14.2 热机 教学课件-2025-2026学年物理人教版(2024)九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机的概念、工作原理及汽油机、柴油机的构造与工作过程。课堂通过“加热试管水观察软木塞冲出”演示实验，分析水蒸气做功及能量转化，搭建从内能利用到热机原理的学习支架。 课件以演示实验和问题链驱动科学探究，通过分析橡胶塞机械能变化及能量转化路径培养科学思维；明确热机能量转化（化学能→内能→机械能）强化能量观念，结合四冲程工作过程及例题，助力学生深化理解，为教师提供结构化资源，提升教学效率。

第十四章 内能的利用 第2节 热机 1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。 2.知道汽油机的构造和工作过程。 3.知道柴油机的构造和工作过程。 学习目标 演示 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。 现象：软木塞冲出，试管口处出现“白雾” 说明：水蒸气对木塞做功，内能减少 工作原理：燃料燃烧时，化学能转化为内能 软木塞冲出时 ，内能转化为机械能 这个实验，展示了人类利用内能的过程 新知导入 活动探究 4 现象：橡胶塞飞出 橡胶塞的机械能是如何变化的？ 橡胶塞由静止变为斜向上飞出，速度和高度都增大，而质量不变，因此机械能增加。 什么形式的能量转化为橡胶塞的机械能呢？ 酒精化学能 转化 内能 管内气体增加的内能 橡胶塞增加的机械能 内能。 活动探究 5 蒸汽机 雏形：汽转球 （希罗） 纽可门蒸汽机 （1712年） 瓦特改良的蒸汽机 新课讲授 一、热机 ：利用内能做功的机械。 6 世界上最早的飞机 现代客机 二、热机的种类： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭 热机是把______能转化为______能的机器。 一、热机的定义 内能 机械 热 机 内燃机 1、工作原理： 2、分类： 燃料在_____内燃烧，产生高温高压的气体对活塞_____。 ______和__________两种 。 汽缸 做功 汽油机 柴油机 热 机 吸气 压缩 做功 排气 机械能转化为内能 内能转化为机械能 获得动力 排出尾气 1.在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2.哪个冲程使汽车获得了动力？ 3.哪个冲程排出了汽车的尾气？ 得出结论： 在压缩冲程，活塞的机械能转化为燃料混合物的内能；做功冲程燃气对活塞做功，内能转化为机械能。 做功冲程使汽车获得动力，其余三个冲程依靠飞轮的惯性来完成。 想想议议 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。 一个工作循环有四个冲程: 吸气、 压缩、 做功、 排气 活塞往复 次，曲轴转动 周，飞轮转动 圈，对外做功 次,有 次能量转化。 2 2 2 1 例题：一台柴油机飞轮的转速为2400r/min,则在1s内，柴油机完成 个冲程，对外做功的次数是 次。 80 20 内燃机的启动 2 水沸腾后： 现象:软木塞______; ______有“白气”产生. 冲出 管口 分析: ________ 对木塞做功,内能 ____, 温度______ ________成小水珠. 水蒸气 减小 降低 液化 能量转化：_______转化为______。 内能 机械能 知识讲解 热机原理及实验 塞子冲出的过程中，能量的转化： 燃料的_____能 水蒸气的_____ 塞子运动的______; 热机的能量转换： 燃料的______能 _____ _______； 做功 燃烧 化学 内能 机械能 化学 内能 机械能 知识讲解 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进汽缸。 空气 吸气冲程 柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能 点燃方式：压燃式点火 注：柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高 在压缩冲程末尾，火花塞产生火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 做功冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 排气冲程 过程分析. 压缩的空气压强更大，温度 更 高 在压缩冲程末，缸内空气温度已超 过柴油的燃点， 机械能 转化为 内能 。 柴 油机 压缩 过程分析—— 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾 状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧， 产生高温高压的燃气，推动活塞向 下运动， . 内能 转化为 机械能 。 柴油机 做功 喷油嘴 排气冲程： 进气门_____， 排气门_____， 活塞向____运动， 把______排出气缸。 废气 上 打开 关闭 半 曲轴转____周。 汽油机的工作原理 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 小结：汽油机一个工作循环包括 冲程，活塞往复 次，曲轴转动 圈，与曲轴相连的飞轮也转_____圈，做功 次。有 次能量转化。 汽油机工作的四个冲程中，只有_________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____________ 来完成。必须靠外力来启动. 做功冲程 飞轮的惯性 4 2 2 1 2 2 长风破浪会有时，直挂云帆济沧海 2. 工作过程——做功冲程 做功冲程： 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到空气立即猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 能量转化： 内能转化为机械能。 新知讲解 23 2. 工作过程——排气冲程 排气冲程： 进气门保持关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 新知讲解 24 Lavf58.76.100 $