14.2 热机 导学案 2025-2026学年人教版九年级全一册物理

该初中物理导学案围绕热机概念、四冲程内燃机工作原理及汽油机与柴油机异同展开，以汽车速度发展案例导入提问，通过预习填空抢答搭建支架，引导学生自学热机基础内容，衔接师生合作探究环节。 资料特色在于结合演示实验、模型及动画辅助教学，通过问题链分析四冲程能量转化培养科学探究能力，设计表格比较异同促进模型建构（科学思维），评估任务对应目标检测物理观念形成，助力学生自主与合作学习，提升科学素养。

第十四章 第2节 热机 一、课标摘录： 3.3.3了解热机的工作原理。知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 二、学习目标： 1.建立热机的基本概念，了解四冲程内燃机的工作原理； 2.能用口头表述或判断内燃机各冲程的工作状态和能量转化；了解内能的利用在人类发展史上的重要意义 3.通过学习汽油机和柴油机的四个冲程，能准确描述出汽油机和柴油机的异同。 三、评估任务： 评估任务一：（对应目标一） 1.热机是利用_______能做功的机械。热机的种类有蒸汽机、________、汽轮机、_________等。 2.汽油机工作的四个冲程, 其中将内能转化为机械能的是 。 评估任务二：对应目标二 1.热机工作时, 所发生的能量转化过程是 ( ) A.机械能—内能—化学能 B.化学能—内能—机械能 C.化学能—机械能—内能 D.内能—化学能—机械能 2.如图所示为某单缸四冲程内燃机的工作示意图, 下列说法中正确的是（ ） A.甲冲程是依靠飞轮的惯性运转的 B.丙冲程中活塞向上运动排出废气 C.丁冲程发生的能量转化是内能转化为机械能 D.一个完整工作循环的顺序是:乙、甲、丁、丙 评估任务三：对应目标三 将汽油机和柴油机列出表格，让学生进行抢答。 四、教学活动 环节一：导入，呈现学习目标 1、18世纪第一辆汽车问世时,它的速度只有数千米每小时,而目前最快的汽车的速度已经超过了声速。因此,有人说“蒸汽机的历史意义,无论怎样夸大也不为过”。热机是如何工作的? 汽车又是如何获得机械能的呢? 2、通过学生齐读学习目标，教师做适当解读。 环节二：完成预习清单，了解教材内容 设计预习填空，通过自学填空，填空可以设计在课件上，学生通过抢答完成。 1.人们发现＿＿＿可以做功, 由此制造了各种利用＿＿＿做功的机械——热机。 2.＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿、＿＿＿＿＿＿等都是热机。 3.燃料直接在发动机＿＿＿内燃烧产生动力的热机, 叫作内燃机。 4.在四冲程汽油机中, 气缸上部有＿＿＿＿和＿＿＿＿＿, 顶部有＿＿＿＿, 下部有活塞, 活塞通过＿＿＿跟曲轴相连。汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的＿＿＿, 推动活塞运动。活塞移动带动曲轴转动。 5.活塞在气缸内＿＿＿运动时, 从气缸的一端运动到另一端的过程, 叫作一个冲程。多数汽油机是由＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿、＿＿＿四个冲程不断循环来保证连续工作的。 6.如图甲所示是＿＿＿＿冲程, 进气门＿＿＿＿, 排气门＿＿＿＿, 活塞向＿＿＿运动, ＿＿＿＿＿＿的混合物进入气缸。如图乙所示是＿＿＿＿冲程, 进气门和排气门都＿＿＿, 活塞向＿＿＿运动, 燃料混合物＿＿＿＿。如图丙所示是＿＿＿冲程, 在上一冲程结束时, ＿＿＿＿产生电火花, 使燃料猛烈燃烧, 产生高温高压的气体。高温高压的气体推动活塞向＿＿运动, 带动曲轴转动, 对外＿＿＿。如图丁所示是＿＿＿冲程, 进气门＿＿＿＿＿, 排气门＿＿＿＿, 活塞向＿＿＿运动, 把＿＿＿＿排出气缸 7.柴油机的构造和汽油机相似, 但是柴油机通过＿＿＿＿＿直接点燃＿＿＿, 因此柴油机气缸顶部没有火花塞, 而有一个＿＿＿＿。在吸气冲程中吸入气缸的＿＿＿＿＿。 环节三：师生合作学习一：热机 演示实验：不同形式能量之间的转化 你在实验中观察到了哪些实验现象? 在这个过程中, 不同形式的能量之间发生了怎样的转化? 学生观察、思考并回答：加热一段时间后, 橡胶塞冲了出去。在这个过程中, 酒精灯给水加热, 酒精燃烧时将化学能转化成内能; 通过热传递的方式, 将热量传递给了水, 水的内能增加, 温度升高, 产生大量水蒸气, 水蒸气越来越多, 管内气压越来越大, 最后将橡胶塞推了出去, 这是水蒸气对橡胶塞做功, 水蒸气的内能转化为橡胶塞的动能。 讲解：这个实验虽然简单, 但却向我们展示了蒸汽机的工作原理。利用内能做功的机械, 称为热机。热机的发明与广泛使用, 使人类进入了工业化社会。蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等都是热机。 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机, 叫作内燃机。内燃机可分为汽油机和柴油机。汽油机多用于小型汽车中, 柴油机多用于拖拉机中。出示评估任务一 环节四：师生合作学习二：汽油机 展示汽油机的模型，播放演示汽油机工作过程的动画。 问题1:汽油机的主要结构有哪些? 气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞，下部有活塞，活塞通过连杆跟曲轴相连。 问题2:汽油机是如何工作的呢? 学生结合图片，尝试分析汽油机的工作过程以及工作过程中能量转化情况。 引导学生回答以下问题： (1)汽油机的工作过程分为几个冲程? 每个冲程的名字叫什么? (2)燃气在哪个冲程进入气缸? (3)汽油机是利用什么方式点火的? 点火的这个冲程中能量是如何转化的? (4)哪个冲程中燃气的内能转化为机械能? (5)燃烧后的废气在哪个冲程中排出? (6)每个冲程中活塞向哪端运动? 进气门和排气门的开、闭情况如何? (7)完成1个循环,活塞往复了几次? 曲轴转动了几周? 学生总结，进一步明确四冲程内燃机的工作过程及其中的能量转化情况。 介绍汽油机的应用 汽油机轻巧, 功率比柴油机小, 通常用在较小的机械上。出示评估任务二 环节五：师生合作学习二：柴油机 展示柴油机的模型，播放演示柴油机工作过程的动画。 问题1:柴油机的主要结构有哪些? 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 学生思考后回答 ：柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 问题2:柴油机是如何工作的? 学生思考后回答，柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功和排气四个冲程。 问题3:柴油机和汽油机的主要区别是什么呢? 介绍柴油机的应用：在实际应用中,柴油机比汽油机要笨重些。但柴油机的效率高,功率较大,并且柴油的价格通常又比汽油便宜。出示评估任务三 讲解：实际生活中使用的发动机都是有多个气缸的。四缸、六缸、八缸的发动机比较常见。增加气缸的数量或增加每个气缸燃烧室的容积,可以获得更多的动力。 环节六：课堂小结 练习与应用 热机：利用内能做功的机械 热机种类：蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等 按照燃料种类：汽油机和柴油机 汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功和排气冲程 汽油机与柴油机的区别 学科网（北京）股份有限公司 $