创新实验作品：能量转化演示仪器

能量转化演示仪器

—---一团火苗的奇妙旅程

第一部分使用目标：

一、实验演示内能转化为机械能，机械能转化为电能，电能转化为光能，使学生直观了解能量的转化方式。

二、实验基本展示了苏科版物理教材能量转化的各个章节，使他们有机的整合一起，更加容易直观的展示教材编写者的意图。

三、实验形象的展示了《机械能和内能》第四节的热机，使学生直观的了解热机是怎么样将内能转化为机械能。

四、热机形象的展示了连杆和曲轴怎么样将活塞运动转化为圆周运动，从而带动其他机械转动，使学生更好的理解汽油机和柴油机。

五、热机带动小型发电机工作，小型发电机发出2V电压，使LED二极管发光，效果明显。

第二部分制作：

一、制作斯特林发动机（内能转化为机械能）：

1、原理：斯特林发动机是通过气体受热膨胀、遇冷压缩而产生动力的。这是一种外燃发动机，使燃料连续地燃烧，蒸发的膨胀气体作为动力气体使活塞运动，膨胀气体在冷气室冷却，反复地进行这样的循环过程

2、材料：

（1）气缸部分：酒精灯、大试管（需砂轮切割成100*30)、小试管（需砂轮切割成25*50）、金属杆两根（一长一短）、橡皮塞2个（直径30，直接25）、玻璃针筒一只、橡皮软管、

（2）传动部分：连杆（用铁皮制作）、曲轴、轴承（可用报废微型电机）、金属杆

（3）其他配件：金属铆钉，长螺丝等

3、制作方法：

（1）气缸部分：

○1制作配气活塞：将小试管裁剪成

50*25，用小橡皮塞将试管口封住，用

金属杆连接大橡皮塞。在大活塞上装

上排气口。

○2配气气缸：将大玻璃试管裁剪成30*100，然后将配气活塞装入，打胶封死。

○3动力气缸：将针筒和活塞分别裁剪成5cm和3cm长，把针筒用橡皮塞打胶封死，装上进气孔。

○4用比较厚的橡皮管将排气孔和进气口连接。

（2）传动部分：

○1连杆制作：用马口铁皮制作（取自白酒包装），

由于铁皮不坚固，用剪刀剪双层，用502胶水粘

连，然后用小电钻打孔。

○2曲轴制作：到五金市场找工人制作两铝轮。

中间打孔，距离中心孔距7.5mm处打偏孔。

○3轴承制作：在五金市场没有找到小轴承，所以用废电动机轴承代替。

（3）接连气缸和传动部分：

○1用螺栓将轴承固定，将曲轴用502胶水固定在轴承

两边。

○2用马口铁皮将配气气缸和动力气缸固定，用螺栓固

定在木板上。

○3用铆钉将连杆，曲轴和气缸活塞相连。

○4调整气缸，连杆和曲轴，将它们调整在

一条线上，一个平面内，减少摩擦，减少

能量损耗。

(4)发电和电路部分：

○1用皮带连接发电机，带动发电机发电。

○2电机安装在木条上，在木条上安装卡子。（注：由于发动机启动时动力较小，所以刚启动时皮带要松。当机器全速运转后，再将皮带拉紧，带动发电机正常发电后，再用卡子固定住发电机）

○3用导线连接小功率发光二级管。

第三部分：操作

1、用酒精灯将大试管预热，然后对大试管底部集中加热。（注：使用95%酒精）

2、加热5分钟后，用手拨动曲轴，给它初始动力，使机器转动。

3、等待机器全速运转后，拉紧皮带，带动发电机发电，用卡子固定位置。