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
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：

【原理与设计】
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】本题分为“原理与设计”和“材料与制作”两部分，核心考查热机的基础知识及简易热机模型的制作思路。首先，回忆热机的定义、常见类型、内燃机与外燃机的区别、热机能量转化等课本知识点，完成原理部分填空；其次，制作简易热机模型需围绕“内能转化为机械能”的核心，选择能产生内能、传递内能、转化机械能的材料，设计合理操作步骤，材料和步骤具有开放性，合理即可。
【解析】【原理与设计】1. 热机是利用内能做功的机械，常见热机包括蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等；2. 内燃机是燃料直接在发动机气缸内燃烧的热机，分为汽油机和柴油机，分别以汽油、柴油为燃料，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，燃料在外部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】材料示例（合理即可）：空易拉罐、去芯去尾塞的中性笔、小风扇、酒精灯、支架；制作步骤示例（合理即可）：(1) 向易拉罐内注入约半罐水；(2) 将笔尖端朝外插入易拉罐，密封罐口；(3) 把易拉罐放支架上，笔尖端对准小风扇扇叶；(4) 点燃酒精灯，蒸汽喷出时扇叶转动。
【答案】【原理与设计】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. 示例：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（合理即可） 2. 示例：(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（合理即可）
【知识点】热机的概念；热机的分类；简易热机模型制作
【点评】本题为跨学科实践题，将热机理论知识与动手实践结合，既巩固了热机基础概念，又引导学生理解热机工作原理，培养实践能力与创新思维，符合新课标跨学科学习要求。
【难度系数】0.5