14.2热机教学课件2025-2026学年人教版九年级物理全一册

该初中物理课件围绕“热机”主题，系统呈现热机定义、种类及内燃机（汽油机、柴油机）的构造与四冲程工作原理。以“气体推动木塞做功”实验为导入，结合蒸汽机推动工业革命的背景，从能量转化切入，逐步分析各冲程状态及能量转化规律，构建“现象—概念—原理—应用”的完整知识链。 其特色在于深度融合核心素养：通过实验探究（科学探究）引导学生观察内能转化为机械能的过程，借助四冲程工作状态分析建构物理模型（科学思维），归纳工作循环中冲程、曲轴转动与做功次数的定量关系（科学推理）；关联热机对社会发展的作用（科学态度与责任），辅以例题与分层练习。学生能深化能量观念，教师可依托逻辑框架与实践素材提升教学效率。

热蒸汽为我们提供了强大的推力，把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机带来第一次工业革命！ 汽车奔驰、列车飞驶，一日千里！万吨巨轮劈波斩浪、远涉重洋！飞机刺破苍穹、翱翔蓝天！它们为什么能在交通运输方面大展神威呢？好，让我们一起走近热机，了解它们的工作原理吧！ 1 3. 了解内燃机各冲程的工作状态和能量转化。 1. 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。 2. 了解四冲程汽油机和柴油机的构造。 学习目标 知识点一 热机 气体推动木塞做功实验 酒精燃烧放出热量 将热量传递给水 使水的内能增大，温度升高，产生大量的水蒸气 水蒸气的内能 软木塞的机械能 水蒸气内能减少，温度降低，液化成小水滴 内能可以对外做功 加热水至沸腾 现象： 水沸腾后，软木塞飞出，管口有“白雾”生成 热机 利用内能做功(把内能转化为机械能)的机械。 定义： 种类： 蒸汽机车 喷气发动机 火箭发动机 火电站的汽轮机 热机的发明和使用，对人类社会的发展起到了重要作用。 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。 汽油机：使用汽油作为燃料 柴油机：使用柴油作为燃料 内燃机 汽油机的构造 汽油机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动，叫作一个冲程。 汽油机一个工作循环有四个冲程 汽油机的工作过程 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动。 · 汽缸内气体的体积 ，气压 。 · 汽油和空气的混合物从进气门进入 。 · 曲轴转动： 圈。 打开 关闭 向下 汽缸 半 增大 减小 探究新知 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动。 · 汽缸内气体的体积 ，温度 。 · 活塞的 能转化为燃料混合物的 能 · 曲轴转动： 圈。 关闭 关闭 向上 机械 半 压缩 升高 内 探究新知 · 进气门 ，排气门 。 · 火花塞产生电火花点燃燃料，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。 · 燃气推动活塞 运动，带动曲轴转动，对外做功。 · 燃气的 能转化为活塞的 能。 · 曲轴转动： 圈。 关闭 关闭 向下 内 机械 半 探究新知 · 进气门 ，排气门 。 · 活塞 运动，将废气排出汽缸。 · 由于安装在曲轴上的飞轮转动具有的动能，可以带动活塞继续运动，再次进入到吸气冲程，这样汽油机就实现了连续工作。 · 曲轴转动： 圈。 打开 关闭 半 向上 探究新知 归纳总结 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 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。 如图所示是四冲程汽油机工作时四个冲程的示意图，属于压缩冲程的是（　　） D A D B C 例题 练习1.内燃机的一个工作循环由_____ 、_____ 、_____ 、______四个冲程组成。一台某型号单缸四冲程汽油机的曲轴转动速度是1200 r/min，则该汽油机每秒钟对外做功___次。 吸气 练习巩固 解析： 一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动二圈，对外做功一次。 曲轴速度是1200 r/min= 20 r/s，所以汽油机每秒钟对外做功 20 / 2 =10（次）。 压缩 做功 排气 10 柴油机 柴油机 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。 吸气冲程 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燃点。 机械能转化为内能。 柴油机 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。 内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出汽缸。 汽油机和柴油机的区别 内燃机 项目 汽油机  柴油机 构造 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴 一个工作循环 吸气冲程 吸入物质：汽油和空气的混合物 吸入物质：空气 压缩冲程 机械能→内能 机械能→内能 做功冲程 点燃式， 内能→机械能 压燃式， 内能→机械能 排气冲程 排出废气 排出废气 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 载重汽车、拖拉机、火车、轮船 例2.关于热机，下列说法正确的是（　） A．汽油机气缸顶部有喷油嘴，而柴油机气缸顶部有 火花塞 B．柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合物吸 入气缸 C．汽油机在做功冲程中，进气门关闭，排气门打开 D．汽油机在做功过程中，把内能转化为机械能 典型例题 空气 D 关闭 课堂小结 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 随堂练习 1. 关于汽油机与柴油机的说法中，不正确的是（ 　） A．汽油机输出功率比柴油机高 B．柴油机通过压缩空气直接点燃柴油 C．汽油机与柴油机的工作过程都分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程 D．汽油机与柴油机使用的燃料不同 A 低 2. 用酒精灯给试管内的水加热至一定程度，发现在试管口的木塞被冲出，如图所示。下列描述正确的是（　　） A．试管中的水是靠做功的方式增加内能的 B．水蒸气对木塞做功，把机械能转化为内能 C．水蒸气对木塞做功，与汽油机做功冲程的原理相同 D．水蒸气对木塞做功，水蒸气内能增加 C 课堂练习 3. 关于汽油机，下列说法正确的是（　　） A．汽油机工作时，在压缩冲程，气缸内的工作物质内能减小 B．汽油机在做功冲程用来做功的能量，主要是来自于压缩冲程中压缩气体产生的内能 C．用来冷却汽车的发动机，水的冷却效果比冰块更好 D．柴油机的效率比汽油机高，是因为柴油的热值比汽油的热值大 C 课堂练习 $