2.1 热机 课件 (共40张PPT)（2022新课标）

(共40张PPT)
课题 2.1 热机
教科版 九年级物理上册
制作 高文超
教学目标
1.物理观念：
（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.科学思维：
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.科学探究：
通过小实验 小小热机 ，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。
4.科学态度与责任：
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。
教学目标
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
形形色色的热机
新知导入
神舟十六号载人飞行任务是载人航天工程在2023年的第二次飞行任务，也是空间站应用与发展阶段首个载人飞行任务。
新知导入
2023年5月30日9时31分，搭载神舟十六号载人飞船的长征二号F遥十六运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射。
新知导入
长征二号F遥十六运载火箭是怎样将神舟十六号飞船送入太空的？运载火箭是怎样利用内能工作的呢？
新知导入
1825年制造的“旅行者”号蒸汽机车
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。
水车
新知导入
瓦特与蒸汽机的传说。
蒸汽机
新知导入
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？
广而告之
瓦特设计的蒸汽机
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
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？
一、利用内能来做功
热传递
做功
小小热机
新知讲解
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？
观察 热机的原理
小小热机
新知讲解
现象
观察 热机的原理
酒精燃烧
水
沸腾
叶轮转动
小小热机
新知讲解
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。
观察 热机的原理
酒精燃烧
水
沸腾
叶轮转动
小小热机
新知讲解
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。
观察 热机的原理
燃烧
燃料的化学能
内能
机械能
做功
新知讲解
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。
二、蒸汽机
新知讲解
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。
讨论交流 蒸汽机是怎样工作的
新知讲解
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。
讨论交流 蒸汽机是怎样工作的
新知讲解
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。
讨论交流 蒸汽机是怎样工作的
新知讲解
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。
三、形形色色的热机
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
新知讲解
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。
三、形形色色的热机
蒸汽机车曾是铁路运输的主要动力装置
新知讲解
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。
三、形形色色的热机
最简单轮机
现代火力发电汽轮机
新知讲解
汽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。
三、形形色色的热机
火力发电汽轮机
新知讲解
汽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。
三、形形色色的热机
我国的岳阳舰
我国的青岛舰
新知讲解
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）。
三、形形色色的热机
我国内燃机车
我国载重汽车
新知讲解
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）。
三、形形色色的热机
我国收割车
我国红旗轿车
新知讲解
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）。
三、形形色色的热机
我国农业机械使用内燃机
新知讲解
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 ）。
三、形形色色的热机
长征五号运载火箭
长征七号火箭
新知讲解
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 ）。
三、形形色色的热机
2023年5月30日，长征二号F遥十六运载火箭将神舟十六号载人飞船送入中国空间站。
课堂练习
1.下列说法不正确的是（ ）
A. 热机是利用内能做功的机械
B. 通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置是热机
C. 蒸汽机是最早的热机
D. 蒸汽机是瓦特发明的
D
课堂练习
2.下列说法不正确的是（ ）
A.利用蒸汽做功，可追溯到古希腊时期
B.1769年，瓦特改进、完善了蒸汽机
C.瓦特发明了冷凝器、蒸汽汽缸，设计了通过活塞直线运动带动飞轮圆周运动的连接装置，解决了动力传输问题
D.热机将机械能转化为内能
D
课堂练习
3.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
4.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.电动机
D
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
1.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。
2.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。
3.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
1.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。
2.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。
3.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.课堂作业P23.T2
2.家庭作业P23.T1、T3。
P23物理在线 热机的燃料
谢谢
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