14.4 制作简易热机模型（16页） 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

(共16张PPT)
第十四章 内能的利用
第4节 制作简易热机模型
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。
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。
项目提出
1.热机的种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
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。
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？
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。
我们要制作一台热机模型，需要考虑哪些问题？
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？
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。
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
项目实施
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。
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。
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）。
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。
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？
展示交流
1.人类最早发明的热机是（ ）
A. 蒸汽机
B. 内燃机
C. 喷气发动机
D. 火箭发动机
A
2.关于四冲汽油机的工作冲程，下列说法正确的是（ ）
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
C