资源简介

(共11张PPT)
第十四章 内能的利用
课时学习目标
1.通过活动，熟悉简单热机的结构和原理。
2.通过活动，进一步加强对热机工作原理的理解。
3.通过实验，激发学生的学习兴趣和创新精神。
4.通过讨论和交流，培养学生合作的意识和运用知识分析解决问题的能力。
制作简易的热机模型。
学习重点
学习重点、难点
导入新课
热机是人们获得动力的重要机械。
热机在生产生活中非常重要，如果我们能尝试制作一个热机模型，就可以更好地了解热机的工作原理，包括热机中的能量是如何转化的、热机中各部分是如何协调工作的。
一、项目提出
导入新课
热机的工作原理
如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间。
实验现象: 橡胶塞飞出；试管口有白雾产生。
实验结论: 气体膨胀对外做功，内能转化为机械能。
二、项目分析
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、蒸汽机的工作物质是水蒸气。
要完成热机模型的制作，需要考虑下面一些主要问题。
新课学习
二、项目分析
要完成热机模型的制作，需要考虑下面一些主要问题。
1.用什么作热源
2.工作物质是什么
3.如何将内能转化成机械能
制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽(或直接加热空气)来做功的外燃机、比制作在封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机要安全，材料也相对易得，应优先考虑外燃机。
酒精灯
水蒸气
水蒸气膨胀推动塞子做功，将内能转化为机械能
三、项目实施
设计制作简易热机模型
器材：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。
制作方法：向易拉罐内部注入大约半罐水。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。将易拉罐如图所示放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。
实验过程：点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，扇叶就转动起来。
四、交流评估
制作简易汽轮机模型时，选择用空易拉罐当缸体，这样做的优点：导热性好、材料易得、容易加工。
制作的简易汽轮机模型，其工作过程中哪些方面存在能量的损失：酒精燃烧不充分、酒精灯燃烧释放的能量部分散失到空气中、缸体发热等。
制作的简易汽轮机模型，在哪些方面进行改进可以提高它的热机效率：对缸体进行隔热处理;喷管不要太长等。
四、交流评估（成果展示）
简易热机（“蒸汽船”）模型
将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上, 用蜡烛对铜制容器底部加热,一段时间后会向右喷射蒸汽“, 蒸汽船”就向左行驶。
当铜管向右喷射蒸汽时，“蒸汽船”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，蒸汽的推力推动蒸汽船做功，把内能转化为机械能。
课时知识总结
热机工作过程中能量转化
燃料的化学能 → 内能 → 机械能

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