05:多彩校园总第221期 >2025-09-30编印

太原平民中学 废品箱里造出迷你汽轮机与内燃机
刊发日期:2025-09-30 阅读次数: 作者:  语音阅读:

科学导报讯 课本中“热能变机械能”的知识点曾让不少学生困惑,如今太原平民中学的学生们用空易拉罐等废品,成功制作出能转动的“迷你汽轮机”,更有学生研发出可将小纸团打出十几米的内燃机。这一实践不仅让抽象的物理原理变得直观易懂,更展现了学生们的动手能力与创新思维。

实验所需材料无需购置昂贵专业器材,均来自日常生活中的“废品”,具体包括空易拉罐(作为“蒸汽锅炉”)、软木塞或橡胶塞(用于密封罐口)、细铜管或硬质吸管(弯折后充当“喷气装置”)、塑料瓶盖(钻孔后变“涡轮”)、小木棍(作为涡轮支架),以及蜡烛、打火机(提供热量)、清水、钳子、钻孔器等辅助工具,这些在家长眼中的“破烂”,成为了学生们探索物理知识的“宝贝”。

实验操作步骤简洁清晰,先向易拉罐内灌入半罐清水,在软木塞中间钻孔,将细铜管或硬质吸管插入孔中并弯折成45°(角度为关键,偏差会导致实验失败),随后将软木塞紧密塞紧易拉罐口确保密封不透气;接着在塑料瓶盖边缘钻3个斜孔,将小木棍穿过瓶盖作为转轴,把转轴架在两本厚书之间,使瓶盖正对着铜管出口保证位置精准;最后将蜡烛放在易拉罐底部加热,待铜管口“滋滋”冒出蒸汽时,塑料瓶盖便会快速转动,实验效果直观可见。

“这不是魔术,而是课本里的考点!”该校物理老师现场揭秘实验原理,从能量转化来看,蜡烛燃烧释放化学能,转化为水的内能(使水受热变成蒸汽),蒸汽喷出时推动涡轮转动,进而将内能转化为涡轮的机械能,这与发电厂汽轮机的工作原理完全一致;从力学角度分析,斜向喷出的蒸汽对涡轮产生反作用力(反冲力),正是这股力量带动涡轮转动,与火箭依靠喷气产生反冲力升空的原理相同。

在实验展示环节,该校2302班的学生们表现尤为突出,除了成功运转的迷你汽轮机,部分学生还展示了自主制作的内燃机,现场测试中,该内燃机可将小纸团打出十几米远,引得在场师生阵阵惊叹。学生们表示,通过亲手制作实验装置,不仅彻底弄懂了“热能变机械能”的知识点,还对物理学科产生了更浓厚的兴趣。(郗艳 闫珊)