14.4跨学科实践：制作简易热机模型 同步练习-2026-2027学年人教版九年级物理全一册

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

【基础巩固】

1. 如图显示了热机的共同特点,其中虚线圈内应该填(　　)

A. 内能        B. 电能        C. 动能       D. 势能

2. 某同学制作简易热机模型时，选用不同热源加热质量、初温均相同的水，记录蒸汽推动扇叶转动的时间，数据如下表。分析数据可知，加热效果最好的热源是（　　）

A. 酒精灯       B. 酒精喷灯         C. 蜡烛          D. 无法判断

3. 跨学科实践小组制作了一个简易汽轮机装置。在易拉罐中装入适量的水，用酒精灯加热至沸腾，而后，蒸汽从管口喷出使风车转动。简易汽轮机工作过程中（　C　）

A．酒精燃烧时，内能转化为化学能              B．管口喷出的“白气”是水蒸气

C．蒸汽被喷出时，内能转化为机械能            D．蒸汽的内能可以全部转化为风车的机械能

4. 如图是某同学自制的简易热机模型，在矿泉水瓶的侧壁上钻一个小孔，把电火花发生器紧紧塞进孔中，在瓶口喷入液态酒精并盖上纸杯。按下电火花发生器的按钮后，酒精燃烧，纸杯飞出。下列说法正确的是（　　）

A. 飞出的纸杯相对于地面是静止的                   B. 酒精燃烧时，酒精的热值会变小

C. 纸杯飞出时与热机做功冲程的能量转化相同         D. 通过改进热机模型的结构，其效率可达100％

5. 如图甲是小科制作的简易“蒸汽船”模型。将盛有一定量水的铜制容器安装在“船体”上，用蜡烛对铜制容器底部加热，一段时间后铜管会向右喷蒸汽，“蒸汽船”就向左行驶。

     

（1） 蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过 　      　的方式改变水的内能。

（2） 采用铜制容器来加热，是因为铜金属具有良好的 　   　性。

（3） 铜管向右喷蒸汽，“船体”向左行驶，这个过程的能量转化是 　 　能转化为 　 　能。这与四冲程汽油机的 　 　（填冲程名称）冲程相同，该冲程的工作原理图为图乙中 　 　（填“A”“B”“C”或“D”）。

【能力进阶】

6.如图所示为小明同学制作的蒸汽机模型。请回答下列问题：

（1） 该蒸汽机的热源是 　   　，工作物质是 　    　。

（2） 制作叶轮：在圆形软木塞四周用小刀切几个对称的小缝，将铝片插在小缝中，在软木塞中心用锥子钻一个小孔，将铁丝穿过小孔，使软木塞能在铁丝上自由转动。

（3） 组装“蒸汽机”：按照如图所示组装器材，注意调整叶轮的位置，使导管管口正对着铝片。

（4） 给烧瓶中的水加热直至沸腾，当大量的“白气”从导管口喷出时可以看到叶轮转了起来。

（5） 探究思考：

① 蒸汽机工作时，水蒸气对叶轮 　 　，水蒸气的内能 　 　（填“增大”“减小”或“不变”），温度 　 　（填“升高”“降低”或“不变”）。

② 蒸汽机工作过程中，将 　 　能转化为 　 　能。

7. 张斌是班里的小发明家，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，然后按动电火花发生器的按钮……

（1） 在此过程中，酒精燃烧后的燃气的 　 　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 　 　。

A. 电火花发生器       B. 盒内的酒精        C. 盒盖跳起的现象及盒盖跳起的瞬间盒内出现的现象

（3） 汽油机工作过程中的 　 　冲程与这一实验过程中能量的转化是一致的。

8. 设计一个利用太阳能驱动的热机模型，简要说明：

（1） 所需材料： 　                                                           　。

（2） 工作原理： 　                                                           　。

9. 跨学科实践：制作简易汽轮机模型。

【项目提出】 热机对人类文明发展起着重要的推动作用。同学们成立了制作简易汽轮机模型的项目团队，制作简易汽轮机模型。

【项目实施】

（1） 设计并制作：设计方案如图所示。向易拉罐内部注入大约半罐水，将去掉笔芯和尾塞的中性笔的尾端插入易拉罐内，用橡皮泥将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶。

（2） 测试实验：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。此汽轮机模型属于 　 　（填“内”或“外”）燃机。

（3） 实验改进：

① 同学们在测试过程中，发现加热很长时间后，扇叶才开始转动，这是因为 　               　。

② 进行了调整后，再次测试，发现风扇转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下几种解决方案中你认为可行的是 　 　。

A. 增加酒精灯的高度，用其内焰加热       B. 更换一个更细的喷嘴

C. 降低小风扇的高度，使喷嘴对准风扇的中心

【项目拓展】

（4） 同学们交流过程中，有同学设想：用凹面镜会聚太阳光替代酒精灯加热易拉罐，制成一个“太阳能蒸汽机”。你认为这个“太阳能蒸汽机”的优势是： 　           　。（写出一条即可）

10. 热机在人类生活中发挥着重要作用。汽油机、柴油机都属于热机中的内燃机,它们的结构和工作原理基本相似。飞轮可看成一个杠杆,活塞、连杆是固定连接,为飞轮旋转提供动力,使其克服曲轴的阻力并带动曲轴旋转,进而使车辆运行。同排量(气缸总容积相同)的情况下,汽油机动力小、机械效率一般为20%~30%;柴油机动力大、机械效率可达45%。如表所示为汽油机和柴油机相关参数的比较,试分析两者的动力、机械效率存在差别的原因。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

参考答案

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

【基础巩固】

1. 如图显示了热机的共同特点,其中虚线圈内应该填(　A　)

A. 内能        B. 电能        C. 动能       D. 势能

2. 某同学制作简易热机模型时，选用不同热源加热质量、初温均相同的水，记录蒸汽推动扇叶转动的时间，数据如下表。分析数据可知，加热效果最好的热源是（　B　）