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第4节　跨学科实践：制作简易热机模型
【项目提出】热机是人们获得动力的重要机械，在生活生产中非常重要，为了更好地了解其工作原理及能量转化，我们制作一个简易热机模型.
【项目分析】了解热机的工作原理
如图1所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮旋转起来.这个实验中热源是　燃料盒　，工作物质是　水蒸气　，说明燃料的化学能转化为　内　能，传递给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动小叶轮转动，水蒸气的　内　能转化为小叶轮的　机械　能.该过程相当于四冲程内燃机的 　做功　冲程.这个实验说明热机是　内能转化为机械能　的装置.
图1
【项目实施】制作一个简易热机模型
1.材料准备：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯.
2.制作步骤：向易拉罐内部注入大约半罐水.将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，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（如图2所示）.点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，会发现扇叶　转动起来　.
图2
3.测试调整：如果扇叶旋转不够快，可以调整　笔芯　的位置或增加酒精灯的 　火焰强度　.
【交流评价】
4.如图3所示是小金制作的简易“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.该过程的能量转化与汽油机的 　做功　冲程相同.
图3
5.小华和小明利用酒精灯、烧瓶、玻璃弯管、塑料瓶、软木活塞、木条制成的连杆曲轴及小轮自制了一个简易“蒸汽机”，如图4所示.加热烧瓶使水沸腾，观察到小轮旋转起来.蒸汽将小轮向下推的过程，实现了　内　能向　机械　能的转化.该装置存在的不足是　没有排气孔　.
图4
【项目拓展】小聪和小明在校园科技节中展示了自制的热机模型.小聪在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，如图5甲所示；小明用酒精灯加热固定试管内的空气，结果活塞、连杆带动轮子转动起来了，如图5乙所示.下列说法正确的是（　CD　）
图5
A.图甲中，活塞飞出是机械能转化为内能
B.图甲中，乙醚燃烧是内能转化为化学能
C.图乙中，工作物质是热空气
D.图乙中，活塞在试管中向右运动，相当于做功冲程第4节　跨学科实践：制作简易热机模型
【项目提出】热机是人们获得动力的重要机械，在生活生产中非常重要，为了更好地了解其工作原理及能量转化，我们制作一个简易热机模型.
【项目分析】了解热机的工作原理
如图1所示，加热试管使水沸腾，观察到小叶轮旋转起来.这个实验中热源是 ，工作物质是 ，说明燃料的化学能转化为 能，传递给水，水沸腾变成水蒸气，水蒸气驱动小叶轮转动，水蒸气的 能转化为小叶轮的 能.该过程相当于四冲程内燃机的 冲程.这个实验说明热机是 的装置.
图1
【项目实施】制作一个简易热机模型
1.材料准备：一个空易拉罐，一支去掉笔芯和尾塞的中性笔，一台小风扇，一个酒精灯.
2.制作步骤：向易拉罐内部注入大约半罐水.将笔的尖端朝外，另一端插入易拉罐内，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（如图2所示）.点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽喷出时，会发现扇叶 .
图2
3.测试调整：如果扇叶旋转不够快，可以调整 的位置或增加酒精灯的 .
【交流评价】
4.如图3所示是小金制作的简易“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 行驶.该过程的能量转化与汽油机的 冲程相同.
图3
5.小华和小明利用酒精灯、烧瓶、玻璃弯管、塑料瓶、软木活塞、木条制成的连杆曲轴及小轮自制了一个简易“蒸汽机”，如图4所示.加热烧瓶使水沸腾，观察到小轮旋转起来.蒸汽将小轮向下推的过程，实现了 能向 能的转化.该装置存在的不足是 .
图4
【项目拓展】小聪和小明在校园科技节中展示了自制的热机模型.小聪在塑料瓶内装入少量的液态乙醚，启动电子打火器，活塞瞬间飞出，如图5甲所示；小明用酒精灯加热固定试管内的空气，结果活塞、连杆带动轮子转动起来了，如图5乙所示.下列说法正确的是（　 　）
图5
A.图甲中，活塞飞出是机械能转化为内能
B.图甲中，乙醚燃烧是内能转化为化学能
C.图乙中，工作物质是热空气
D.图乙中，活塞在试管中向右运动，相当于做功冲程

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