长53.7 m, 起飞重量837.5 t,近地轨道运载能力大于22t。 被誉为走向深空的最后一把钥匙”可知，“长征五号B” 作为走向深空的最后一把钥匙，具备起飞重量大，运载能力强或热机效率高等特点。 20 Lavf60.16.100 $