第十四章

內(nèi)能的利用第4節(jié)

制作簡易熱機(jī)模型物理觀念：通過制作簡易熱機(jī)模型，進(jìn)一步加強(qiáng)對熱機(jī)做功、內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的理解?？茖W(xué)思維：嘗試應(yīng)用科學(xué)規(guī)律解釋具體問題，獲得初步的分析概括能力?？茖W(xué)探究：經(jīng)歷簡易熱機(jī)模型的制作過程，提升科學(xué)探究能力。科學(xué)態(tài)度與責(zé)任：培養(yǎng)學(xué)生動手，發(fā)現(xiàn)問題、解決問題的能力，通過了解物理知識在實際生活中的應(yīng)用，進(jìn)一步提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理知識的興趣和能力。燃油汽車中的汽油機(jī)大型輪船使用的汽輪機(jī)飛機(jī)使用的噴氣發(fā)動機(jī)項目提出

熱機(jī)是人們獲得動力的重要機(jī)械。熱機(jī)在生產(chǎn)、生活中非常重要，為了更好地了解熱機(jī)的工作原理，包括熱機(jī)中的能量是如何轉(zhuǎn)化的，熱機(jī)中各部分是如何協(xié)調(diào)工作的，在學(xué)過的熱機(jī)知識基礎(chǔ)上，我們可以嘗試制作一個簡易熱機(jī)模型。1.內(nèi)燃機(jī)與外燃機(jī)熱機(jī)種類內(nèi)燃機(jī)外燃機(jī)舉例汽油機(jī)蒸汽機(jī)熱源汽油燃燒燃料燃燒工作物質(zhì)汽油和空氣的混合物水蒸氣不同點在封閉缸體內(nèi)燃燒燃料在封閉缸體外燃燒燃料能量轉(zhuǎn)化燃料的化學(xué)能→內(nèi)能→機(jī)械能項目分析2.制作簡易熱機(jī)模型方案1：制作采用燃燒燃料加熱水產(chǎn)生蒸汽(或直接加熱空氣)來做功的外燃機(jī)。方案2：制作在封閉缸體內(nèi)燃燒燃料來做功的內(nèi)燃機(jī)。深度思考同學(xué)們，在制作簡易熱機(jī)模型時，你認(rèn)為上面哪種方案更安全，材料也相對易得。案1更安全，材料也相對易得。項目實施一、材料選擇選擇合適的材料，易拉罐、膠帶、細(xì)線等。確保材料安全、易得，適合學(xué)生操作。二、工具準(zhǔn)備準(zhǔn)備必要的工具，如剪刀、螺絲刀等。確保工具安全、易于操作，適合學(xué)生使用。方案一：用易拉罐制作簡易熱機(jī)三、基本步驟如下：①找一個廢舊易拉罐，在其側(cè)面打孔，讓孔有一定的方向。②在另一端對稱位置打孔，保證兩個孔的方向一致。③用細(xì)線制作提手并灌入適量的水后用膠帶或其他材料封口，保證密封良好。⑤可以使用軸承替代細(xì)線，以增強(qiáng)旋轉(zhuǎn)的穩(wěn)定性和持久性。請注意，制作熱機(jī)時要注意安全，避免熱水和蒸汽造成的傷害。④將易拉罐置于煤氣灶上加熱，由于水量較少，水會很快沸騰。水沸騰后，產(chǎn)生的水蒸氣會通過預(yù)留的孔洞噴出，推動周圍的空氣旋轉(zhuǎn)，從而帶動易拉罐快速旋轉(zhuǎn)。方案二：制作簡易斯特林熱機(jī)基本步驟如下：①在試管里裝幾個玻璃珠，用試管塞連接細(xì)玻璃管軟管連接事先固定在桌子上的注射器，形成一個封閉系統(tǒng)。②把裝置安裝在鐵架臺合適的位置上，用酒精燈加熱試管，當(dāng)氣體膨脹到一定程度，使試管的玻璃珠傾斜到另一端。由內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能③可以實現(xiàn)試管上下起伏，注射器活塞來回往復(fù)，熱能和機(jī)械能互相轉(zhuǎn)換，撤去酒精燈后，氣體剩余的內(nèi)能還能做功。展示交流1.展示自己的熱機(jī)模型，看看誰的模型制作精細(xì)、運(yùn)行順暢，更有創(chuàng)意。2.談?wù)勚谱鬟^程中的難點和心得體會，討論可以改進(jìn)的地方。

通過制作簡易熱機(jī)模型，我們深入理解了熱機(jī)的工作原理，即內(nèi)能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的過程。在制作過程中，我們遇到了一些問題，通過思考和嘗試不同的方法進(jìn)行了改進(jìn)，這不僅提高了我們的動手能力，還培養(yǎng)了我們解決問題的能力和創(chuàng)新思維。希望同學(xué)們能將這種探究精神運(yùn)用到更多的物理學(xué)習(xí)和實踐中。制作簡易熱機(jī)模型項目提出項目分析項目實施展示交流

如圖是小明制作的簡易“蒸汽船”模型。將盛有一定量水的銅制容器安裝在“船體”上，用蠟燭對銅制容器底部加熱，一段時間后銅管會向右噴蒸汽，“蒸汽船”就向左行駛。①蠟燭對銅制容器底部加熱導(dǎo)致容器內(nèi)水溫升高，這是通過_________的方式改變水的內(nèi)能。②當(dāng)管向