14.2 热机 2025-2026学年人教版初中物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“内能的利用”这一核心知识点，围绕热机的工作原理与分类展开，从蒸汽机到内燃机的演变过程构建知识脉络，通过生活实例导入（如汽车发展史），自然引出能量转化本质，形成由浅入深的学习支架。 本资料亮点突出，体现物理观念、科学思维与科学探究的深度融合。例如，以汽油机四冲程动画辅助模型建构，强化能量转化路径的理解，培养学生科学推理能力；通过对比柴油机与汽油机结构差异的表格分析，训练归纳概括能力，落实科学论证素养；设置多道典型习题并配以飞轮转速计算，提升学生解决实际问题的能力。不仅帮助学生建立清晰的物理观念和逻辑链条，也为教师提供可直接使用的教学资源，增强课堂互动性与实效性。

第十四章——内能的利用 第2节 热机 教学目标 ？ 问题 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前最快汽车的速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢? 一 热机 演 示 不同形式能量之间的转化 如图，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口。将水加热一段时间，观察现象。讨论这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。 燃料的化学能 水的内能 塞子的机械能 燃烧 做功 能量的转化 热机 ——利用内能做功的机械 你能说出这个过程中能量转化的情况吗？ 燃料燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气；水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的机械能。 结论：利用内能可以做功，将内能转化为机械能。 锅炉 汽缸 汽缸 蒸汽机的锅炉与汽缸分离，是“外燃机”。 锅炉 缺点：体积庞大 车身笨重 热损失大 效率很低 定义： 利用内能做功的机械 分类： 喷气发动机 汽轮机 内燃机 蒸汽机 汽油机 柴油机 内燃机剖面 内燃机:燃料在汽缸内燃烧，形成高温高压的燃气来推动活塞做功. 内燃机的分类：汽油机、柴油机。 热机 汽缸 汽油机的结构 冲程： 活塞从汽缸一端运动到另一端的过程。 汽油机 二 汽油机的工作过程 进气门          排气门            活塞自       向 运动  吸入___________________ 吸气冲程 打开 关闭 上 下 空气和汽油混合物 进气门__________ 排气门 活塞自       向     运动 ______能转化为_____能 压缩冲程 关闭 关闭 上 下 机械 内 做功冲程 进气门__________ 排气门 活塞自       向     运动 ______能转化为_____能 关闭 上 下 机械 内 关闭 进气门          排气门            活塞自       向 运动  排出废气（尾气） 排气冲程 打开 关闭 下 上 1、汽油机在压缩冲程工作中物质被压缩，汽缸中的 （ ） 　A. 压强增大，温度降低 　B. 压强减小，温度升高 　C. 压强增大，温度升高 D. 压强减小，温度降低 C 2、如图是汽油机工作时的四 个冲程，下列说法正确的是（ ） A.活塞在汽缸内往复运动一次，该汽油机对外做功一次。 B.甲是压缩冲程，是将内能转化为机械能，丁是做功冲程，是将机械能转化为内能。 C.该内燃机的四个冲程正确的工作顺序是乙→甲→丁→丙。 D.汽油机吸气冲程汽缸吸进的物质只有汽油。 甲 乙 丙 丁 C 汽油机的工作过程 汽油机的工作动画 思考： 1、某四冲程汽油机,飞轮转速1200转/分,则该汽油机每秒做功_______次,有________个冲程，飞轮转________周。 10 40 20 2.内燃机有四个工作冲程，如图所示是内燃机的_______冲程，活塞上升时，汽缸内气体的内能______（选填“减少”或“增加”），_______能转化为________能。 压缩 增加 机械 内 3、一台单缸四冲程汽油机飞轮的转速是2400r/min，则该汽油机每秒钟完成______冲程，对外做功______次，有______个工作循环。 80 20 20 内燃机工作的四个冲程中，只有气做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠飞轮惯性来完成。必须靠外力来启动。 内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动以后，内燃机才能自己工作。 观看视频，总结出柴油机和汽油机的不同点。 柴油机 三 柴油机与汽油机区别 结构不同 吸气不同 喷油嘴 汽油机 柴油机 火花塞 汽油机 柴油机 汽油 空气 空气 不同点 点火方式不同 汽油机 柴油机 汽油机与柴油机的区别 总结 1.构造不同：汽油机汽缸顶有火花塞， 而柴油机汽缸顶部有喷油嘴 不同点 2.燃料不同：汽油机的燃料是汽油， 而柴油机的燃料是柴油。 3.吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混合气体，柴油机只吸进空气。 4.点火不同：汽油机属点燃式点火， 柴油机属压燃式点火。 内燃机应用 汽油机特点:质量轻、转速高、结构简单。 柴油机特点：笨重、功率大、效率高。 现代汽车 汽车的动力系统 　　在现代生活中汽车已经成了不可缺少的一部分。 　　燃油汽车由发动机、底盘、车身和电气设备四大部分组成。 　　发动机把燃料燃烧产生的内能变为机械能，再通过底盘上的传动机构，将动力传给车轮，使汽车行驶。电气设备的作用主要是产生电火花以点燃气缸中的可燃气体、启动发动机时用电机带动飞轮旋转、提供照明等 。 　　燃油汽车一般采用三缸、四缸或六缸等多缸发动机，每个气缸都进行四冲程循环，由于各个气缸交替 做功，所以发动机运转比较平稳 。 科学世界 热机 热机 定义：把内能转化为机械能的机器叫热机。 制造原理：利用内能做功，将内能转化为机械能。 工作原理： 种类：蒸气机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 内燃机 内燃机是现代社会中最常见的一种热机。 分类：汽油机和柴油机 定义：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 汽油机 利用汽油在汽缸内燃烧，生成高温高压的燃气，燃气推动活塞做功。 汽油机的构造 工作过程： 吸气、压缩、做功、排气冲程 工作原理： 柴油机 通过压缩空气直接点燃柴油，生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 柴油机的构造 工作过程： 吸气、压缩、做功、排气冲程 课堂小结 做功冲程（燃料燃烧） 做功冲程 压缩冲程 练习与应用 由图可知每分钟转速：750r/min Lavf57.62.100 Lavf57.83.100 Lavf60.16.100 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf60.16.100 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) Lavf60.16.100 Lavf57.77.100 $