第14章 第2节 热机（讲解课件）-【优翼·学练优】2025-2026学年新教材九年级物理上册同步备课（人教版2024）

第十四章 内能的利用 第2节 热机 1 素养目标 物理观念：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。 科学思维：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。 科学探究：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。 科学态度与责任：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。 燃油汽车 飞机 坦克 火箭 这些工具和装备的动力来源是什么？它们如何为人类服务？ 情境导入 衔接：燃料燃烧时释放大量的内能，如何使这些内能为人类做功服务呢？ 演示实验 观察现象，思考这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。 新知探究 任务一 认识热机 不同形式能量之间的转化 实验 利用内能做功 衔接：首先我们来一起看一个实验。（介绍实验） 询问学生观察到的现象。 实验现象 这个过程中能量是如何转化和转移的？ 化学能 内能 机械能 燃烧 做功 新知探究 任务一 认识热机 衔接：有谁能分析一下这个过程中的能量是如何转化和转移的？ 酒精灯加热释放热量（化学能-内能），通过热传递将一部分内能转移给水（内能-内能），水内能增加，温度上升，产生越来越多的水蒸气，水蒸气的内能也越来越大，最后推动瓶塞（内能-机械能） 还记得白雾的形成是什么原因吗？水蒸气内能减小，温度降低，水蒸气液化成小水珠。 蒸汽机 内能可以做功！ 新知探究 任务一 认识热机 衔接：既然水蒸气能顶飞塞子，那么我们能不能发明一种机器去做功，来帮我们干活呢？当然能了，这就是蒸汽机。 这是蒸汽机工作时的原理图。很多人认为蒸汽机是瓦特发明的，其实并不是，瓦特改良蒸汽机，使蒸汽机变得更好用了。 热机：利用内能做功的机械。 新知探究 任务一 认识热机 衔接：人们发现内能可以做功，制造处理各种利用内能做功的机器，我们把这类机器就叫做热机，蒸汽机就是热机的一种。热机的发明与广泛使用，使人们迈入了工业化社会。 第一次工业革命使人类迈入“蒸汽时代”。 它开创了以机器代替手工劳动的时代。 这不仅是一场技术变革，更是一场深刻的社会变革。 第一次工业革命 我们遭受到了侵略…… 西方国家取得了科技优势，然而我国此时还处在封建时代…… 先辈们浴血奋战，奋起直追，我们站起来了。但是我们依然要继续努力…… 新知探究 任务一 认识热机 此页老师们可自行删除！！ 汽油机 柴油机 汽轮机 喷气发动机 火箭发动机 当今世界上有各种各样的热机 内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧的热机。 新知探究 任务一 认识热机 衔接：当今我们有了各种各样的热机。比如说（展示图片） 其中汽油机和柴油机都称为内燃机。燃料直接在发动机气缸内燃烧的热机就叫做内燃机，汽油机用汽油作燃料，而柴油机用柴油作燃料。 新知探究 任务二 了解汽油机 衔接：汽油机在我们生活中比较常见，汽车的发动机就是一种汽油机，打开车盖我们就能找到汽车的汽油机了。这幅图片就是一种汽油机的剖面图。这是带动汽车的轴运转的原理。（四个气缸对应图片） 它到底是怎么工作的呢？让我们接着认识一下单个气缸是如何工作的。 工作原理：汽油在气缸内燃烧时产生高温高压的气体，推动活塞做功。 冲程：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。 新知探究 任务二 了解汽油机 衔接：首先我们要认识一下汽油机的气缸。 吸气冲程 进气门________ 排气门________ 活塞向______运动 吸入___________________ 压缩冲程 进气门________ 排气门________ 活塞向______运动 _______________被压缩 ______能转化为_____能 打开 关闭 下 汽油和空气混合物 关闭 关闭 上 燃料混合物 机械 内 新知探究 任务二 了解汽油机 衔接：常见的汽油机有四个冲程，我们又叫它四冲程汽油机，我们接下来分别学习一下每个冲程的工作方式。 做功冲程 进气门________ 排气门________ 活塞由____向____运动 火花塞产生__________ _____能转化为______能 排气冲程 进气门________ 排气门________ 活塞由____向____运动 排出_______ 关闭 关闭 上 电火花 机械 内 下 关闭 打开 下 废气 上 新知探究 任务二 了解汽油机 哪些冲程有能量的转化？ 一个工作循环中活塞往复运动几次？曲轴转动几周？ 哪个冲程使汽车获得动力？那其他冲程靠什么完成？ 压缩冲程：机械能→内能 做功冲程：内能→机械能 2 2 做功 曲轴的惯性 视频 汽油机的工作原理 新知探究 任务二 了解汽油机 衔接：我们来看一下完整的四个冲程。 最后的图片可以介绍一下，老式的摩托车需要用启动杆完成第一次压缩和做功冲程，后面就可以持续获得动力了。小汽车的第一次压缩和做功冲程使由电动机（马达）完成的。 进气门 喷油嘴 排气门 活塞 气缸 连杆 曲轴 新知探究 任务三 了解柴油机 我们再来看一下另外一类内燃机，也就是柴油机。拖拉机前面的这个机器就是一种柴油机。 柴油的燃点比汽油低，这就导致了柴油机的结构和汽油机略有不同。(介绍构造) 视频 柴油机原理 新知探究 任务三 了解柴油机 衔接：我们来通过动图和视频来直观感受一下。 种类 汽油机 柴油机 相同点 不 同 点 构 造 燃 料 吸入气体 点火方式 都是内燃机，一个工作循环都经历四个冲程 火花塞 喷油嘴 汽油 柴油 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 新知探究 任务三 了解柴油机 汽油机与柴油机的对比 汽油机的特点：小巧、轻便 新知探究 任务三 了解柴油机 衔接：汽油机和柴油机的使用范围也不同，因为汽油机小巧、轻便，所以一般用在中小型机械上。（加速快但是动力小） 柴油机的特点：笨重、功率大 新知探究 任务三 了解柴油机 柴油机笨重、功率大，所以一般用在大中型机械上。（加速慢但是动力大） 我国的99式坦克介绍，激发学生的爱国热情。随着近年来的柴油机的技术发展，其体积、噪声和污染等缺点得到了改善。 视频 现代汽车 新知探究 任务三 了解柴油机 热机 内能转化为机械能 热机工作原理 内燃机 汽油机 柴油机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 课堂小结 1.如图所示，在试管内装适量的水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，根据图中提供的信息回答下列问题。 (1)塞子冲出试管后，因为______继续向前运动。 (2)塞子被推出的过程中，______能转化成______能，这个过程中能量转化与热机中的______冲程相同。 惯性 内 机械 做功 课堂练习 A．甲、乙、丙、丁 B．丁、丙、乙、甲 C．甲、丁、乙、丙 D．甲、丙、乙、丁 2．如图所示为四冲程内燃机工作时的示意图，一个工作循环的正确顺序为（　　） C 甲 丁 乙 丙 课堂练习 3.汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，气缸中的（ ） 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 课堂练习 4.汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A.柴油机吸入气缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B.在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C.柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D.在压缩冲程末，汽油机气缸内的温度比柴油机的高 C 课堂练习 声 明 本文件著作权为创作公司所有，仅限于教师教学及其他非商业性和非盈利性用途。如发现盗用、转卖、网络传播等侵权行为，本公司将依法追究其相应法律责任。 部分素材选自网络，如有争议，请联系删改。 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $