江苏省南京二十九中教育集团致远中学九年级物理全册 第十四章 第1节 热机——实验：自制蒸汽动力发电机

自制蒸汽动力发电机
实验目的：
1．通过实验知道内能可以做功，把内能转化为机械能，了解热机的工作原理。

2．利用电动机可以改装成发电机。

实验原理：
高温高压的水蒸气能对外做功，把内能转化为机械能，带动发电机发电。

实验器材：
铁架台、酒精灯、试管、水、小电动机（作为发电机用）、发光二极管、细铜管、试管塞、铁丝、长木条、导线、发光二极管。

实验步骤：
1．用钳子把2根细铜管弯成羚羊角形，如图1，长边大约3厘米长。

图1
2．把细铜管和铁钉如图2插进橡胶塞预先钻出来的小孔里，在铁钉的另一端固定铁丝。

图2
3．把两个铁架台水平放置，中间固定一个长木条，把电动机固定在水平木条的中央，如图3。

图3
4．用铁丝做一个圆环，固定在电动机的正下方。

5．把试管塞的铁丝绕紧在电动机的转轴上，装上小试管，点燃酒精灯，调节铁丝悬挂的高度，使试管底部位于酒精灯的外焰上。

6．在试管内装入约1/3的水，用试管塞子塞紧试管口。

图4
7．利用酒精灯加热试管，当试管内水沸腾时，从铜管内喷出高温、高压的水蒸气，使试管带动电动机转起来，如图4。

8．在电动机的两个接线柱上拉入一个发光二极管，可以观察到二极管发光，此时的电动机相当于一个微型发电机。

操作提示：
1．本实验中使用的细铜管可以在卖管材的地方购买，直径细一些更好，还可以在铜管的管口用老虎钳夹扁一些，效果更好。

2．试管塞子中间固定铁钉用的洞要与铁钉粗细差不多，不能太大，使铁钉与塞子能紧密接触，不打滑，如果洞打大了，可以用强力胶固定。

3．安装细铜管时，要让铜管的喷口沿水平方向喷气，可以提供更强的动力。

4．在电动机正下方的圆环主要是使试管在转动时不要发生较大的水平方向运动，圆环可以使用试管夹固定。

5．实验中塞子与试管一定要塞紧，防止在实验中试管脱落造成危险，可以使用铁丝把塞子和试管固定在一起。

6．实验中要注意不要被水蒸气烫伤，实验结束时应先熄灭酒精灯。

7．本实验中电动机相当于一个小发电机，对于发电机的工作原理，可以先预习课本后面的内容。

8．本实验装置还可以作为后面发电机工作原理的模型，铜管中喷出的水蒸气把内能转化为试管的机械能，带动发电机的工作。