内容正文:
物理 (RJ) 九年级全一册
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
请同学们翻到《主书》P20
1. 张斌是班里极具创新精神的小发明家,在刚刚深入学习了热机
相关知识后,他满怀热情地制作了一个独特的模型(如图所示),
用于直观探究热机的工作原理。他巧妙地在透明塑料盒的底部钻了
一个小孔,将电子式火花发生器的放电针紧紧地塞进孔中,确保连接稳
固。实验开始时,他先打开塑料盒盖,向盒内滴入数滴酒精,随后迅速
将盒盖盖紧,最后按动电火花发生器的按钮……
据此分析实验过程,并回答下面的问题:
(1)实验中,酒精燃烧后燃气的 转化为盒盖的机械能。
内能
同步冲刺 物理 九全
(2)实验中,并非酒精燃烧产生的所有能量都能转化为盒盖机械
能,部分能量会散失到周围环境中。为提高能量转化效率,可对实验装
置进行改进,例如采用 更好的材料制作塑料盒,以减
少 (选填“温度”“热量”或“内能”)散失;优化结构,使其
与盒体密封性更好,降低气体泄漏的损失。
隔热性能
热量
1. 张斌是班里极具创新精神的小发明家,在刚刚深入学习了热机
相关知识后,他满怀热情地制作了一个独特的模型(如图所示),
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(3)实验过程中,应当注意观察的是 (填选项),可以观察到的
现象是 ,说明燃气推动盒盖做功
时,内能 ,温度降低,盒内的 。
A. 按动电火花发生器
B. 盒内的酒精
C. 盒盖跳起的现象
D. 盒盖跳起的瞬间盒内出现的现象
(4)除了上述观察现象外,还可以从多个方面对实验现象进行更深
入的分析。例如,研究盒盖跳起的 与酒精滴入量的关系,探
究 与能量转化及做功效果的联系。
D
盒盖跳起的瞬间,盒内出现白雾
减少
水蒸气液化
高度
燃料质量
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(5)汽油机工作过程包含多个冲程,其中 冲程的能量转化
与本实验中酒精燃烧后燃气推动盒盖做功的能量转化一致。在该冲程
中,燃料燃烧产生 气体,推动 向下运动,对
外 ,将 能转化为 能。
(6)在这个模型中,电子式火花发生器起到了关键作用,它模拟了
汽油机中的 。
做功
高温高压
活塞
做功
内
机械
火花塞
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2. 如图所示是小明用可乐瓶制作的水火箭。小明先在瓶中装适量
水,然后将带有阀门的金属管插入瓶塞,旋紧瓶塞后用打气筒往瓶里打
足气;此时瓶中气体的内能 (选填“增加”“减少”或“不
变”);打开阀门后,水从尾部的金属管向下喷出,水火箭向上飞向空
中,此过程的能量转化情况与热机的 冲程相同,瓶内气体通
过 的方式改变内能。
增加
做功
做功
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