内容正文:
大单元·情境化作业设计
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第十四章 内能的利用
课时分层提优
第4节 跨学科实践:制作简易热机模型
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建议用时:20分钟
任务一:赛前知识考核(报名参赛需通过基础知识测试,快来挑战吧!)
1.下列热机属于外燃机的是( )
B
A.汽油机 B.蒸汽机 C. 柴油机 D. 喷气发动机
学校科技节举办“热机模型设计大赛”,你需完成从理论分析到实物制作的全流
程挑战,争夺 “最佳创新奖”。
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2. 四冲程汽油机中将内能转化为机械能的冲程是( )
C
3.汽油机和柴油机的工作物质是 ,蒸汽机的工作物质是 。
燃料与空气的混合物
水蒸气
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任务二:模型制作与调试(你的模型已进入制作 阶段,但遇到了一些
问题,快来优化它!)
4.热源与工作物质选择。
热源 工作物质 理由
推荐方案 酒精灯 水蒸气 易操作、安 全、成本低
备选方案 酒精喷灯 ___________________ 火焰温度更 高(需注意安全 )
水蒸气
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5.快速设计示意图。
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6. 制作步骤:
(1)将铝片插入软木塞制成叶轮,用铁丝固定;
(2)烧瓶装水加热,导管对准叶轮,观察现象。
现象记录:水沸腾后,导管喷出“白气”,叶轮开始转动,这一过程水蒸气的______能
转化为______能。
内
机械
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【故障排查与优化】
7.叶轮不转动,可能原因是____________ ,解决 方法是_____________,确保叶轮灵
活转动。
8. 叶轮转动缓慢,除增大火焰外,可尝试______________________________________ ,
理由是__________。
9.对比实验:用酒精喷灯加热时转速更快,因为______________________________
________________。
叶轮被卡住
调整铁丝位置
将铝片弯曲成弧形或涂抹润滑油 (合理即可)
减少阻力
酒精喷灯火焰温度更高,单位时间
产生更多水蒸气
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10.设计示例:蒸汽动力小风扇。
工作过程:烧瓶加热产生蒸汽→______________→ 叶轮带动风扇叶片旋转 →
__________。
能量转化过程:______能 ( 酒精灯 ) →______能 ( 水蒸气)→______能 ( 风扇叶片)。
请将你的设计画在下面方框内,需标注:烧 瓶、导管、叶轮、风扇叶片。
任务三:决赛展示与答辩(你的设计成功进入决 赛!请向评委展示创意并
反思改进。)
【创意应用设计】
蒸汽冲击叶轮
产生风力
化学
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11.清洁能源的使用:用_______面镜加热烧瓶中的水。
12.请列举一条使用太阳能加热的优点:____________。 (合理即可)
【绿色科技提案】
凹
更加环保
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