14.2 热机 课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦热机利用内能做功的原理，从生活中动力来源情景导入，通过木塞弹出演示实验分析能量转化，引出热机概念及分类，重点讲解内燃机中汽油机和柴油机的构造、四冲程工作过程及异同，搭建从能量现象到热机应用的认知支架。 其亮点在于融合核心素养多要素，通过演示实验（科学探究）引导观察内能转化为机械能，模型演示（科学思维）帮助建构四冲程动态过程，对比表格（科学思维）清晰归纳汽油机与柴油机差异，同时渗透节能环保意识（科学态度与责任）。采用实验观察、模型教学与对比分析方法，学生能深化能量观念和热机原理理解，培养科学探究与思维能力，教师使用可增强教学直观性和学生参与度。

第十四章 内能的利用 第2节 热 机 学习目标 1.知道热机的概念， 了解热机的工作原理； 了解汽油机和柴油机都是内燃机， 知道两者在构造和工作过程中的异同点。 2.通过对汽油机和柴油机的构造及工作过程进行异同分析，运用分析和类比的科学研究方法，同时通过观察、分析来概括热机工作原理，并能利用热机知识解释和解决实际问题。 3.通过生活中的观察和模型对比，探究内燃机的工作过程，培养学生归纳相关结论的能力。 4.从蒸汽机发展历程中，感受人类创造力对世界的深远影响；学习汽油机和柴油机工作原理，了解内燃机对人类文明的推动以及环境污染问题， 培养节能环保意识和可持续发展责任感。 一、创设情景，引入新课 生活中、生产中、军事上、交通等等领域会有很多工具和装备，你对它们是否熟悉?它们的动力来源是什么？ 超声速汽车 演示实验：不同形式能量之间的转化 试管中的水加热一段时间后，会发生什么现象？这是什么原因？能量是怎样转化的？ 在这个过程中，能量的转化过程是： 化学能 内能 机械能 燃烧 做功 二、热机 木塞被弹出，试管口有“白雾”出现。 燃料燃烧产生的热量传给水和水蒸气，水蒸气对木塞做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成小水珠。 1.热机 ②热机：利用内能做功的机器。 ③热机分为哪一些类型？它们的特点是什么？ ①与上类似的生活现象中，人们发现内能可以做功，并制造了各种利用内能做功的机械——热机。 蒸汽火车 喷气飞机 发电站的汽轮机发电组合 蒸汽机 内燃机 汽轮机 热机分为 、 、 、 等。 它们都是利用燃料燃烧做功的机器。有的在气缸内燃烧，称为内燃机。 2.内燃机 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机。 内燃机分为 和 。 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 汽油机 柴油机 内燃机的主要部件及工作过程 3.汽油机 ①主要构造：进气门、排气门、火花塞、气缸、活塞、连杆、曲轴 ②活塞在气缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 ③汽油机的四冲程： 冲程、 冲程、 冲程、 冲程 ④观察汽油机模型，老师用模型演示汽油机的工作过程。 汽油在汽缸内燃烧 产生高温高压燃气 推动活塞做功 带动曲轴转动 一个冲程 吸气 压缩 做功 排气 A 吸气冲程： 进气门 ,排气门 ,活塞向 运动, 和 的混合物从 被吸入汽缸.当活塞运动到汽缸的最下端, 关闭,曲轴转动 圈。 打开 关闭 下 汽油 空气 进气门 半 进气门 B 压缩冲程： 进气门和排气门 ,活塞向 运动,燃料的混合物被 ,汽缸内的温度 ,气压 。曲轴转动 圈。在此过程, 转化为 。 都关闭 上 压缩 升高 机械能 内能 增大 半 C 做功冲程： 在压缩冲程结束时,火花塞产生电火花(点火方式为： ),使燃料猛烈燃烧,产生 的气体,推动活塞向 运动,带动曲轴转动,对外做功.在此过程, 转化为 。 点燃式 下 高温高压 机械能 内能 D排气冲程： 进气门 ,排气门 ,活塞向 运动,把废气排出汽缸.当活塞运动到汽缸的最上端, 关闭,曲轴转动 圈。 上 排气门 半 关闭 打开 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机的工作过程： 1.汽油机四个冲程中,只有做功冲程对外做功,将内能转化为机械能,其余三个冲程依靠飞轮的惯性完成. 2.汽油机1个工作循环有4个冲程,活塞上下往复2次,曲轴转动2周,对外做功1次,有2次能量转化. 4. 柴油机 1）.柴油机的特点 ①构造上与汽油机相似,柴油机是顶部无火花塞,而有喷油嘴. ②柴油机的工作过程也分为四个冲程,但与汽油机相比: 吸入物不同: 汽油机吸进:空气和汽油的混合物 柴油机吸进:空气 点火方式不同: 汽油机为点燃式 柴油机为压燃式 2）.柴油机的优点： 热机效率高 原因: 柴油机压缩程度高,热机效率比汽油机要高. 3）.柴油机的缺点： 对零部件要求高,笨重、体积大、噪声大 主要应用: 载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船等，有的地方也用柴油机发电。 随着技术发展，其体积、噪声和污染方面的缺点逐步改善，越来越多的汽车也开始使用柴油发动机。 例：如图所示,下列有关这个小蒸汽轮机的说法不正确的是( ) A A.酒精燃烧将内能转化为化学能 B.它是一个小型热机装置 C.蒸汽的内能转化为轮子的机械能 D.内能的一个重要应用是可以用来做功 汽油机和柴油机的区别 现代汽车 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 。 汽车的动力系统 课堂总结 课堂练习： 1.汽车已经成为现在生活不可缺少的一部分，汽车多采用四冲程的汽油机作为发动机，如图是四冲程汽油机的工作示意图，下列说法中正确的是( ) A.甲冲程是把内能转化为机械能 B.乙冲程是吸气冲程 C.丙冲程是把内能转化为机械能 D.丁冲程是排气冲程 C 2.单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1800r/min，此汽油机每秒钟内完成( ) A.30个冲程,做功15次 B.60个冲程,做功15次 C.60个冲程,做功30次 D.120 个冲程,做功30次 B 天生我材必有用， 千金散尽还复来。 Lavf57.62.100 $