内容正文:
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
跨学科实践:制作简易热机模型
喷气发动机
火箭发动机
热机是利用内能做功,将内能转化为机械能的机械,
是人们获得动力的重要机械,再生产生活中非常重要。
火电站的汽轮机
跨学科实践:制作简易热机模型
项目提出
我们尝试根据学过的热机知识的基础上进一步查找相关资料,了解不同热机的工作原理,制作一个简易热机模型。
在制作模型的过程中,就可以更好地了解热机的工作原理,包括热机中能量是如何转化的,热机中各部分是如何协调工作的。
跨学科实践:制作简易热机模型
项目分析
排气冲程
做功冲程
压缩冲程
吸气冲程
吸入:
汽油与空气的 混合物
机械能
内能
内能
排出废气
机械能
汽油机
内燃机
汽油机的
工作物质:
跨学科实践:制作简易热机模型
项目分析
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
外燃机
蒸汽机的工作物质:
水蒸气
跨学科实践:制作简易热机模型
项目分析
要完成热机模型的制作,需要重点考虑以下几个问题:
1、用什么作为热源?
跨学科实践:制作简易热机模型
项目分析
要完成热机模型的制作,需要重点考虑以下几个问题:
2、工作物质是什么?
汽油机的工作物质:
汽油与空气的 混合物
蒸汽机的工作物质:
水蒸气
跨学科实践:制作简易热机模型
项目分析
要完成热机模型的制作,需要重点考虑以下几个问题:
3、如何将内能转化为机械能?
跨学科实践:制作简易热机模型
项目实施
材料准备:空易拉罐、去掉笔芯和尾塞的中性笔、小风扇、酒精灯、支架
跨学科实践:制作简易热机模型
注意:
制作简易热机模型时会遇到高温蒸汽、锋利的物体等,要注意安全。
跨学科实践:制作简易热机模型
项目实施
1、向易拉罐内部注入大约半灌水
2、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、将易拉罐按照图示放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
4、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。
跨学科实践:制作简易热机模型
展示交流
请大家展示自己的热机模型,看看谁的模型制作精细,运行流畅,更有创意。
在展示交流过程中,谈谈你的热机模型的工作原理,以及制作过程中的难点,说一说你在制作过程中的心得体会,想一想在哪些方面还可以做得更好。
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-汽轮机
现实中的汽轮机结构非常复杂,是科技含量很高的机器,我国汽轮机技术处于世界领先地位
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-汽轮机
现实中的汽轮机结构非常复杂,是科技含量很高的机器,我国汽轮机技术处于世界领先地位
辽宁号
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-喷气式发动机
火箭发动机
火箭发动机
特点:燃料和氧化剂均由飞行器携带,不利用外界空气可以 在大气层以外空间工作。
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-喷气式发动机
空气喷气发动机
空气喷气发动机
特 点 : 工作过程中须从大气中吸入燃烧所必需的氧气,只能
在大气中工作。
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-喷气式发动机
冲压发动机
不同种类的空气喷气式发动机
涡喷发动机
涡桨发动机
涡扇发动机
没有压缩 机和涡轮
跨学科实践:制作简易热机模型
科学扩展-喷气式发动机
现实中的喷气式发动机结构复杂,科技含量高,在 航空航天方面应用广泛,属于国之重器。
跨学科实践:制作简易热机模型
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