2.1 热机导学案 2025-2026学年物理教科版（2024）九年级上册

本文围绕“热机”展开，介绍热机原理、种类及汽油机工作过程等核心知识。承接内能相关知识，为后续热机效率等内容奠基。通过实验探究、观察模型等环节，培养学生物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等核心素养。 该设计创新点在于任务驱动教学，特色教法为实验探究与合作学习。教具运用上借助模型与动画。从学生层面提升探究与思维能力，为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点。

2.1 热机 素养目标 1.说出内能的作用,热机中能量的转化。 2.列举蒸汽机的种类,认识蒸汽机的原理。 3.会用动画、图片或模型描述四冲程汽油机的基本结构和工作原理。 4.认识内燃机的工作原理,知道热机工作过程中的能量转化。 ◎重点:汽油机的工作过程。 评价任务 通过任务驱动二完成目标3的学习。 【自主预习】 知识点一：利用内能做功 1.燃料燃烧的化学能转化为　　 　 　 ,传给水,水沸腾变成水蒸气,水蒸气推动叶轮运动,这样,内能转化为叶轮的　　 　 　 。  2.热机是通过燃料燃烧获取内能并将　　 　 　 转化为　　 　 　 的装置。  3.热机的能流图: 燃料的化学能 4.最早应用于工业生产的热机是　　 　 　 ,它是利用　　 　 　 做功的机械。  5.蒸汽机工作过程:滑块阀门移到右端时,蒸汽从左面进入　　 　 　 ,推动活塞　　 　 　 运动,汽缸内的废气从排气管排出。  1.如图所示,在试管内装些水,用带皮管的胶塞塞住,在试管口处放一个用纸做成的小叶轮,当加热试管使水沸腾时,可以观察到　　 　 　 　　　 　 　 ,在此过程中发生的能量转化是　　 　 　 。  知识点二：内燃机 6.常见的活塞式内燃机有　　 　 　 、　　 　 　 两种,它们都是把　　 　 　 能转化为　　 　 　 能的机器。  7.如图所示,这是汽油机的构造。看图填写各名称:(1)　　 　 　 ;(2)　　 　 　 ;(3)　　 　 　 ;(4)　　 　 　 。  8.活塞式内燃机工作时,燃料在　　 　 　 内燃烧,生成　　 　 　 的燃气,推动活塞　　 　 　 。  2.在内燃机工作时,在汽缸内先后进行的能量转化是 (　　) A.内能转化为机械能　 机械能转化为内能 B.化学能转化为内能　 内能转化为机械能 C.内能转化为机械能　 内能转化为机械能 D.机械能转化为内能　 内能转化为机械能 知识点三：汽油机的工作过程 9.活塞在往复运动中从汽缸　　 　 　 运动到　　 　 　 叫作一个冲程。  10.汽油机的工作过程 吸气冲程:进气门打开,排气门关闭,活塞由上端向下运动,　　 　 　 组成的燃料混合物从进气门吸入汽缸。  压缩冲程:进气门和排气门都关闭,活塞　　 　 　 运动,燃料混合物被压缩,压强增大,温度升高,把　　 　 　 能转化为　　 　 　 能。  做功冲程:压缩冲程结束时,汽缸顶部的火花塞产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的气体推动活塞向下运动,把　　 　 　 能转化为　　 　 　 能。  排气冲程:进气门关闭,排气门打开,活塞　　 　 　 运动,把废气排出汽缸。  11.汽油机的一个工作循环有　　 　 　 个冲程,活塞往复　　 　 　 次,只有做功冲程对外做功,把内能转化为　　 　 　 能。  3.如图所示的是四冲程汽油机工作循环中的一个冲程,下列关于该冲程及其能量转化判断正确的是 (　　) A.做功冲程,将机械能转化为内能 B.做功冲程,将内能转化为机械能 C.压缩冲程,将机械能转化为内能 D.压缩冲程,将内能转化为机械能 【合作探究】 任务驱动一：利用内能做功 提出问题:　　 　 　 ?  作出假设:利用内能可以做功。 制订计划并设计实验: 在试管中装入适量的水,用橡皮塞塞紧,按如图固定在铁架台上,用　　 　 　 加热。  实验器材:铁架台、试管、酒精灯、橡皮塞。 实验过程:在试管里装适量的水,不要装满,留一定的空隙,用塞子堵住,点燃酒精灯,用酒精灯进行加热,把水加热至沸腾。 实验现象:水沸腾后,橡皮塞会　　 　 　 ,试管口有　　 　 　 。  探究分析:酒精灯燃烧将　　 　 　 能转化为水蒸气的　　 　 　 能,水蒸气　　 　 　 做功,水蒸气的　　 　,温度　　 　 ,水蒸气　　 　 成“白气”,水蒸气的　　 　 　 能转化为橡皮塞的　　 　 　 能。  实验结论:利用内能　　 　 　 做功。  任务驱动二：解析汽油机的组成及工作过程 观察汽油机模型或汽油机工作的多媒体动画,对照课本图示,完成下列填空: (1)汽油机由　　 　 　 、　　 　 　 、进气门、　　 　 　 、　　 　 　 、　　 　 　 、飞轮、连杆等部件组成。  (2)汽油机每个工作循环由　　 　 　 、　　 　 　 、　　 　 　 、　　 　 　 四个冲程组成,每个工作循环活塞往复　　 　 次,曲轴转动　　 　周,对外做功　　 　 次,在四个冲程中,只有　　 　 　 冲程对外做功,其他三个冲程靠飞轮的　　 　 　 完成。  参考答案 【自主预习】 知识点一 1.内能　机械能 2.内能　机械能 3. 4.蒸汽机　蒸汽 5.汽缸　向右 对点训练 1.小叶轮在飞速地转动　水蒸气的内能转化为小叶轮的机械能 知识点二 6.汽油机　柴油机　内　机械 7.(1)火花塞　(2)飞轮　(3)进气门　(4)活塞 8.汽缸　高温高压　做功 对点训练 2.B 知识点三 9.一端　另一端 10.汽油和空气　向上　机械　内　内　机械　 向上 11.四　两　机械 对点训练 3.C 【合作探究】 任务驱动一 提出问题:利用内能是否可以做功 作出假设:酒精灯 实验现象:冲出　白雾出现 探究分析:化学　内　对外　内能减少　降低　液化　内　机械 实验结论:可以 任务驱动二 (1)汽缸　活塞　排气门　火花塞　曲轴 (2)吸气　压缩　做功　排气　两　两　一　做功　惯性 第 1 页 共 1 页 学科网（北京）股份有限公司 $$