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课件网) 九年级全一册物理第十四章 第4节 跨学科实践 制作简易热机模型 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。 一、项目提出 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。 今天，我们一起来进行一场有趣的跨学科实践 ——— 制作简易热机模型。 二、项目分析 热机的分类 以汽油机为例，它的工作物质是在气缸内的 。 以蒸汽机为例，其燃烧室在气缸外，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动产生动力，蒸汽机的工作物质是 。 ②外燃机： ①内燃机： 空气和汽油混合物 水蒸气 外燃机原理图 内燃机原理图 1.用什么做热源？ 要完成热机模型的制作，需要解决下面一些主要问题。 热源可以是酒精灯、蜡烛等。 2.工作物质是什么 水沸腾后产生的水蒸气。 3. 制作内燃机还是外燃机？ 制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽来做功的外燃机，比制作在封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机要安全，材料也相对易得，建议优先考虑前者。 4. 如何将内能转化为机械能 用酒精灯给水加热，水变成高温高压的水蒸气，水蒸气高速喷出推动扇叶转动。这样一来，水蒸气的内能就变成了扇叶运动的机械能。 三、项目实施 请根据自己的设计，制作一个简易的热机模型。 参考模型 1、设计方案 2、材料清单 材料 要求 作用 空易拉罐 去掉笔帽，笔芯、尾塞 容量约为330mL 充当气缸 蒸气喷嘴 旋转灵活 机械能输出装置 材料 要求 作用 2-4根蜡烛 充当热源 坚硬不易变形 制作支架 3-4块橡皮泥 密封接口 3、制作流程 1、制作蒸气喷嘴 去掉中性笔的笔芯，尾塞，将笔从中间切开 2、制作气缸 ①使用工具，按图示在两侧方向打孔。 ②带笔尖的一段插在易拉罐罐口处，尖端朝外，带尾塞的一段插在侧壁的孔中，尾塞朝外；用橡皮泥将笔杆固定并将开口处密封。 3、组装实验装置 ①如图所示，将铁丝折成易拉罐的形状，用胶水将铁丝固定在木板上，将易拉罐放到支架上。 ②在距离碰嘴3-5cm处放置好小风扇。（也可以用卫生纸筒和硬纸板自己制作风扇。） ③用注射器通过侧孔给气缸注入三分之一的水，旋紧尾塞。 4、方案实施 点燃蜡烛，给气缸加热，观察现象。 制作视频 四、展示交流 1. 请大家展示自己的热机模型，看看谁的模型制作精细、运行顺畅，更有创意。 2. 在展示交流中，谈谈你的热机模型的工作原理 ，以及制 作过程中的难点，说一说你在制作过程中的心得体会，想一想在哪些方面还可以做得更好。 蜡烛化学能 水蒸气内能 风扇机械能 问题1:蒸汽喷射力不足,风扇不转动。 原因分析: 解决方法: 密封不严导致蒸汽泄漏； 喷嘴直径过大，蒸汽流速不足； 火力太小。 重新密封接口，可用橡皮泥或胶水加固； 更换更细的喷嘴； 加大酒精灯火焰等。 制作过程中出现了哪些问题，怎么解决？ 问题2:笔杆容易受热变形。 原因分析: 罐内水量过少,导致易拉罐侧壁受热后将塑料笔杆软化。 解决方法: 水要保持一定的量,避免易拉罐罐体温度过高. 1、小明学习完热机后，利用厨房里的蒸蛋器自制了一个简易“蒸汽机”，如图所示。在使用过程中蒸蛋器会通过上方的小孔喷出蒸汽，小明将自制的风车放在蒸蛋器上方，成功地让风车转了起来。下列说法错误的是( ) A.蒸蛋器内部温度越高，水蒸发越快 B.水的内能增大是通过热传递方式实现的 C.水的温度升高以后，水的比热容变小 D.此实验展现了热机工作时做功冲程的能量转化过程 C 随堂练习 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 ... ...
