科技小制作——蒸汽船

科技小制作——蒸汽船

蒸汽机是将蒸汽的能量转换为机械功的往复式动力机械。蒸汽机的出现曾引起了18世纪的工业革命。直到20世纪初，它仍然是世界上最重要的原动机，后来才逐渐让位于内燃机和汽轮机等。蒸汽机的发明，使得人类的生活与世界的文明改观了。过去由人们用劳力所做的事情，由牛马、水车、风车等的力量来转动的机器，全部由蒸汽机来替代了。下面让我们通过实验来了解蒸汽的能量.

实验目的：1.观察能量转化过程 2.了解蒸汽机的原理

实验重点：科技小制作实验，观察蒸汽船是如何把蒸汽转换成船运动的动力

实验认知：蒸汽动力装置:主机以蒸汽为工质的船舶动力装置。水力革命是工业革命开始的先导，但是蒸汽动力的发明是使英国科技领先世界上其他国家的主要推动力。科技的成功应首先归功于托马斯纽科姆詹姆斯瓦特，理查德特里维西克和乔治斯蒂夫森。

以水蒸气（或其他物质的蒸汽）作为工质，利用化学能、核能、地热能或太阳能等，按一定的热循环方式使热能转换成机械能的装置。蒸汽由锅炉或蒸汽发生器供给，也可直接利用地热蒸汽。蒸汽驱动原动机作功。按原动机型式，可分为蒸汽机动力装置和汽轮机动力装置。前者单机功率小，热效率很低，已渐被淘汰；后者可使用劣质或廉价的固体燃料，整套装置的功率可制成很大，甚至超过100万千瓦，故广泛用于大、中型火力发电站。

实验步骤：1.实验准备认识实验器材：塑料船体、玻璃瓶、蜡烛、塑料管、底座、铁丝架、瓶盖。2. 把底座的两个部分组装成一体，插上铁丝架；在小瓶内倒入适量的水（别超过半瓶），盖上瓶盖，插入塑料管（插入瓶内1/3处即可）3. 小瓶颈部按入铁丝架内夹

住，拿蜡烛在底座调整蜡烛与小瓶底部的距离位置，预想蜡烛燃烧时的火焰，与小瓶底部接触的最佳状态最后定位。4. 把小船放入水中，再把以上装置放入小船内保持平衡。最后拿出蜡烛点燃放回原处，微调让火焰与瓶底的接触最佳即可。稍过一会水开了，小船就能行动。（看看谁把方向搞错了）。

提示：本实验玻璃小瓶易碎，请小心；同时涉及用火、蜡烛务必小心以免烫伤!

知识拓展：蒸汽机由三个部分组成：蒸汽炉、汽缸和冷凝器。在蒸汽炉中，通过燃烧过程水沸腾为蒸汽。通过管道蒸汽被送到汽缸。阀门控制蒸汽到达汽缸的时间。蒸汽在汽缸内推动活塞做功，冷却的蒸汽通过管到被引入冷凝器重新凝结为水。这个过程在蒸汽机运动时不断重复。

一般的蒸汽机有三个汽缸组成一个组。蒸汽机直接将活塞的上下运动转化为船轴的旋转运动。还有种新造的蒸汽机中包含了一个小的涡轮机，从汽缸中出来的蒸汽还可以利用它的余热在推动这个涡轮机来提高整个驱动装置的效率。这个涡轮机也与船的螺旋浆轴相连。现代蒸汽船的蒸汽机还有其它提高其效率的机构。往往有多个汽缸连在一起。蒸汽从一个汽缸出来后还被输入下一个汽缸。这些汽缸的直径一个比上一个大。

这样虽然蒸汽的压力在每通过一个汽缸后不断减小，但它对每个活塞施加的总的力却是相同的。

你知道吗？以蒸汽作为动力的机械和交通工具，越来越少了，除了刻意“怀旧”以外，都是“老古董”了。例如：四川乐山市犍为县大山深处的嘉阳矿区，蒸汽火车依然还在运行。尽管已经不再采煤，但进出大山的人们的主要交通工具还是蒸汽机车牵引的火车。黑龙江大兴安岭深处，巴彦、木兰、通河三县境内，原来运木头的蒸汽火车，依然运行在全

长188公里的线路上，运送的不再是木材，而是沿线的原林场职工及其家属，目的同样是为了方便他们进出大山。另外，在一些工厂内，依然还有一些以蒸汽作为动力的机械，诸如汽锤之类。

实验报告：找找书里面关于蒸汽动力机的发明有趣故事；科技小制作实验厂家邀请您列举一些身边生活中关于水蒸汽的现象。