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(共12张PPT)
第十四章 内能的利用
第4节 跨学科实践：制作简易热机模型
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。
项目提出
瓦特发明蒸汽机的故事
你有什么感想？
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，本节课我们也来做科学家，设计制作简易热机模型。
蒸汽机
内燃机
汽轮机
喷气发动机
二、项目分析
汽油机属于哪种热机？热源是什么？
内燃机，热源是在气缸内的空气和汽油的混合物。
蒸汽机的热源是在汽缸外，我们称为外燃机，蒸汽机的工作物质是水蒸汽。
内燃机
外燃机
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？
讨论交流
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。
三、项目实施
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
[小组合作学习]请根据桌上的实验器材，讨论设计方案，并画出草图。
参考方案一
参考方案二
参考方案四
参考方案三
3.设计制作。
[小组合作] 小组之间相互合作，制作简易热机模型，限时30分钟。
如果没有其他设计方案，按照课本的设计方案进行。
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、铁丝、钳子、密封胶等。
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。
制作步骤：
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？
四、展示交流
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。
课后作业

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