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(共14张PPT)
第十四章 内能的利用
第4节 制作简易热机模型
1.通过制作简易热模型活，进一步加强对热机做功、内能转化为机械能的理解。
2.经历简易热机模型的制作过程，提升科学探究能力。
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。
种类 主要应用
蒸汽机 主要应用于工业生产和某些特定的交通工具
内燃机 包括汽油机和柴油机。广泛应用于汽车、摩托车、拖拉机、发电机等
汽轮机 主要用于发电机和大型工业设备
喷气发动机 主要用于飞机、火箭等
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 项目分析
1. 内燃机与外燃机
2. 制作简易热机模型
方案1：制作采用燃烧燃料加热水产生蒸汽（或直接加热空气）来做功的外燃机。
方案2：制作在封闭缸体内燃烧燃料来做功的内燃机。
上面哪种方案更安全，材料也相对易得。
方案1 更安全，材料也相对易得。
1.热源可以是什么？
2.工作物质是什么？
3.工作物质在什么容器中工作？
热源可以是酒精灯、蜡烛、燃气、煤气等。
水沸腾后产生的水蒸气。
比较坚固的金属容器中，例如易拉罐、铁罐等。
我们要制作一台热机模型，需要考虑哪些问题？
4.如何将内能转化为机械能？通过什么装置实现？
5.如何使获得更多的机械能？
在容器外插一细管，使水蒸汽通过细管喷出，然后使细管口对着汽轮机，推动汽轮机转动。
容器的容器要大一些，热源的热值也要大一些等。
项目实施
制作一个简易的汽轮机模型
（1）制作材料：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：
A. 向易拉罐内部注入大约半罐水；
B. 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；
C. 如图所示，将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶；
D. 点燃易拉罐下面的酒精灯，当有蒸汽
喷出时，扇叶就转动起来。
安全警示
制作简易热机模型时会遇到高温蒸汽、锋利的物体等，要注意安全。
1. 成果展示
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，一段时间后会向右喷蒸汽，“ 蒸汽船”就向左行驶。
展示交流
展示要求
(1)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)交流你的热机模型的工作原理以及制作过程中的难点和心得体会，想一想在哪些方面还可以做得更好。
2. 交流评价
（1）蜡烛对铜制容器底部加热导致容器内水温升高，这是通过什么的方式改变水的内能？
（2）当铜管向右喷蒸汽时，“蒸汽船”向左运动，这个过程的能量是如何转化的？这与汽油机的哪个冲程相同？
（3）当铜管向右喷蒸汽时，“蒸汽船”获得喷出的蒸汽对其向左的推力，这说明了 __________________。
热传递。
内能转化为机械能；与汽油机的做功冲程相同。
力的作用是相互的

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