10.4 热机 课件-2025-2026学年北师大版物理九年级上学期

10.4 热机 北师大版（2024）物理九年级全册 1.物理观念： （1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。 （2）了解历史上和现实社会中的几种热机。 （3）了解汽油机和柴油机的工作过程。 2.科学思维： 通过加热装水的试管，水管口的塞子被冲出分析得出热机的工作原理。 教学目标 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 3.科学探究： 通过演示实验，加热装水的试管。观察试管口的塞子发生的现象。 4.科学态度与责任： 通过汽油机和柴油机的工作原理的学习，了解内燃机对人类文明的进步和对环境造成污染。 教学重点 认识汽油机的工作过程。 教学难点 了解汽油机的工作过程能量转化。 2023年10月26日11时14分，搭载神舟十七号载人飞船的长征二号F遥十七运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，航天员乘组状态良好，发射取得圆满成功。 新知导入 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。 2023年10月26日17时46分，神舟十七号载人飞船入轨后，成功对接于空间站天和核心舱前向端口。 2023年10月26日19时34分，神舟十七号3名航天员顺利进驻中国空间站。10月29日，神舟十六号、神舟十七号航天员乘组进行交接仪式，两个乘组移交了中国空间站的钥匙。 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 2023年12月21日21时35分，经过约7.5小时的出舱活动，神舟十七号航天员汤洪波、唐胜杰、江新林密切协同，在空间站机械臂和地面科研人员的配合支持下，完成了天和核心舱太阳翼修复试验等既定任务，航天员汤洪波、唐胜杰已安全返回问天实验舱，出舱活动取得圆满成功。 你知道火箭就是一种热机吗？ 四、 热机 将由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(heat engine) 。 如图所示，在一个试管里装一些水，用软木塞塞紧。用酒精灯对试管加热，等水沸腾后，可以看到蒸汽把软木塞顶跑。 新知讲解 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 四、 热机 酒精通过燃烧释放热量，热量传给试管中的水，水的内能增加，直至汽化为水蒸气；然后是水蒸气对软木塞做功，把它的内能转化为软木塞的机械能。 一、汽油机 问题与思考 汽油机是利用燃烧汽油来工作的。那么，需要怎样的装置才能通过燃烧汽油使机器不断地运转起来呢? 一、汽油机 如图所示，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。 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 汽油机是怎样工作的呢？ 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叫作一个冲程。四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 汽油机是怎样工作的呢？ 第一冲程：吸气冲程。进气门打开，排气门关闭，活塞由汽缸的最上端向下运动，汽油和空气的混合物从进气门被吸入汽缸。当活塞运动到汽缸 的最下端时，进气门关闭。 汽油机是怎样工作的呢？ 第二冲程：压缩冲程。进气门和排气门都关闭，活塞由汽缸的最下端向上运动，燃料混合物被压缩，汽缸内温度升高，气压增大。 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 汽油机是怎样工作的呢？ 第三冲程：做功冲程。在压缩冲程结束后，火花塞产生电火花，点燃燃料混合物。燃料混合物剧烈燃烧，产生高温、高压燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆驱使曲轴转动。 汽油机是怎样工作的呢？ 第四冲程：排气冲程。进气门关闭，排气门打开，活塞从汽缸最下端向上运动，把废气排出汽缸，为下一循环做好准备。 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 汽油机是怎样工作的呢？ 汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程中燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。 汽油机是怎样工作的呢？ 如图所示的是一台汽车使用的多缸内燃 机，这是汽车里最为精密和复杂的机械部件。 汽车用多缸内燃机 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 观察与思考 柴油机是用柴油作燃料的热机，它的工作原理与汽油机大致相同。如图所示的是柴油机的主要构造，看一看它与汽油机的构造有什么不同，想一想柴油机是怎样工作的。 二、柴油机 观察与思考 从构造上看，柴油机和汽油机的区别主要是柴油机汽缸的顶部有一个喷油嘴，但没有火花塞。 二、柴油机 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 观察与思考 柴油机和汽油机的工作过程基本相同，一个工作循环也包括四个冲程。 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。 二、柴油机 观察与思考 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。 二、柴油机 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 观察与思考 做功冲程：在压缩冲程结束后，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高温的空气中剧烈燃烧，这种点火方式称为压燃式。由于雾状柴油的燃烧，使得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。 二、柴油机 观察与思考 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。 二、柴油机 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 在实际应用中，柴油机比汽油机要笨重些。但柴油机的效率高，功率较大，并且柴油的价格通常又比汽油便宜，因而多用在拖拉机、坦克、轮船、内燃机车、载重汽车以及小型发电机上。 二、柴油机 二、柴油机 想一想 汽油机和柴油机有那些相同点和不同点？ 汽油机 柴油机 相同点 一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成 构造 火花塞 喷油嘴 吸气冲程 吸入汽油和空气 吸入空气 点火方式 点燃式 压燃式 结构 轻巧 笨重 29 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 实际中热机的种类很多，按其工作方式可分为蒸汽机、内燃机(其中包括汽油机、柴油机)、汽轮机、喷气式发动机等，如图所示。 科学窗 蒸汽机 实际中热机的种类很多，按其工作方式可分为蒸汽机、内燃机(其中包括汽油机、柴油机)、汽轮机、喷气式发动机等，如图所示。 科学窗 汽轮机 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 实际中热机的种类很多，按其工作方式可分为蒸汽机、内燃机(其中包括汽油机、柴油机)、汽轮机、喷气式发动机等，如图所示。 科学窗 喷气发动机 不同的热机有其不同的工作特点和适用条件，它们将内能转化为机械能的效率也不尽相同，如早期使用的蒸汽机，其效率只有5%左右；汽油机的效率在30%左右；柴油机的效率可达到40%以上；汽轮机和喷气式发动机的功率都较大，通常用于大型发电厂和飞机，它们的效率在50%左右。 科学窗 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 1.下列说法不正确的是（ ） A.将由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 B. 汽油机的活塞从一端运动到另一端叫做一个冲程 C. 汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成 D. 柴油机吸入气缸的是柴油和空气混合物 D 课堂练习 2.汽油机中存在着内能转化为机械能的过程的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 C 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 3.汽油机有明显的机械能转化为内能的过程的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 B C A B C D 4.汽油机中存在着内能转化为机械能的过程的冲程是（ ） 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 C A B C D 5.燃气对外做功的冲程是（ ） 1.将由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。 2.汽油机和柴油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。每个工作循环活塞往复各2次，曲轴转动2周。 压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲出将内能转化为机械能。 3.汽油机有火花塞，吸入汽油和空气混合物，点燃式；柴油机有喷油嘴，吸入空气，压燃式。柴油机笨重，应用载重汽车、坦克、轮船。 课堂总结 收集典型例题归纳解题方法，如简单机械的省力原理。物理思维的培养需要长期积累。如能量守恒定律的应用。如密度、压强等基本概念。将复杂公式分解记忆。特别是力学中的牛顿三定律。物理实验的成本控制动手做实验加深理解，记录实验现象并分析原因，掌握物理规律的核心要点是物理原理的工程应用物理理论的实验局限包括光的反射和折射规律。建立错题本分析常见错误，尝试用物理原理解释日常问题。 1.将由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。 2.汽油机和柴油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。每个工作循环活塞往复各2次，曲轴转动2周。 压缩冲程将机械能转化为内能；做功冲出将内能转化为机械能。 3.汽油机有火花塞，吸入汽油和空气混合物，点燃式；柴油机有喷油嘴，吸入空气，压燃式。柴油机笨重，应用载重汽车、坦克、轮船。 板书设计 $$