内容正文:
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【项目提出】
小明注意到水烧开时,壶盖会被水蒸气顶起,受此启发,小明准备寻求老师的帮助并自制一台简易热机模型。
【项目分析】
(1)了解热机的工作原理。
(2)设计并制作简易热机模型。
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【项目实施】
(1)了解热机的工作原理
热机是将____能转化为______能的装置,其工作原理是通过燃料燃烧产生
高温高压气体,推动活塞做功,进而带动曲轴转动,将内能转化为机械能。
内
机械
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(2)设计并制作简易热机模型
①准备材料: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。
②制作环节:向易拉罐内部注入大约半罐水;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;将易拉罐如图所示放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。
③测试: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。
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【展示交流】
(1)上述热机模型的热源是________,工作物质是________。
(2)热机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→______→________。
(3)某同学在测试过程中,发现扇叶不转动,出现这种现象的原因可能是
______________________________(答出一条即可)。
(4)热机发展史也是一部热机效率提高史,在展示交流环节,对如何提高简
易汽轮机效率,同学们进行了激烈讨论。请你依照“结构决定功能”的观
念,从结构的角度思考,帮助他们提出一个可行性措施: _______________________________。
酒精灯
水蒸气
内能
机械能
注入的水过少,产生的蒸汽量不足
增加易拉罐的保温性能(合理即可)
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【针对练习】
1.小明做了一个如图所示的简易热机,用酒精灯加热使易拉罐内的水沸腾
后,水蒸气吹动小风扇转动(叶片横截面的设计原理如图所示,一面较平,另
一面较弯曲),同时观察到扇叶周围出现“白气”。下列说法正确的是( )
A.酒精燃烧过程中质量逐渐减少,热值变大
B.热机工作过程中将内能全部转化为机械能
C.扇叶周围的“白气”是水蒸气液化形成的
D.此时扇叶会逆时针转动
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2.课外兴趣小组制作了如图所示的“蒸汽船”模型。将盛有适量水的铜制容器安装在“船体”上,并用酒精灯对其底部进行加热,一段时间后铜制容器内水温升高产生蒸汽,通过铜管向右喷出,“蒸汽船”就会向左行驶。下列说法正确的是( )
A.水变热是通过做功来改变水的内能的
B.水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒
C.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同
D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能
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