(共35张PPT)
2.1
热机
教科版
九年级上册
制作
高文超
教学目标
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。
2.过过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
教学目标
3.情感、态度与价值观
通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
教学重点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学难点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
新知导入
1825年制造的“旅行者”号蒸汽机车
新知导入
蒸汽机未发明之前，水车是主要动力装置。
新知导入
瓦特与蒸汽机的传说
新知导入
广而告之
本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。
Bolton-Watt公司
瓦特设计的蒸汽机
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
新知讲解
改变物体的内能有两种方式，除了热传递，还可以通过做功使物体内能增加。那么，减少内物体内能可以做功吗？
热传递
做功
新知导入
如图所示，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个用纸做成的小叶轮。加热试管，使水沸腾，细心观察，会发生什么现象？
小小热机
新知导入
现象
小小热机
酒精燃烧
水
沸腾
叶轮转动
小小热机
新知导入
在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾成水蒸气，水蒸气驱动叶轮转动，这样，内能转化为成了叶轮的机械能。
酒精燃烧
水
沸腾
叶轮转动
小小热机
新知导入
这个实验虽然简单，却展现出热机中能量转化的基本过程。热机（hear
engine）是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
燃料的化学能
内能
机械能
燃烧
做功
新知导入
蒸汽机（steam
engine）是最早的热机。利用蒸汽做功，可追溯到古希腊时期。但直到1769年，瓦特（James
Watt,1736—1819）改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽汽缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
新知导入
下图是蒸汽机的原理图，汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。
新知导入
汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。请和同学研究图中的机械结构，说明蒸汽是如何进入汽缸，推动活塞运动，带动论证转动的。
新知导入
滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出。
新知导入
现代热机的种类繁多，构造各异。水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动，最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作为动力的。
瓦特改进了蒸汽机
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
新知导入
现代热机的种类繁多，构造各异。水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动，最早的铁路机车就是以这种蒸汽机作为动力的。
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
新知导入
水蒸气可以推动汽缸中的活塞运动，最简单的轮机（turbine）如图左。
最简单轮机
现代火力发电汽轮机
新知导入
轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中、大型舰船以及内燃机车上。
火力发电厂
新知导入
轮机广泛应用在现代大型火力发电厂中、大型舰船以及内燃机车上。
我国的岳阳舰
我国的青岛舰
新知导入
在机车、汽车、农用机械中，广泛使用着汽油机和柴油机等内燃机（intimal
combustion
engine）。
我国内燃机车
我国载重汽车
新知导入
在机车、汽车、农用机械中，广泛使用着汽油机和柴油机等内燃机（intimal
combustion
engine）。
我国收割车
小汽车
新知导入
在机车、汽车、农用机械中，广泛使用着汽油机和柴油机等内燃机（intimal
combustion
engine）。
我国农业机械使用内燃机
新知导入
在航空航天中已经使用更加高效的喷气发动机（jet
engine）和火箭发动机（
rocker
engine
）。
长征七号火箭
长征五号运载火箭
课堂练习
1.关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（
）
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化机械能
D.主要目的是通过热传递改变物体内能
C
课堂练习
2.下列机械不属于热机的是（
）
A.火箭发动机
B.汽油机
C.柴油机
D.洗衣机
D
课堂练习
3.下列机械属于热机的是（
）
A.滑轮组
B.蒸汽机
C.自行车
D.洗衣机
B
课堂练习
4.关于说法正确的是
（
）
A.热机是瓦特发明的
B.热机是将化学能转化为机械能的装置
C.瓦特是英国工程师
D.最早的热机是汽油机
C
课堂练习
5.下列说法正确的是
（
）
A.热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B.热机的出现解决了人们对能源的需求
C.热机就是今天的所有机械
D.热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
A
课堂总结
一、利用内能来做功——减少物体内能可以做功
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化机械能的装置。
热机原理：燃料的化学能通过燃烧获取内能，内能通过做功转化为机械能。
二、蒸汽机是最早的热机。瓦特改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽汽缸；设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动装置。解决动力传输问题。
三、形形色色的热机：最简单的轮机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。
板书设计
一、利用内能来做功——减少物体内能可以做功
热机是通过燃料燃烧获取内能并转化机械能的装置。
热机原理：燃料的化学能通过燃烧获取内能，内能通过做功转化为机械能。
二、蒸汽机是最早的热机。瓦特改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽汽缸；设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动装置。解决动力传输问题。
三、形形色色的热机：最简单的轮机、内燃机、喷气发动机、火箭发动机。
作业布置
1.P23T1、T2、T3
2.家庭作业：P23阅读物理在线——热机燃料
https://www.21cnjy.com/help/help_extract.php中小学教育资源及组卷应用平台
课题
第二章
改变世界的热机
2.1
热机
教学目标:
1.知识与技能
（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。
2.过程与方法
（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
3.情感态度与价值观
通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
教学重点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学难点：
认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学用具：
试管、水、铁架台、软塞、玻璃管、热风车、酒精灯（蜡）、火柴。
教学互动设计：
一、创设情景，导入新课
广而告之：本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
二、新课讲授，师生互动
（一）利用内能来做功
改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。那么，减少物体内能可以做过吗？
观察：热机的原理
如图2-1-2，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。加热试管使水沸腾，细心观察，有什么现象？
在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水轮机驱动叶轮转动。
石蜡的化学能经燃烧转成内能，火焰的内能传给周围空气，这些空气受热体积变大变成上升气流，即转化为机械能，气流与风车相互作用使风车旋转起来。从能量转化的特点来看，热风车和热机一样，都是化学能经燃烧转变成内能，内能增大的物体做功转变成机械能，所以热风车和热机有类似之处。
结论：内能转化为机械能。
热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
（二）蒸汽机——最早的热机。
基本原理：把蒸汽的能量作为动力。
1769年，瓦特吸收前人的成果，改进、完善了蒸汽机。发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。
交流与讨论：蒸汽机是怎样工作的？
P19图2-1-4是蒸汽机的原理图，汽缸内活塞的左右移动由滑块阀门来控制。
滑块阀门移到右端时，蒸汽从左面进入汽缸，推动活塞向右运动，汽缸内的废气从排气管排出。
（三）形形色色的热机
三、板书设计，整合提升
四、大海扬帆，尝试远航
1.关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（
）
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化机械能
D.主要目的是通过热传递改变物体内能
2.
下列机械不属于热机的是（
）
A.火箭发动机
B.汽油机
C.柴油机
D.洗衣机
3.
下列机械属于热机的是（
）
A.滑轮组
B.蒸汽机
C.自行车
D.洗衣机
4.
关于说法正确的是
（
）
A.热机是瓦特发明的
B.热机是将化学能转化为机械能的装置
C.瓦特是英国工程师
D.最早的热机是汽油机
5.
下列说法正确的是
（
）
A.热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B.热机的出现解决了人们对能源的需求
C.热机就是今天的所有机械
D.热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
参考答案：1.C；2.D；3.B；4.C；5.A。
教学反思：
制作“热风车”：可以薄铝合金王老吉包装易拉罐，沿母线剪开，展平。先用圆规在面上画圆，记住圆心。沿互相垂直的两直径画直线，用剪刀剪至离圆心1厘米处。把四个扇叶沿相同方向、相同角度扭转。用透明胶带粘一条细线于圆心处。这样可以免除打孔，加工起来方便。
燃料的
机械能
内能
机械能
燃烧
做功
热机
蒸汽机：染料在汽缸外燃烧。（蒸汽、燃气）轮机。
内燃机：染料在汽缸内燃烧：汽油机和柴油机。喷气发动机。
热机
利用内能做功：内能转化为机械能。
热机：通过染料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
能量转化：染料的化学能转化为工作物质的内能，再转化为机械能。
原理：染料燃烧产生高温高压蒸汽（燃气），推动活塞做功。
分类：蒸汽机和内燃机。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)中小学教育资源及组卷应用平台
第二章
改变世界的热机
2.1热
机
导学目标：
1.
理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
2.
了解历史上和现实社会中的几种热机。
重点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
难点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
导学方法：实验探究法、讨论法
课
时：1课时
导学过程
课前导学
1．利用
来做功。减少物体的
可以做功。
2．热机是通过燃料燃烧获取______
__并转化为
的装置。
3．
是最早的热机。
改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。
4．形形色色的热机：最简单的轮机、
喷气发动机和
。
课堂导学
一、利用内能来做功
1．利用
来做功。减少物体的
可以做功。
2．热机是通过燃料燃烧获取______
__并转化为
的装置。
3.热机原理：燃料的
能通过燃烧释放
能，通过做功将
能转化为
能。
二、蒸汽机
4．
是最早的热机。
改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽气缸等部件，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机械器运转的动力机器。
三、形形色色的热机
5．形形色色的热机：最简单的轮机、
喷气发动机和
。
教师引导、学生归纳小结
课堂练习
1.关于热机的能量转化过程，下列说法正确的是（
）
A.将势能转化为动能
B.将机械能转化为化学能
C.将内能转化机械能
D.主要目的是通过热传递改变物体内能
2.
下列机械不属于热机的是（
）
A.火箭发动机
B.汽油机
C.柴油机
D.洗衣机
3.
下列机械属于热机的是（
）
A.滑轮组
B.蒸汽机
C.自行车
D.洗衣机
4.
关于说法正确的是
（
）
A.热机是瓦特发明的
B.热机是将化学能转化为机械能的装置
C.瓦特是英国工程师
D.最早的热机是汽油机
5.
下列说法正确的是
（
）
A.热机的出现推动了18世纪的工业革命，又伴随工业革命的发展而发展
B.热机的出现解决了人们对能源的需求
C.热机就是今天的所有机械
D.热机是英国的物理学家瓦特和牛顿共同设计的
课后反思
参考答案：
课前导学：
1．蒸汽机、瓦特。2.蒸汽机、做功。3.
飞轮、传输。
4．内燃机、火箭发动机。
课堂导学
1．蒸汽机、瓦特。2.蒸汽机、做功。3.
化学、传输。
4.
飞轮、传输。
5．内燃机、火箭发动机。
课堂练习：
1.C；2.D；3.B；4.C；5.A。
21世纪教育网
www.21cnjy.com
精品试卷·第
2
页
（共
2
页）
HYPERLINK
"http://21世纪教育网(www.21cnjy.com)
"
21世纪教育网(www.21cnjy.com)
