2026年基础训练大象出版社九年级物理全一册人教版第38页答案
1.选用器材:
。

答案

解:
电源、开关、若干导线、电流表、电压表、滑动变阻器、待测定值电阻(或待测小灯泡)。
2.制作步骤(文字描述或拍照展示):

答案

解:
以自制简易滑动变阻器为例,制作步骤如下:
1. 准备实验器材:长度约1m的镍铬合金丝、木质底座、2个固定钉、金属回形针、3根带绝缘皮的铜导线、干电池、小灯泡、开关。
2. 将两个固定钉间隔0.8m钉在木质底座上,把镍铬合金丝两端分别缠绕固定在两个钉子上,使合金丝保持绷紧状态。
3. 取第一根导线,剥去两端绝缘皮,一端缠绕固定在左侧固定钉上,另一端连接干电池的正极。
4. 将金属回形针弯折成可滑动的金属夹,把第二根导线的一端接在金属夹上,另一端连接小灯泡的一个接线柱。
5. 取第三根导线,依次将小灯泡的另一接线柱、开关、干电池负极相连,闭合开关后推动金属夹在镍铬合金丝上滑动,即可改变接入电路的电阻丝长度,完成简易滑动变阻器的制作。
成果展示

拍照展示自制热机模型
自制热机模型的驱动效果及工作时长

答案

解:
1. 拍照展示自制热机模型区域:
此处可粘贴实拍的自制简易蒸汽热机模型照片:模型由废弃铝制易拉罐(作为盛水锅炉)、打孔橡胶塞、尖端开口的细玻璃管、塑料小叶轮、铁架台、酒精灯组装而成,细玻璃管穿过橡胶塞密封易拉罐口,喷口对准叶轮的叶片位置,整套装置固定在铁架台上,酒精灯放置在易拉罐底部下方。
2. 自制热机模型的驱动效果及工作时长:
驱动效果:点燃酒精灯对易拉罐内的水加热,水沸腾后产生的高温高压水蒸气从细玻璃管喷口高速喷出,冲击塑料叶轮,叶轮可以获得动力持续平稳转动,无明显卡滞,能够直观将水蒸气的内能转化为叶轮的机械能,符合热机的能量转化特点。
工作时长:实验前向易拉罐内加入50mL常温清水,从点燃酒精灯开始计时,加热约2.5min后水沸腾,叶轮开始启动旋转,后续叶轮可以持续转动约8min,直到罐内的水完全汽化,不再有水蒸气从喷口喷出后,叶轮逐渐减速直至停止。
1. 请大家交流和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。

答案

解:
参考制作简易外燃式蒸汽热机模型,相关展示内容如下:
1. 制作选材:铝制易拉罐2只、外径3mm的铜质细管、塑料风叶、橡胶塞、生日蜡烛、铁丝支架、热熔胶。
2. 组装过程:
① 取一只易拉罐,注入约1/5容积的清水,罐顶打孔穿入铜细管,用橡胶塞密封罐口,铜细管伸入罐内的部分不接触水面,罐外的管口弯折90°,开口朝向侧面。
② 将塑料风叶固定在铁丝支架的转轴上,调整位置使铜细管的开口正对着风叶的叶片边缘。
③ 用铁丝支架将装水的易拉罐整体架高,下方留出放置蜡烛的空间,所有密封位置用热熔胶补漏,保证气密性。
3. 运行演示:点燃易拉罐下方的蜡烛,对罐内的水加热,待水沸腾后罐内产生的高压水蒸气会从细管口高速喷出,推动风叶持续转动,实现内能到机械能的转化,符合热机的工作原理。
4. 创意设计:在风叶的转轴处加装小型永磁式微型发电机,风叶转动时可带动发电机发电,点亮串联的LED小灯,直观呈现内能→机械能→电能的转化过程,模型结构简单、运行安全顺畅。
2.谈谈你制作的是哪种类型的热机模型,以及制作过程中的难点。

答案

解:我制作的是简易外燃式蒸汽热机模型。
制作过程中的难点主要有三点:
1. 锅炉容器的密封难度大:盛装水的金属小容器在加热产生蒸汽时,若瓶口、蒸汽喷口的衔接位置密封处理不到位,容器内的蒸汽压强无法升高到足以推动叶轮转动的数值,模型就无法正常运转。
2. 蒸汽压强的控制难度大:加热过程中容器内蒸汽压强会持续上升,需要设计合理的泄压结构,既要保证内部有足够的压强提供动力,又要避免压强过高引发安全隐患,相关参数需要反复调试测试。
3. 能量转化的匹配难度大:蒸汽喷口的朝向、叶轮叶片的倾斜角度需要反复调整,才能让高速喷出的蒸汽充分冲击叶片,将蒸汽的内能尽可能多地转化为叶轮转动的机械能,让模型获得足够的稳定转速。
3. 从稳定性、热机效率、安全和环保等方面对模型进行评价,想一想在哪些方面还可以做得更好,并尝试对模型进行改进。

答案

提示:(1)优化燃烧条件
尽量使燃料充分燃烧,可以通过优化燃烧室设计或调整空气与燃料的比例来实现。
(2)减少热量损失
在气缸、管道等部位使用隔热材料,减少热量散失;将排出的热量用于其他用途,如加热水或预热燃料。
(3)减少摩擦
使用润滑油减少活塞、连杆和曲轴等部件之间的摩擦。
(4)优化机械结构
确保活塞与气缸之间的密封性良好,同时保持运动部件的灵活性等。
通过查阅资料,了解热机对人类生产生活的影响,并设想未来热机的发展方向。

答案

热机对人类生产生活的影响:
1. 积极影响:热机的发明与普及直接推动了工业革命的发展,大幅提升了社会生产力,革新了交通运输模式,让汽车、火车、轮船、飞机等现代交通工具成为现实,极大拓展了人类的活动范围,解放了大量人力劳动,推动工业生产走向规模化、自动化,彻底改变了人类的生产生活方式,加速了现代文明的发展进程。
2. 消极影响:传统热机大多以化石燃料为能源,运行过程中会排放大量含硫化物、氮氧化物、二氧化碳的尾气,引发大气污染、酸雨、温室效应加剧等环境问题,同时热机工作产生的强噪声会带来噪声污染,化石燃料的大量消耗也加快了不可再生能源的枯竭速度。
未来热机的发展方向:持续提升热机的能量转化效率,降低能耗与污染物排放;研发适配氢能、生物质清洁燃料的新型热机,实现近零排放;向小型化、智能化、多场景适配方向迭代,最终实现高效、低碳、环境友好的发展目标。