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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
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练基础
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练基础
1. 如图所示的实验中,试管内的水沸腾后,能使小叶轮旋转起来。在这个实验中燃料的化学能转化为________并传递给水,水沸腾形成的水蒸气驱动叶轮转动,最终转化成了叶轮的机械能,这就是________(选填“蒸汽机”或“内燃机”)的工作原理。
内能
蒸汽机
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2. 小倩对“走马灯”有浓厚的兴趣,于是利用身边的物品制作了简易的“走马灯”,如图所示,点燃下方纸杯中的蜡烛后,其内部的气体温度升高,上升并推动上方纸杯转动,这一过程是将高温气体的________能转化为上方纸杯的________能,此能量转化过程与内燃机的________冲程相同。
内
机械
做功
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3. [跨学科·工程实践]在跨学科实践中,南南制作了一个热机模型——“蒸汽船”,如图所示。他将装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,一段时间后铜管向右喷出蒸汽,“蒸汽船”向左行驶。下列说法正确的是 ( )
A. 水变热是通过做功的方式来改变内能的
B. “蒸汽船”在向左运动时主要将内能转化为机械能
C. 蜡烛在燃烧的过程中不断放热,将内能转化为化学能
D. 水在沸腾时会有热量的散失,不遵循能量守恒定律
B
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4. [新情境·传统文化]《宋史·兵志》记载:“又造突火枪,以钜竹为筒,内安子窠(弹丸),如烧放,焰绝然后子窠发出,如炮声,远闻百五十余步。”如图所示,弹丸被喷出的过程主要发生的能量转化是内能转化为________能,该能量转化与四冲程汽油机的________冲程相同。
机械
做功
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5. (山西中考)跨学科实践。
制作简易汽轮机模型
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,制订了“项目提出—项目分析—项目实施—展示交流”的学习流程,研究了热机原理,收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
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实验时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,用胶将罐的开口处密封。将易拉罐放置在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶。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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(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为化学能→________→________。
(2)某团队的同学们在测试过程中,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)。
(3)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:____________________________________________________________________。
内能
机械能
笔尖喷出的蒸汽太少(合理即可)
易拉罐上部分覆盖保温层(或将易拉罐受热底部压平,增大受热面积等)
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