内容正文:
第4节 跨学科实践:制作简易热机模型
制作简易热机模型
在学校科技节活动中,小明用饮料瓶自制了火箭模型,如图所示。他在瓶子的内壁安装了一个遥控电火花发生器(按下按钮会产生电火花)。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,纸筒立即飞出,关于此过程分析正确的是(C)
1题图
A.酒精没有完全燃烧的情况下,热值将变小
B.纸筒飞出后瓶内气体的内能增大,温度升高
C.气体推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程
D.闻到了浓浓的酒精味,这是因为分子间存在斥力
小亮自制的轮船模型如图所示,用蜡烛给小玻璃瓶中的水加热,一会儿就向外喷出气体推动小船前进。小船通过向后喷气向前运动,是利用了物体间力的作用是相互的来实现的;气体喷出时内能减小(选填“增大”或“减小”),能量转化情况和柴油机的做功冲程相同。
2题图
如图所示,用充气的气球模拟“喷气火箭”,把封口的夹子松开,球内气体向左喷出,气球向右运动。此过程中(B)
1题图
A.气球的弹性势能增大
B.气球喷出的气体内能减小
C.气球内部温度升高
D.此过程的能量转化与汽油机的压缩冲程相同
在如图所示的汽油机模型实验中,将适量的汽油喷入厚壁有机玻璃圆筒内,用软木塞塞住筒口,筒内底部有两根与静电起电机(电源)相连接的放电针。当放电针释放电火花时,以下说法正确的是(D)
2题图
A.汽油的热值随其质量的减小而减小
B.此装置可模拟四冲程汽油机工作时的压缩冲程
C.电火花放电使汽油燃烧的过程中,将电能转化为汽油的化学能
D.气体将软木塞冲出的过程中,气体的内能转化为软木塞的机械能
右图是小明制作的汽轮机模型,在试管中装入适量的水,用酒精灯加热,水沸腾后产生的蒸汽就能冲击叶轮转动。在这一过程中,水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,这一过程与汽油机的做功冲程作用相似。
3题图
如图所示为苏打水气泡机的使用过程:主机把气弹中的高压CO2气体快速打入水瓶内预先调制好的饮料中,从而制出冰冷气泡饮料。常温的饮料充气后变凉,是由于高压CO2气体从气弹中冲出时对外做功,其内能减少,温度降低,同时通过做功方式使饮料的温度降低。汽油机中做功冲程所包含的原理,与高压CO2气体从气弹喷出的过程相同。
4题图
小明是班里的小发明家,刚刚学了热机的他制作了如图所示的模型。他在透明塑料盒的底部钻一个孔,把电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,再将盒盖盖紧,然后揿动电火花发生器的按钮……
5题图
(1)在此过程中,酒精燃烧后塑料盒中气体的内能转化为盒盖的机械能。
(2)在这一实验过程中,你应当注意观察的是D。
A.揿动电火花发生器
B.盒内的酒精
C.盒盖跳起的现象
D.盒盖跳起的瞬间盒内出现的现象
(3)汽油机工作过程的做功冲程与这一实验过程中能量的转化是一致的。
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