第4节 跨学科实践:制作简易热机模型
| 项目主题 | 制作简易热机模型 | 活动时间 | 年 月 日 |
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| 活动地点 | | 参加人员 | |
项目简介
【原理与设计】
1. 热机是利用做功的机械。蒸汽机、、汽轮机、喷气发动机等都是热机。
2. 内燃机是燃料直接在发动机内燃烧产生动力的热机。内燃机分为汽油机和两大类，它们分别用和作为燃料。其中，汽油机的工作物质是气缸内的的混合物。
3. 蒸汽机属于（选填“内燃机”或“外燃机”），蒸汽机燃料燃烧使水变成，推动活塞运动产生动力，所以，蒸汽机的工作物质是。
4. 要完成热机模型的制作，需要考虑的主要问题有：热源的选择、的确定、将内能转化为的方式。
【材料与制作】
1. 准备的材料：、、、、。
2. 制作步骤
(1) ；
(2) ；
(3) ；
(4) ；
……
可附图说明：

1. 内能 内燃机
2. 气缸 柴油机 汽油 柴油 空气和汽油
3. 外燃机 水蒸气 水蒸气 水蒸气
4. 工作物质 机械能
【材料与制作】
示例(合理即可)：
1. 一个空易拉罐 一支去掉笔芯和尾塞的中性笔 一台小风扇 一盏酒精灯 一个支架
2. (1) 向易拉罐内部注入大约半罐水
(2) 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
(3) 将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶
(4) 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

【分析】
本题围绕简易热机模型制作的跨学科实践展开，需结合热机的基础概念、分类及内能转化的知识，完成原理设计的填空，同时依据实践要求确定制作材料与步骤，核心是对热机相关知识的理解和实践设计的合理性。
【解析】
1. 热机是利用内能做功的机械，蒸汽机、内燃机等都是热机；
2. 内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，分为汽油机和柴油机，分别用汽油和柴油作燃料，汽油机工作物质是气缸内空气和汽油的混合物；
3. 蒸汽机属于外燃机，燃料燃烧使水变成水蒸气，水蒸气推动活塞运动，工作物质是水蒸气；
4. 制作热机模型需考虑热源选择、工作物质确定、内能转化为机械能的方式。
【材料与制作】
1. 示例（合理即可）：一个空易拉罐、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、一台小风扇、一盏酒精灯、一个支架；
2. 制作步骤：
(1) 向易拉罐内部注入大约半罐水；
(2) 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；
(3) 将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶；
(4) 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。
【答案】
1. 内能 内燃机
2. 气缸 柴油机 汽油 柴油 空气和汽油
3. 外燃机 水蒸气 水蒸气 水蒸气
4. 工作物质 机械能
【材料与制作】
1. 一个空易拉罐、一支去掉笔芯和尾塞的中性笔、一台小风扇、一盏酒精灯、一个支架
2. (1) 向易拉罐内部注入大约半罐水；(2) 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；(3) 将易拉罐放置在支架上，笔的尖端对准小风扇的扇叶；(4) 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
【知识点】
热机的概念，内能的转化，简易热机模型制作
【点评】
本题结合跨学科实践，既考查热机的基础理论知识，又要求学生设计简易热机模型，兼顾知识巩固与实践能力培养，符合学科实践的教学要求。
【难度系数】
0.6