师：同学们，学习新课之前，我们先回顾一下上两节课的内容。上两节课我们学习了汽油机和柴油机这两种热机，它们在生活中应用广泛，像小汽车、拖拉机、轮船等机械上都有它们的身影。大家说说，它们是利用什么样的能量转化来工作的呢？
生：利用内能转化为机械能来工作。
师：非常好。那同学们，你们还知道生活中有其他类型的热机吗？请看下面这个短片。
（播放火力发电原理短片）
师：火力发电是我国主要发电来源，火力发电总量占全国发电总量的70%。火力发电是利用可燃物煤作为燃料生产电能的工序，主要由锅炉、汽轮机和发电机三大环节构成。燃料进入炉膛后燃烧产生热量，将锅炉里的水加热，水吸热蒸发，最后形成具有一定温度和压力的过热蒸汽。这种高温高压蒸汽经过管道送往汽轮机，使得汽轮机转子转动，汽轮机转子带动发电机转子一同转动，从而发出电能。所以，火力发电的过程主要是一个能量转换的过程。通过短片我们知道，火力发电站是通过燃料燃烧释放的内能来发电的，它工作时，燃料燃烧将化学能转化为内能，再通过汽轮机将内能转化为机械能，最后通过发电机将机械能转化为电能。由此可知，汽轮机是发电厂的核心设备，它将内能转化为了机械能，也是一种热机。那它的基本构造是怎样的呢？这是汽轮机的简易模型，它中间有一根可以自由转动的转轴，转轴上绕有密集的叶片。转轴和叶片组成的整体，我们叫做转子，多组叶片的中间是蒸汽喷嘴。汽轮机在工作时，将高温高压的蒸汽从喷嘴迅速喷入到汽轮机内部。高压蒸汽向两侧冲出，喷射到叶片上，气流冲击一圈一圈的叶片，就像风吹过风车一样。气流吹动叶片旋转，而旋转的叶片又带动转子旋转，最终整个转子就转动起来了。以上就是汽轮机工作的基本过程，那汽轮机工作时能量是怎样转化的呢？下面我们通过一个小实验来模拟汽轮机工作时的能量转化情况。图中的烧瓶相当于锅炉，玻璃细管相当于蒸汽喷嘴，而纸做的风车相当于转子。大家观察到了什么？
生：转子转动起来了。
师：那整个过程能量是如何转化的呢？
生：燃料通过燃烧释放出大量的热量，将燃料的化学能转化为火焰的内能，在火焰的加热下，水开始沸腾，产生大量的高温蒸汽。火焰的内能转化为气体增加的内能。这个过程中瓶内的气压增大，气体膨胀，从前方细管喷出，从而气体的内能转化为气体自身的机械能。气体喷出后冲击转子，对转子做功，使得转子转动，气体的机械能转移为转子的机械能。从整个过程实现了将内能转化为机械能。
师：同学们，我们刚刚的讲解只是汽轮机的基本工作原理，现实中的汽轮机结构非常复杂，是科技含量很高的产品，而我国的汽轮机技术目前处于世界领先地位，我们应该为国家的科技成就感到自豪。同学们看，这是我国第一艘航空母舰，大家知道它的名字吗？
生：辽宁号航空母舰。
师：对了，雄武的辽宁号航空母舰重达57,000吨，如此庞大的身体却能在海上健步如飞，它是靠什么机器提供的动力呢？
生：汽轮机。
师：同学们可以上网查一查这方面的资料。海军神器辽宁号航空母舰护卫着我国广袤的海洋，那同样广袤的天空和深邃的太空又由谁来守护呢？我们一起来看两个短片。
（播放歼20及神舟十二号相关短片）
师：视频中的战斗机起飞时，火箭升空时，尾部的发动机喷出强大的气流，看起来力量感满满，正是这股气流推着飞机和火箭翱翔天际。同学们知道吗？它们所配备的发动机就是喷气式发动机，它也是一种热机。喷气式发动机主要分为两大类，分别是航天领域的火箭发动机和用于航空领域的空气喷气式发动机。那它们之间最大的区别是什么呢？
生：火箭发动机它的燃料和氧化剂均由飞行器携带，不利用外界空气，可以在大气层以外的空间工作。而空气喷气式发动机，它的工作过程中需从大气中吸入燃烧所必需的氧气，只能在大气中工作。
师：正因为两种发动机的工作环境和用途不同，导致了它们的结构也不相同。那火箭发动机的结构及工作原理是怎样的呢？我们先来看最简单的一种火箭发动机——挤压循环火箭发动机。第一种是挤压式，这是一罐燃料和一罐氧化剂，这是燃烧室和喷管，上面再加个高压气瓶，高压气瓶里的气体把燃料罐和氧化剂罐中的液体压入燃烧室中，在燃烧室里燃料和氧化剂混合点燃，然后喷出产生推力，一台火箭发动机就这样建造完成了。当然这是一个非常简化的过程，实际情况还是相当复杂的。我们可以看出来，这种设计的优点很明显，就是结构简单，容易研制，但是缺点也很明显。众所周知，对火箭发动机推力起决定性作用的是单位时间内进入燃烧室的燃料和氧化剂的量，单位时间进来得越多，燃烧得越猛，推力也就越大。而显然，依赖于高压气瓶挤压并不能产生长时间的和特别高的压力，所以这种发动机一般只能用在小型火箭或者中型、重型火箭的上面级。根据视频中的介绍，挤压循环火箭发动机的动力比较小，所以对其进行改进，就得到了第二种发动机，燃气发生器循环火箭发动机。有人想到，如果加个泵，把燃料和氧化剂泵进燃烧室，它的效率是不是就大大提高了？是的，确实是这样，这也就是我们要说的火箭发动机第二种——燃气发生器循环，就是在原来的基础上把高压气瓶去掉，然后加两个泵，一个驱动燃料，一个驱动氧化剂，这样燃料和氧化剂进入燃烧室的速度就会大大提高。可这时也引入了一个新的问题，什么东西来驱动这两个泵？这就需要再加个涡轮机，把涡轮机和泵连接在一起，涡轮机快速旋转就能带动泵快速旋转了，而涡轮机的动力源又来自哪里？我们可以弄两根小点的管子，把一些燃料和氧化剂通到这里的一个叫做预燃室的地方。燃料和氧化剂在预燃室点燃，驱动涡轮机转动，涡轮机带动泵转动，泵把燃料和氧化剂放进燃烧室产生推力。根据刚刚的视频介绍，同学们能够总结出火箭发动机工作时的能量转化情况吗？