人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 跨学科实践：制作简易热机模型公开课课件ppt

这是一份人教版（2024）九年级全册（2024）第4节 跨学科实践：制作简易热机模型公开课课件ppt，共22页。PPT课件主要包含了热机的工作原理，探究新知，选择热机模型，制作简易热机模型，器材选择，制作简易汽轮机模型，展示与交流，改进意见，项目提出，项目分析等内容，欢迎下载使用。
3.在模型制作中发现并提出如密封性、效率等关键问题；针对问题自主设计解决方案，规划步骤、选材料和工具；
热源加热气缸,气缸内的介质温度升高，产生高温高压的蒸汽,蒸汽通过输出装置输出,再由转化装置将内能转化为机械能。
优先选用燃料燃烧加热水产生蒸汽(或直接加热空气)来做功的外燃机。
稳定的热源、简易气缸、加热介质、能量的输出装置和能量的转化装置.
对简易热机模型进行评价
(1)优点:结构简单、成本低廉、教学效果好、安 全性高。(2)缺点:效率较低、精度有限、应用范围有限。
(1)选择合适的燃料,确保燃料充分燃烧,提高燃料的利用率。(2)优化机械结构,减少能量损失,提高热机的工作效率。(3)增加安全防护措施;减少有害气体的排放。
（2）将左侧转动的光盘与发电机连接起来，制作成简单的蒸汽发电机。已知固体燃料平均每分钟可完全燃烧0.5g,易拉罐中的水开始沸腾后，在发电机两端接上一个小灯泡，燃料盒中的固体燃料剩余50g,当燃料燃尽时，24W的小灯泡也停止发光，若小灯泡始终正常发光，该装置产生的电能也全部用于小灯泡发光，则该装置转化电能效率是多少？
（3）项目式小组的同学们经过一番讨论发现该装置的整体效率都偏低，在为了解决“固体燃料燃烧加热易拉罐产生水蒸气推动活塞运动”效率低的弊端，提出一条合理的改进方案：增加燃料燃烧密封装置，减少向周围环境散失能量。
（3）为避免燃料燃烧热能的损失，增加密封燃料燃烧装置，减少向周围环境失散能量。
随着科技发展，热机成为人们获得动力的重要机械，汽车走入寻常百姓家，燃烧______的是汽油机，大型轮船和飞机有的使用柴油作为燃料，是______机，而早年燃烧煤炭的火车使用的是______机。热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个简易热机模型，就可以更好地了解热机是利用燃料燃烧获得的____能转化为______能的机器。
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。
（1）燃料燃烧后加热水产生水蒸气，通常实验室用________作热源。
（2）用可以密封的易拉罐加热水，类比家用高压锅，开小孔后蒸汽喷出，可以推动高压阀运动，此时工作物质是______；实现____能转化为______能。
（3）如图所示的是小红设计的模型方案，其中蒸汽对着风车吹动，存在的不安全因素是________________，改进方法是_______________________，蒸汽烫伤比开水烫伤还要严重，原因是__________________。
将风车固定在铁架台上
实验器材：空易拉罐，剪刀，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，水，密封胶，一小块泡沫，一台小风扇，一个酒精灯，一个支架。
实验步骤：（1）在易拉罐的底部开一小孔，将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，如图所示。（操作过程中要注意安全）（2）在易拉罐内注入大约半罐水。（3）用一小块泡沫和密封胶，将易拉罐的口封住。将易拉罐平放在支架上。（4）将小风扇放在桌面上，中性笔的尖端正对小风扇扇叶，点燃酒精灯加热易拉罐，观察到水沸腾后有“白气”喷出，扇叶转动，同时扇叶温度升高，是通过________的方式改变内能的。（注意防止烫伤）
（1）小明在易拉罐的侧壁的同一高度，用剪刀开3个小孔，小孔的开口方向要向同一侧，如图（a）所示，用细线吊起易拉罐，在燃气灶上加热，如图（b）所示。当水沸腾后，你观察到____________的现象，从力与运动关系分析，其原因是___________________________________________________，从能量转化角度分析，原因是__________________。
水蒸气喷出后产生反作用力，改变了易拉罐的运动状态
原理：燃料化学能转化为内能，内能转化 为机械能
结构：稳定的热源、简易气缸、加热介质、能量的输出装置和能量的转化装置
展示与交流：评价简易热机模型、改进意见