14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 教学课件(共20张PPT)初中物理人教版（2024）九年级全一册
文档属性
| 名称 | 14.4 跨学科实践：制作简易热机模型 教学课件(共20张PPT)初中物理人教版（2024）九年级全一册 |  | |
| 格式 | pptx | ||
| 文件大小 | 11.2MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2025-06-03 15:29:17 | ||
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文档简介
(共20张PPT)
初中物理人教版（2024）九年级全一册教学课件
跨学科实践：
制作简易热机模型
第十四章 内能的利用
新课导入与学习目标
01
本课新课讲解
02
本课例题与练习
03
课后小结
04
目录
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新课导入与学习目标
新课导入
热机在交通领域的核心地位：
热机是燃油汽车、轮船、飞机等交通工具的“心脏”，为其提供强大动力，推动人类交通发展。
没有热机，现代交通将停滞不前，人们出行方式将退回到原始状态，经济交流也会受到极大限制。
学习目标
1.通过制作简易热模型活，进一步加强对热机做功、内能转化为机械能的理解。
2.经历简易热机模型的制作过程，提升科学探究能力。
New Lesson Presentation
PART TWO
新课讲解
新课讲解
1.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
今天我们将重温科学家的发明过程，本节课我们也来设计制作简易热机模型。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
一、项目分析
新课讲解
内燃机
外燃机
2.热机分类标准
热机按工作方式分为外燃机和内燃机，按燃料分为汽油机和柴油机。
不同分类标准反映了热机在结构和性能上的差异。
新课讲解
1.热源可以是什么？
2.工作物质是什么？
3.工作物质在什么容器中工作？
4.如何将内能转化为机械能？通过什么装置实现？
5.如何使获得更多的机械能？
我们要制作一台热机模型，需要考虑哪些问题？
热源可以是酒精灯、蜡烛、燃气、煤气等。
水沸腾后产生的水蒸气。
比较坚固的金属容器中，例如易拉罐、铁罐等。
在容器外插一细管，使水蒸汽通过细管喷出，然后使细管口对着汽轮机，推动汽轮机转动。
容器的容器要大一些，热源的热值也要大一些等。
新课讲解
不同类型的蒸汽机及早期蒸汽机的结构图。
希罗汽转球
纽可门蒸汽机
瓦特改良蒸汽机
史蒂芬孙 发明的蒸汽机车
富尔顿发明轮船蒸汽机
新课讲解
请根据自己的设计，制作一个简易的热机模型。下面展示的是一个简易的汽轮机模型，供参考。
二、项目实施
准备以下材料:一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。
①取一个空易拉罐，根据易拉罐的形状抽作支架；
②向易拉罐内注入大约半罐水，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封；
③将易拉罐放在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，罐内的水蒸汽通过笔芯喷出，推动风扇转动。
新课讲解
当点燃易拉罐下方的酒精灯加热罐内的水时，会产生以下现象：
蒸汽喷出：易拉罐中的水受热沸腾，汽化产生大量水蒸气，蒸汽从插入罐体
的中性笔尖（开口端）高速喷出。
动能转化：喷出的蒸汽具有一定动能，直接冲击对准笔尖的小风扇扇叶，使
其迅速转动。
能量转化体现：蒸汽的热能（内能）通过推动扇叶转化为机械能（动能）。
新课讲解
酒精灯使用规范：
点燃酒精灯时禁止直接对罐体加热，应保持距离罐底2-3cm均匀加热。
禁止向点燃的酒精灯内添加酒精，需熄灭冷却后再补充。
酒精灯熄灭时用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。
加热与蒸汽防护：
注水量不超过易拉罐容积的1/2，避免沸腾时水溢出或蒸汽压力过大。
加热过程中禁止触碰罐体、笔管或支架（高温烫伤风险）。
蒸汽喷出时勿直视喷口，避免高温蒸汽灼伤眼睛或面部。
新课讲解
三、展示交流
1.各小组展示交流制作的热机模型，看哪一个小组设计的作品运行更加流畅，制作精细，更有创意。全班同学打分，分别评出优秀作品。
2.展示交流制作过程中遇到的困难，是怎样处理的？还可以怎样优化设计。
3.你们小组制作简易热机的缺点是怎样的？
4.自制简单热机和真实热机有什么区别？
新课讲解
例题1
人类最早发明的热机是( A )
A. 蒸汽机
B. 内燃机
C. 喷气发动机
D. 火箭发动机
新课讲解
解析：
蒸汽机（A）是历史上最早被发明并大规模应用的热机。
内燃机（B）：19世纪中后期（如奥托循环汽油机，1876年）。
喷气发动机（C）：20世纪（1937年首次成功试飞）。
火箭发动机（D）：20世纪（现代液体燃料火箭，1926年）。
结论：蒸汽机是热机发展的起点，早于其他类型的热机。
新课讲解
例题2
关于四冲汽油机的工作冲程，下列说法正确的是( C ）
A. 吸气冲程：只吸入空气
B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
新课讲解
解析：
选项A：错误。四冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是空气与汽油的混合气体
选项B：错误。压缩冲程中，活塞压缩混合气体，外界对气体做功，导致气体内
能增加，温度升高。
选项C：正确。做功冲程中，火花塞点燃压缩后的混合气体，高温高压气体膨
胀，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。这是热机唯一对外做功的冲程。
选项D：错误。排气冲程中，活塞上行排出废气，此过程需要消耗飞轮的机械能
（无能量转化），而内能→机械能的转化仅发生在做功冲程。
结论：只有选项C正确。
课堂练习
1.调查了解蒸汽机的发明及发展历程，写一篇科学小论文。
2.对本节课制作的热机模型进行优化设计，完善、优化作品，完成后与其他同学或小组进行交流展示。
感谢观看
初中物理人教版（2024）九年级全一册教学课件
跨学科实践：
制作简易热机模型
第十四章 内能的利用
新课导入与学习目标
01
本课新课讲解
02
本课例题与练习
03
课后小结
04
目录
CONTENT
New Lesson Introduction and Learning Objectives
PART ONE
新课导入与学习目标
新课导入
热机在交通领域的核心地位：
热机是燃油汽车、轮船、飞机等交通工具的“心脏”，为其提供强大动力，推动人类交通发展。
没有热机，现代交通将停滞不前，人们出行方式将退回到原始状态，经济交流也会受到极大限制。
学习目标
1.通过制作简易热模型活，进一步加强对热机做功、内能转化为机械能的理解。
2.经历简易热机模型的制作过程，提升科学探究能力。
New Lesson Presentation
PART TWO
新课讲解
新课讲解
1.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
今天我们将重温科学家的发明过程，本节课我们也来设计制作简易热机模型。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
一、项目分析
新课讲解
内燃机
外燃机
2.热机分类标准
热机按工作方式分为外燃机和内燃机，按燃料分为汽油机和柴油机。
不同分类标准反映了热机在结构和性能上的差异。
新课讲解
1.热源可以是什么？
2.工作物质是什么？
3.工作物质在什么容器中工作？
4.如何将内能转化为机械能？通过什么装置实现？
5.如何使获得更多的机械能？
我们要制作一台热机模型，需要考虑哪些问题？
热源可以是酒精灯、蜡烛、燃气、煤气等。
水沸腾后产生的水蒸气。
比较坚固的金属容器中，例如易拉罐、铁罐等。
在容器外插一细管，使水蒸汽通过细管喷出，然后使细管口对着汽轮机，推动汽轮机转动。
容器的容器要大一些，热源的热值也要大一些等。
新课讲解
不同类型的蒸汽机及早期蒸汽机的结构图。
希罗汽转球
纽可门蒸汽机
瓦特改良蒸汽机
史蒂芬孙 发明的蒸汽机车
富尔顿发明轮船蒸汽机
新课讲解
请根据自己的设计，制作一个简易的热机模型。下面展示的是一个简易的汽轮机模型，供参考。
二、项目实施
准备以下材料:一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯。
①取一个空易拉罐，根据易拉罐的形状抽作支架；
②向易拉罐内注入大约半罐水，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，用胶将罐的开口处密封；
③将易拉罐放在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶，点燃易拉罐下方的酒精灯，罐内的水蒸汽通过笔芯喷出，推动风扇转动。
新课讲解
当点燃易拉罐下方的酒精灯加热罐内的水时，会产生以下现象：
蒸汽喷出：易拉罐中的水受热沸腾，汽化产生大量水蒸气，蒸汽从插入罐体
的中性笔尖（开口端）高速喷出。
动能转化：喷出的蒸汽具有一定动能，直接冲击对准笔尖的小风扇扇叶，使
其迅速转动。
能量转化体现：蒸汽的热能（内能）通过推动扇叶转化为机械能（动能）。
新课讲解
酒精灯使用规范：
点燃酒精灯时禁止直接对罐体加热，应保持距离罐底2-3cm均匀加热。
禁止向点燃的酒精灯内添加酒精，需熄灭冷却后再补充。
酒精灯熄灭时用灯帽盖灭，不可用嘴吹灭。
加热与蒸汽防护：
注水量不超过易拉罐容积的1/2，避免沸腾时水溢出或蒸汽压力过大。
加热过程中禁止触碰罐体、笔管或支架（高温烫伤风险）。
蒸汽喷出时勿直视喷口，避免高温蒸汽灼伤眼睛或面部。
新课讲解
三、展示交流
1.各小组展示交流制作的热机模型，看哪一个小组设计的作品运行更加流畅，制作精细，更有创意。全班同学打分，分别评出优秀作品。
2.展示交流制作过程中遇到的困难，是怎样处理的？还可以怎样优化设计。
3.你们小组制作简易热机的缺点是怎样的？
4.自制简单热机和真实热机有什么区别？
新课讲解
例题1
人类最早发明的热机是( A )
A. 蒸汽机
B. 内燃机
C. 喷气发动机
D. 火箭发动机
新课讲解
解析：
蒸汽机（A）是历史上最早被发明并大规模应用的热机。
内燃机（B）：19世纪中后期（如奥托循环汽油机，1876年）。
喷气发动机（C）：20世纪（1937年首次成功试飞）。
火箭发动机（D）：20世纪（现代液体燃料火箭，1926年）。
结论：蒸汽机是热机发展的起点，早于其他类型的热机。
新课讲解
例题2
关于四冲汽油机的工作冲程，下列说法正确的是( C ）
A. 吸气冲程：只吸入空气
B. 压缩冲程：缸内温度降低
C. 做功冲程：气体推动活塞做功
D. 排气冲程：内能转化为机械能
新课讲解
解析：
选项A：错误。四冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是空气与汽油的混合气体
选项B：错误。压缩冲程中，活塞压缩混合气体，外界对气体做功，导致气体内
能增加，温度升高。
选项C：正确。做功冲程中，火花塞点燃压缩后的混合气体，高温高压气体膨
胀，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。这是热机唯一对外做功的冲程。
选项D：错误。排气冲程中，活塞上行排出废气，此过程需要消耗飞轮的机械能
（无能量转化），而内能→机械能的转化仅发生在做功冲程。
结论：只有选项C正确。
课堂练习
1.调查了解蒸汽机的发明及发展历程，写一篇科学小论文。
2.对本节课制作的热机模型进行优化设计，完善、优化作品，完成后与其他同学或小组进行交流展示。
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