第10章 第4节 热机-【木牍中考●名师教案】2025-2026学年新教材九年级上册物理（北师大版2024）

该初中物理教案聚焦热机（内燃机、火箭）的构造与工作原理，重点解析四冲程内燃机的工作过程及能量转化。通过酒精燃烧使盒盖飞出的实验导入，直观呈现内能转化为机械能，引出热机概念，搭建从现象到原理的学习支架。 教案以“探究点”为主线，通过表格对比四冲程特点、汽油机与柴油机异同，培养科学思维与模型建构能力。实验导入与小组讨论强化科学探究，深化能量观念，助力学生直观理解抽象原理，培养探究习惯，也为教师提供清晰教学脉络，提升课堂效率。

第四节　热　机 ◇教学目标◇ 1.了解热机的基本构造和工作原理，能够简单地描述它们的主要特征。 2.了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。 3.了解火箭的工作原理，了解液体燃料火箭喷气发动机结构。 4.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究机械中的物理学知识的良好习惯。 ◇教学重难点◇ 教学重点 热机的工作原理，四冲程内燃机的工作过程。 教学难点 四冲程内燃机工作冲程的异同点和能量转化。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 如图所示，在透明塑料盒的底部钻一个孔，把电子式火花发生器的放电针管紧紧地塞进孔中，打开塑料盒盖，向盒中滴入数滴酒精，再将盒盖盖紧，然后启动电火花发生器。 ［现象］我们看到塑料盒盖飞出去了！ ［分析］酒精燃烧后的燃气对外做功，燃气的内能转化为机械能。 二、教学步骤 探究点1　热机的种类 ［阅读课本］P21~22“热机的种类” ［思考］什么是热机？热机的种类有哪些？ ［提示］将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。热机的种类很多，如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 ［思考］常见的内燃机的工作原理是什么？种类有哪些？ ［提示］常见的内燃机通过燃料在机器内部燃烧把内能转化为机械能。通常包括汽油机和柴油机两大类。 ［思考］喷气发动机的工作原理是什么？种类有哪些？它们有哪些区别？ ［提示］喷气发动机的燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出，从而产生很大的反冲推力推动机身向前运动。喷气发动机又分为空气喷气发动机和火箭喷气发动机两类。前者本身只携带燃料，它需要利用外界空气来助燃，因而飞行高度受到一定的限制，不宜在空气稀薄的高空飞行；后者简称为火箭，它本身带有燃料和氧化剂，不需要依靠外界空气来助燃，因而飞行高度不受限制。 探究点2　汽油机 ［阅读课本］P22~23“汽油机” ［思考］汽油机的主要构造是什么？ ［提示］如图10.4⁃3所示，汽油机的主体是一个汽缸，汽缸内有一个活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。汽缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞。 ［思考］什么是冲程？一个工作循环包括几个冲程？汽油机在工作过程中是如何运作的？ ［提示］汽油机工作时活塞在汽缸内做往复运动。活塞从一端运动到另一端为一个冲程。 一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程→压缩冲程→做功冲程→排气冲程。 吸气冲程特点： 活塞：向下运动 进气门：打开 排气门：关闭 吸入：汽油和空气的混合物 压缩冲程特点： 活塞：向上运动 进气门：关闭 排气门：关闭 机械能转化为内能 做功冲程特点： 活塞：向下运动 进气门：关闭 排气门：关闭 内能转化为机械能 排气冲程特点： 活塞：向上运动 进气门：关闭 排气门：打开 排出：燃烧后的废气 　　［归纳提升］内燃机完成一个工作循环活塞往复两次，曲轴转动两周，飞轮转两周，向外输出一次功。除做功冲程，其他三个冲程都是由飞轮的惯性来完成的。 压缩冲程：机械能转化为内能。 做功冲程：内能转化为机械能。 探究点3　柴油机 ［阅读课本］P24“柴油机” ［思考］柴油机和汽油机的构造有什么区别？ ［提示］柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，但没有火花塞。 ［思考］柴油机在工作过程中是如何运作的？ ［提示］吸气冲程：柴油机吸入汽缸中的只是空气，而不像汽油机那样吸入的是汽油和空气的混合物。 压缩冲程：活塞将汽缸内的空气压缩成高温的气体，其温度超过柴油的燃点。 做功冲程：在压缩冲程结束时，由喷油嘴向汽缸内喷射雾状的柴油，这些雾状的柴油在汽缸内的高温空气中剧烈燃烧，这种点火方式称为压燃式。由于雾状柴油的燃烧，汽缸内的压强急剧增大，气体对活塞做功，将活塞推向汽缸的下端。 排气冲程：与汽油机的情况相同，都是把废气排出汽缸，为下一个工作循环做好准备。 ［小组讨论］汽油机和柴油机的异同点。 ［归纳提升］ 汽油机 柴油机 不 同 点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程 吸入的是汽油和空气的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 相 同 点 工作循环 都有四个冲程 能量转化 （1）压缩冲程：机械能转化成内能 （2）做功冲程：内能转化成机械能 活塞、 曲轴运动 每一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次 运动 都需要外力 优缺点 汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。但两者都带来了废气和噪声污染 　　探究点4　火箭 ［阅读课本］P24~25“火箭” ［思考］火箭的工作原理是什么？ ［提示］点燃导火线后，火药在筒中燃烧，产生大量气体，高速向后喷射，产生向前的推力。 ［思考］观察图10.4⁃8，喷气发动机的构造是怎样的？ ［分析］液体燃料火箭喷气发动机主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和喷口组成。 ［思考］火箭发射过程中能量是如何转化的？ ［分析］燃料的化学能转化为内能，进而转化为火箭的机械能。 三、板书设计 热机 ◇教学反思◇ 1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$