14.2 热机 2025-2026学年人教版（2024）九年级全一册物理

2025-2026年人教版初中物理新教材九年级上学期

第十四章《内能的利用》第二节《热机》导学案（适用于全国地区）

一、学习目标​

1.知识与技能​

能精准阐述热机的定义，明确其能量转化形式，并能列举 3 个及以上生活中常见的热机实例。​

熟练识别汽油机的核心构造（气缸、活塞、火花塞等），清晰说明各部件的作用，能完整描述四冲程汽油机的工作过程。​

对比汽油机，准确概括柴油机的构造特点与工作过程，能清晰区分两者在构造、点火方式、吸气物质等方面的差异。​

2.过程与方法​

通过观察热机工作动画、分析实验现象，提升观察能力与逻辑分析能力，学会用归纳法总结热机工作规律。​

参与小组合作探究，围绕汽油机与柴油机的差异展开讨论，培养合作交流与问题解决能力。​

3.情感态度与价值观​

感受热机在工业生产与日常生活中的重要作用，认识科学技术对社会发展的推动意义，激发学习物理的兴趣。​

了解热机使用过程中存在的能量损失与环境问题，树立节能意识与环保责任感。​

二、       学习重难点​

1.学习重点​

热机的能量转化原理及四冲程汽油机的工作过程（各冲程气门状态、活塞运动方向、能量转化）。​

汽油机与柴油机在构造、工作过程上的异同点。​

2.学习难点​

结合动画与模型，理解汽油机四个冲程中 “气门开关”“活塞运动” 与 “能量转化” 的联动关系。​

运用热机工作原理，解释实际生活中热机的应用差异（如汽油机用于轿车、柴油机用于卡车）。​

三、学前准备​

1.回顾：改变物体内能的两种方式（做功、热传递），能量守恒定律的基本内容。​

2.预习：阅读教材中《热机》部分，标记出不理解的知识点（如 “冲程” 定义、柴油机喷油嘴作用等）。​

3.工具：准备笔记本、铅笔，课堂上可借助手机或平板（在教师允许下）观看热机工作动画。​

四、学习过程​

（一）情境导入，激发兴趣（5 分钟）​

情境展示：教师播放汽车行驶、高铁飞驰、轮船航行的视频片段，提问：“这些交通工具能持续运动，其动力来源是什么？这种动力装置是如何产生动力的？”​

 

 

旧知链接：回顾 “试管加热推动软木塞” 实验（预习内容），引导学生分析：实验中水蒸气的内能如何转化为软木塞的机械能？这一过程与交通工具的动力装置有何关联？​

 

 

引出课题：通过实验与生活实例的关联，引出本节课主题 —— 热机，明确本节课将探究热机的工作原理、分类及应用。​

（二）自主探究，梳理新知（15 分钟）​

探究一：热机的概念与能量转化​

自主学习：阅读教材中热机的定义，完成以下任务：​

用一句话概括热机的核心功能：__________。​

标注热机的能量转化路径：__________能→__________能。​

2.实例列举：结合生活经验，在小组内分享见过的热机，每组推选 1 名代表在班级展示（如汽车发动机、摩托车发动机、飞机涡轮发动机等），教师补充工业用热机实例（如柴油机发电机）。​

 

3.实验分析：教师演示 “试管加热推动软木塞” 实验，学生观察并记录：​

实验现象：__________。​

能量转化：__________。​

思考：该实验与热机工作原理的相似之处是__________。​

探究二：四冲程汽油机的工作过程​

1.构造认知：​

观察教师展示的汽油机实物模型或结构示意图，在下图中填写各部件名称，并标注其作用：​

 

小组内互相提问，检查对部件作用的掌握情况（如 “火花塞的作用是什么？”“曲轴如何将活塞运动转化为旋转运动？”）。​

 

2.冲程学习：​

阅读教材中 “冲程” 的定义，明确：一个冲程是指__________。​

观看四冲程汽油机工作动画（分冲程播放），小组合作完成下表，教师巡视指导：​

冲程名称​	进气门状态​	排气门状态​	活塞运动方向​	能量转化​	核心目的​
吸气冲程​	​	​	​	​	​
压缩冲程​	​	​	​	​	​
做功冲程​	​	​	​	​	​
排气冲程​	​	​	​	​	​

​    班级交流：各小组派代表展示表格内容，教师针对易错点（如压缩冲程与做功冲程的能量转化方向）进行纠正与强调。​

3.循环规律：​

观看完整的汽油机工作循环动画，思考并讨论：​

一个工作循环包含__________个冲程，活塞往复运动__________次，曲轴转动__________周。​

一个工作循环中，对外做功__________次，做功的冲程是__________，其他冲程的动力来源是__________。​

教师总结：汽油机 “4 冲程、2 往复、2 周转、1 做功” 的核心规律，结合曲轴惯性的作用，帮助学生理解循环过程的连续性。​

探究三：柴油机的特点与差异​

1.对比观察：观察柴油机实物模型或结构示意图，与汽油机对比，找出构造上的不同，填写下表：​

对比项目​	汽油机​	柴油机​
关键部件（差异）​	​	​
无此部件​	​	​
特有部件​	​	​

2.自主分析：阅读教材中柴油机工作过程的内容，结合动画演示，思考：​

柴油机吸气冲程吸入的物质是__________，与汽油机有何不同？​

柴油机没有火花塞，如何实现燃料燃烧？（提示：结合 “压燃式” 点火方式思考）​

3.小组讨论：围绕 “汽油机与柴油机的差异” 展开讨论，从构造、吸气物质、点火方式、效率、应用场景等方面梳理，完成下表：​