12.4 热机 课件-2025-2026学年物理鲁科版（五四制）（2024）九年级上册

该初中物理课件围绕“热机”主题，系统梳理了热机定义、四冲程汽油机工作原理、燃料热值与热机效率等核心知识点，通过“能量转化—结构差异—效率提升”的逻辑链条构建学习支架，前后衔接自然，帮助学生从现象到本质理解内燃机的工作机制。 其亮点在于融合物理观念、科学思维与科学探究三大素养，以典型例题和实验情境引导学生分析能量转化过程，如用口诀巧记冲程特征，强化模型建构能力，又通过真实考题训练科学推理与论证。例如变式题中对比柴油机与汽油机压缩程度差异，体现对能量观念的深化理解。此设计既提升学生解决实际问题的能力，也助力教师精准把握教学重难点，实现高效课堂。

第四节　热机 知识点1 热机 1．定义：利用_____做功的机械． 2．能量转化过程，燃料的_____能通过燃烧转化为_____，通过 做功，把_____转化为_____能． 3．热机的种类：蒸汽机、内燃机(分为汽油机和柴油机两大类)、 汽轮机、喷气发动机等． 内能 化学 内能 内能 机械 4．四冲程汽油机工作过程 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 示意图 冲程名称 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 气门及 活塞的 状态 进气门___ ___，排气 门_____， 活塞向___运动 进气门___ ___，排气 门_____， 活塞向___ 运动 进气门___ ___，排气 门_____， 活塞向___ 运动 进气门___ ___，排气 门_____， 活塞向___ 运动 能量 转化 — _____能转 化为___能 ___能转化 为_____能 — 打 开 关闭 下 关 闭 关闭 上 关 闭 关闭 下 关 闭 打开 上 机械 内 内 机械 【指点迷津】 内燃机冲程识别口诀：先看气门开关情，再看活塞上下行；开 下吸气开上排，关上压缩关下功． 5．四冲程内燃机：一个循环包括四个冲程，活塞往返运动___ 次，曲轴转___转． 6．柴油机与汽油机的异同 两 两 　　内燃机 项目　　 汽油机 柴油机 构造 火花塞 喷油嘴 燃料 汽油 柴油 　　内燃机 项目　　 汽油机 柴油机 一个工作循环 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小(机械能→内能) 压缩程度大(机械能→内能) 做功冲程 点燃式(火花塞点火)(内能→机械能) 压燃式(柴油遇到高温高压的热空气)(内能→机械能) 排气冲程 排出废气 排出废气 　　内燃机 项目　　 汽油机 柴油机 主要特点 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 适用范围 小汽车、小型农业机械、飞机等 载重汽车、拖拉机、火车、轮船等 知识点2 燃料的热值 1．定义：某种燃料_________放出的热量与其_____之比，用符 号q表示． 2．特点：热值是燃料的一种特性，只与燃料的_____有关，与 燃料的形状、体积、质量以及是否完全燃烧无关． 3．公式：q＝ (固体、液体)；q＝ (气体)． 4．单位：Q表示热量，单位是__；q表示_____，单位是J/kg或 J/m3(气体燃料)；m表示质量，单位是kg；V表示体积，单位是m3. 完全燃烧 质量 种类 J 热值 知识点3 热机的效率 1．定义：热机工作时，用来做_______的那部分能量，与燃料 _________放出的能量之比． 2．公式 有用功 完全燃烧 3．提高热机效率的途径 (1)使燃料充分_____；(2)尽量减小各种___________； (3)机件间保持良好的润滑，减小_____． 燃烧 热量的损失 摩擦 考点1 内燃机 典例1 [2024·广元]1883年人类发明了汽油机．一台四冲程汽油机的一个冲程中，火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，则该冲程( ) A．是压缩冲程 B．气体对外做功，内能转化为机械能 C.活塞依靠飞轮的惯性而运动 D．气体对外做功，气体的内能增加 思路导析 根据能量转化是火花塞点火，燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体推动活塞对外做功，内能转化为机械能，据此分析解答． 变式 [2023·绥化]如图所示是四冲程汽油机的工作示意图． 从能量转化的角度看，机械能转化为内能的冲程是( ) 考点2 燃料的热值及热机的效率 典例2 [通辽中考]用液化气灶把1.5 kg、初温为20 ℃的水加 热到100 ℃，需要吸收的热量为_________J．若上述过程中 完全燃烧0.021 kg液化气且只有60%的热量被水吸收，则液化 气的热值为______J/kg.[已知c水＝4.2×103 J/(kg·℃)] 5.04×105 4×107 思路导析 知道水的质量、水的比热容、水的初温和末温，利用吸热公式Q吸＝cmΔt求水吸收的热量；知道燃烧液化气来加热水的热效率为60%，即Q吸＝Q放×60%，而Q放＝m液化气q，据此求出液化气的热值． 变式1 下列关于热值的说法正确的是( ) A．燃料燃烧越充分热值越大 B．2 kg的煤完全燃烧比1 kg的煤完全燃烧热值大 C．1 kg煤燃烧放出3×105 J的热量，则煤的热值为3×105 J/kg D．热值是燃料的一种属性，与燃料的质量无关，不同的物质热 值一般不同 变式2 [2024·乐陵月考]某校的学生参观了学校锅炉房后，提出了以下几种提高炉子效率的建议，其中不应采纳的是( ) A．鼓风机向炉膛内吹风，把煤粒吹起来燃烧 B．煤磨成粉，用空气吹进炉膛 C．向炉内多加些煤 D．用各种办法增大受热面积 变式3 [2023·广元]某研学活动小组在实践活动期间，粗略测量 了一农家柴火灶的热效率．同学们在柴火灶的铁锅里倒入5 kg水， 盖上锅盖，完全燃烧了1 kg干木柴使水温从20 ℃升高到80 ℃， 水吸收的热量为__________，该柴火灶的热效率为______．[水 的比热容是4.2×103J/(kg·℃)，这种干木柴的热值是1.0× 107J/kg] 1.26×106J 12.6% 1．[2024·淄博]如图所示，玻璃瓶内有少量水，用橡胶塞塞住瓶口，向瓶内打气，瓶塞跳起．下列说法正确的是( ) A．向瓶内打气，通过热传递的方式改变瓶内空气的内能 B．瓶塞跳起时，瓶内空气温度降低，内能减少 C．瓶塞跳起时，瓶内出现“白雾”是汽化现象 D．瓶塞跳起过程与热机压缩冲程的能量转化相同 2．[2024·镇江]下列汽油机工作的四个冲程中，做功冲程 是( ) 3．[2024·牡丹江]关于热机，下列说法正确的是( ) A．蒸汽机不属于热机 B．柴油机的效率能达到100% C．汽油机会散发出汽油味属于扩散现象 D．内燃机的压缩冲程将内能转化为机械能 4．[2024·陕西]涡轴9“玉龙”是我国完全自主研发的航空涡轴发动机，其大致工作过程是：空气通过进气道进入压气机，被压气机压缩后进入燃烧室与燃料混合，燃料在燃烧室燃烧后，产生的高温高压气体推动涡轮转动，从而输出动力．该发动机工作过程中的相关说法正确的是( ) A．燃烧室中燃料燃烧越充分，发动机效率越高 B．燃料和压缩空气混合后，燃料的热值增大 C．压气机压缩空气，空气的内能减小 D．高温高压气体推动涡轮转动时，将机械能转化为内能 5．[2023·随州]汽车是现代生活中最常见的一种交通工具，如图甲、乙分别是某汽油机的某冲程及能量流向图．下列有关说法正确的是( ) A．图甲是压缩冲程，活塞对气缸内的气体做功，气体的温度升高 B．由图乙可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓燃料燃烧得越不充分，这会降低燃料的热值 D．为节能冬天汽车都会利用尾气中的余热给车内供暖，该举措大大提高了燃料的热值 6．[2023·鞍山]如图所示的汽油机处于_____(选填“压缩” 或“做功”)冲程，这个冲程将_____能转化为___能．某单缸 四冲程汽油机的飞轮转动速度是2 400 r/min，则此汽油机每 秒对外做功___次． 压缩 机械 内 20 7．[2024·本溪二模]某拖拉机耕地时行驶一公里消耗柴油1 kg， 若此柴油机的效率为30%，则这些柴油完全燃烧输出的有用功为 _________J；柴油机的水箱中装有100 kg的水，每升高1 ℃， 吸收的热量为________J．[柴油的热值为4.6×107 J/kg，水的 比热容为4.2×103 J/(kg·℃)] 1.38×107 4.2×105 eq \f(Q,m) eq \f(Q,V) (1)热机的效率：η＝eq \f(W有用,qm)×100%，η＝eq \f(W有用,qV)×100%. (2)炉子的效率：η＝eq \f(Q吸,qm)＝eq \f(cm水（t末－t初）,qm)×100%. $