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14.4 跨学科实践:制作简易热机模型 学案(含答案)

日期:2025-09-19 科目:物理 类型:初中学案 查看:88次 大小:189762B 来源:二一课件通
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/ 让教学更有效 精品学案 | 物理学科 【学习目标】 1. 知道内燃机和外燃机的区别 2. 知道制作外燃机的注意事项 3. 能通过学习自己设计一个简单的热机模型 4. 通过自己制作的热机模型,再次巩固能量转换的过程 【自主学习】 一、项目提出 热机是人们获得动力的重要机械,例如燃油汽车中的汽油机、大型轮船使用的柴油机或汽轮机、有些飞机使用的喷气发动机等。 热机在生产生活中非常重要,如果我们能尝试制作一个热机模型,就可以更好地了解热机的工作原理,包括热机中的能量是如何转化的,热机中各部分是如何协调工作的。 二、项目分析 热机的分类 热机种类 内燃机 外燃机 举例 汽油机 蒸汽机 热源 汽油燃烧 燃料燃烧 工作物质 汽油和空气的混合物 水蒸气 不同点 在封闭缸体内燃烧燃料在封闭缸体外燃烧燃料 能量转化 燃料的化学能→内能→机械能 我们一般制作模型都是外燃机,比较简单、方便。要制作一台热机模型,需要考虑的问题。 (1)热源可以是什么;(2)工作物质是什么;(3)选择什么样的容器装工作物质; 答案:(1)酒精灯、蜡烛等燃料;(2)水蒸气;(3)易拉罐、小试管均可。 三、项目实施 (1)准备材料:一个空易拉罐(八宝粥的、可口可乐、王老吉等等都可以的);一个中性笔(之后可以去点笔芯);一台小风扇(为了效果好点,可以把扇叶外面的塑料去掉);三个蜡烛,密封胶,铁丝等。 (2)制作步骤:①取一个空易拉罐,用铁丝根据易拉罐的形状抽作支架; ②向易拉罐内注入大约半罐水,将笔的尖端朝外,另一端插入易拉罐内,用密封胶将罐的开口处密封; ③将易拉罐放在支架上,笔的尖端对准小风扇的扇叶,点燃易拉罐下方的酒精灯,罐内的水蒸汽通过笔芯喷出,推动风扇转动。 【例1】如图是课外兴趣小组制作的“蒸汽船”模型,在铜制容器中盛有一定量的水之后安装在“船体”上,用蜡烛对铜质容器底部加热,一段时间后铜质容器内水温升高产生蒸汽,铜管会向右喷出蒸汽,“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内能的 B.“蒸汽船”运动时能量转化与热机做功冲程相同 C.水在沸腾时会有热量的散失,所以能量不守恒 D.“蒸汽船”在向左运动时主要将机械能转化为内能。 【课后巩固】 1.人类最早发明的热机是(  ) A.蒸汽机 B.内燃机 C.喷气发动机 D.火箭发动机 2.如图是小明制作的简易“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)当管向右喷落汽时“船体”获得喷出的蒸汽对其向左的推力,这说明了 . 3.如图甲所示为小乐制作的简易“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”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 改变水的内能; (2)铜管向右喷蒸汽,“蒸汽船”向左行驶,这个过程的能量转化与如图乙所示的汽油机的 (选填字母)冲程相同。 2题图 3题图 【课后评价】 这节课我给自己颗星。试卷第1页,共3页 21世纪教育网(www.21cnjy.com) 【参考答案】 【例1】B 课后巩固 基础练习 1. A 2. 热传递 物体间力的作用是相互的 3. 热传递 A 21世纪教育网(www.21cnjy.com) ... ...

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