内容正文:
第4节 跨学科实践:制作简易热机模型
1.(湖南衡阳期中)物理兴趣小组利用饮料瓶演示热机的工作原理,实验步骤如下:
①如图甲,取一个空的饮料瓶,并在瓶子下端开一个小口;
②如图乙,向瓶内喷入适量酒精;
③如图丙,在瓶口处盖上纸杯,再在小孔处点火。
实验现象:纸杯被向上顶出。
下列关于该实验的分析正确的是(B)
1题图
A.步骤②中喷入酒精是在模拟压缩冲程
B.步骤③中点火时,将酒精的化学能转化为内能
C.酒精在此过程中燃烧越充分,其热值越大
D.纸杯被顶出去时,瓶内气体的内能增大
2.(湖北武汉期中)小山同学利用易拉罐自制了一个简易“蒸汽机”,如图所示。点燃易拉罐下面的酒精灯,给易拉罐中的水加热。喷嘴喷出的蒸汽成功地让风车转了起来。下列说法错误的是(A)
2题图
A.罐中水的温度升高以后,水的比热容变大
B.罐中水的内能增大是通过热传递方式实现的
C.此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程
D.为提高蒸汽机的效率,可增加一个燃料燃烧密封装置
1题图
1.(河北石家庄期末)如图所示,小明用饮料瓶自制了火箭模型,他在瓶子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器,按下按钮会产生电火花。演示时从瓶口喷入雾状酒精并盖上锥形纸筒,按动电火花发生器的按钮,纸筒立即飞出,关于此过程分析正确的是(D)
A.纸筒飞出后瓶内气体的内能增大,温度升高
B.若瓶内酒精完全燃烧,热机效率将达100%
C.酒精不完全燃烧时热值变小
D.燃气推动纸筒飞出的过程相当于内燃机的做功冲程
2.[科学探究]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,制定了“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,并收集材料组装了如图所示的汽轮机模型。
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,扇叶就会转动起来。
2题图
(1)汽轮机模型工作过程的能量转化情况为:化学能→内能→机械能。
(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笔尖喷出的蒸汽太少。(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:在易拉罐上半部分覆盖保温层。
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