14.2 热机 课件-2025-2026学年人教版（2024）物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机的能量转化原理及内燃机工作过程，通过“酒精灯加热试管水推动塞子”演示实验导入，衔接内能知识中热传递改变内能的内容，以实验现象为支架，引导学生建立“内能转化为机械能”的物理观念。 其亮点在于融合实验探究与科学思维，如用表格对比汽油机和柴油机四冲程差异，分步拆解构造与工作过程，体现模型建构与科学推理。课堂练习结合实验情境（如塞子被推出对应做功冲程），助学生深化理解，教师可借系统知识脉络与分层练习提升教学效率。

第十四章《内能的利用》第二节《热机》 2025-2026 人教版初中物理新教材 九年级上学期 （适用于全国地区） 1 热机的定义与原理 热机的种类 内燃机的工作过程 热机的效率 热机的应用与影响 课堂总结与练习 教学内容 演示实验 用酒精灯加热试管中的水，这是通过热传递方式改变水的内能； 水沸腾后，水蒸气膨胀做功，将塞子推出，内能转化为塞子的机械能，水蒸气的内能减小． 热机是把内能转化为机械能的机器 。 生活中哪些现象体现了内能转化为机械能？ 热机的种类 ‌蒸汽机‌:通过燃烧燃料加热水产生高温高压蒸汽，利用蒸汽推动活塞或涡轮做功。实例：早期火车动力装置、工业革命时期的纺织机械。 ‌内燃机‌:燃料在气缸内直接燃烧推动活塞，分为汽油机和柴油机。实例：汽车发动机、小型发电机。‌ ‌汽轮机‌:高温高压蒸汽冲击涡轮叶片旋转输出机械能，效率高且结构简单。实例：发电厂动力装置、船舶推进系统。 ‌燃气轮机‌:连续流动的高温燃气直接推动涡轮旋转，由压气机、燃烧室和涡轮组成。实例：航空发动机、大型发电机组。‌ ‌5.喷气发动机‌:通过高速喷气产生反作用力推进，适用于航空航天。实例：战斗机引擎、民航客机发动机。‌ 内燃机 内燃机定义：燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机 。​ 内燃机种类列举：常见的内燃机有汽油机和柴油机 。 汽油机的构造 进气门控制汽油和空气混合气体进入汽缸；排气门排出燃烧后的废气；火花塞产生电火花点燃混合气；活塞在汽缸内做往复运动；连杆将活塞的直线运动转化为曲轴的转动；曲轴输出动力 。 汽油机的工作过程 汽油机小结 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合气体被吸入汽缸 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩混合气，使混合气的温度升高、压强增大。​活塞的机械能转化为混合气的内能。​ 做功冲程：火花塞点火，混合气剧烈燃烧，产生高温高压燃气，推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动对外做功 。​燃气的内能转化为曲轴的机械能，这是唯一对外做功的冲程 。​ 排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，将燃烧后的废气排出汽缸 。​ 一个工作循环中活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次 。​ 柴油机结构 柴油机与汽油机构造上的主要区别：柴油机没有火花塞，有喷油嘴。 柴油机工作过程 柴油机的吸气冲程只吸入空气；压缩冲程压缩空气，使空气温度升高超过柴油燃点；做功冲程喷油嘴喷出雾状柴油，柴油遇高温空气自燃，推动活塞做功；排气冲程与汽油机相同 。 1. 吸气冲程​：进气门打开，排气门关闭。​活塞向下运动。​仅吸入纯净空气。​ 2. 压缩冲程​：进气门、排气门均关闭。​活塞向上运动，压缩汽缸内的空气。​机械能转化为内能（活塞的机械能→汽缸内空气的内能），但空气内能增加更多。​ 3. 做功冲程：进气门、排气门仍保持关闭。​当活塞压缩至最高点、空气温度达柴油燃点时，喷油嘴向汽缸内喷射雾状柴油。柴油遇高温空气立即自燃，产生大量高温高压燃气。​高温高压燃气推动活塞向下运动，通过连杆带动曲轴转动，对外输出机械能。​内能转化为机械能（燃气的内能→曲轴的机械能）。​ 4. 排气冲程​：排气门打开，进气门关闭。​活塞向上运动，将燃烧后产生的废气排出汽缸。​ 柴油机小结 汽油机和柴油机对比 课堂练习 1.如图所示，在试管内装适量水，用橡胶塞塞住管口，将水加热至沸腾一段时间后，橡胶塞被推出，热机中能量转化和该实验一致的冲程是(　　) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 2.如图所示，在四冲程汽油机工作过程中，获得动力的冲程是(　　) 课堂练习 课堂练习 3.如图所示是四冲程汽油机其中一个冲程的工作示意图，它表示的是(　C　) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程 课堂练习 【答案】15；60 【解析】解： 飞轮转速是1800r/min=30r/s，即该飞轮每秒钟转30圈．因为一个工作循环飞轮转2圈，完成四个工作冲程、做功1次，所以飞轮转30圈共做功15次、有60个冲程． 4.某汽油机飞轮的转速为1800r/min，则这台汽油机在1s内对外做功 次，共完成了 个冲程． 课堂练习 5.在下图所示的四幅图中,甲、乙是两个演示实验示意图,丙、丁是四冲程汽油机工作过程中的两个冲程示意图。与压缩冲程原理相同的是　　图所示的演示实验。汽油机利用内能来做功的冲程是　　图。  答案乙　丙 解析与汽油机压缩冲程原理相同的是图乙,均将机械能转化为内能;利用内能做功的冲程为做功冲程,为图丙,高温高压的燃气推动活塞向下运动,对活塞做功。 课堂小结 1.热机是将内能转化为机械能的机器，其核心原理是通过 “燃料燃烧（化学能→内能，产生高温高压气体）— 气体膨胀对外做功（内能→机械能）” 的能量转化过程实现动力输出，本质特征是依赖高温高压气体膨胀做功完成能量转化。 2.热机常见种类及特点​：蒸汽机、​汽轮机、喷气式发动机、汽油机、柴油机 3.汽油机：四冲程工作过程 吸气冲程：进气门开、排气门闭，活塞向下，吸入汽油和空气混合气，无能量转化。​ 压缩冲程：两气门均闭，活塞向上压缩混合气，机械能转化为内能，混合气温度和压强升高。​ 做功冲程：两气门均闭，火花塞点火使混合气燃烧，燃气推动活塞向下，内能转化为机械能，是唯一对外做功的冲程。​ 排气冲程：排气门开、进气门闭，活塞向上排出废气，无能量转化，为下一轮循环做准备。​ 循环规律：1 个工作循环含 4 个冲程，活塞往复 2 次，曲轴转动 2 周，对外做功 1 次。 书面作业：教材课后相关练习题，巩固热机的概念、原理、工作过程和热机效率等知识 。 实践作业：调查生活中常见热机的使用情况，如汽车、摩托车、拖拉机等，了解它们的燃料消耗、排放情况以及人们采取的节能和环保措施，写一篇简单的调查报告 。 课后作业布置 感谢同学们的认真聆听与积极参与！​ 希望大家在物理学习中不断探索，发现更多的科学奥秘！ $$