14.2 热机 教学课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件围绕热机的概念、工作原理及汽油机、柴油机的构造和工作过程展开，通过复习机械能、内能等旧知，结合暖手宝能量转化、火车动力来源等实例搭建学习支架，衔接内能转化为机械能的新知。 其亮点在于通过试管烧水木塞弹出实验探究能量转化，引导学生观察图片绘制冲程简化图，结合对比表格梳理汽油机和柴油机异同，体现科学探究与科学思维，帮助学生深化能量观念，为教师提供结构化教学资源。

第十四章 内能的利用 第2节 热机 人教版（2024）九年级物理全一册 学习目标 1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。 2. 了解汽油机的构造和工作过程。 3.了解柴油机的构造和工作过程。 1.复习提问： 1.什么叫机械能？ 2.什么叫做物体的内能？ 3.改变物理的方法有几种？分别是什么？ 2.问题深化： （1）冬季用的暖手宝是什么能转化成了什么能？ （2）推动火车、火箭 水火箭的能量来自哪里? 复习导入 课堂探究 热机 一 利用内能做功的机器有很多，例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机、火箭发动机等。 因为有它们才让汽车、飞机、火车有了动力，交通更加便利！ 蒸汽机车 喷气发动机 火箭发动机 火电站的汽轮机 课堂探究 如图所示，在试管中装些水，用橡胶塞塞住管口，加热使水沸腾。 木塞被弹出，试管口处有“白雾”出现。 学习任务：请同学们观察现象，思考该现象中的能量转化？ 观察与思考 过程一：酒精灯燃烧时化学能转化为内能，传给水和水蒸气 过程二：水蒸气把塞子冲出去，内能转化为塞子的动能 1、热机的工作原理： 将内能转化为机械能 一、热机 (利用内能做功的机械) 燃料的化学能 内能 机械能 燃烧 做功 蒸汽机 2、热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 一、热机 火箭发动机 喷气发动机 汽轮机 汽油机 柴油机 活动2：观察图片，认识汽油机的主要构造，交流讨论四个冲程汽油机的工作过程并画出相关过程的简化图。 汽油机在四个冲程中的工作过程 甲 吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入气缸。 乙 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，燃料混合物被压缩。 汽油机工作原理 吸气冲程： 进气门____， 排气门____， 活塞向___运动，________ 的混合物进入气缸。（怎样进入汽缸的？） 曲轴转____周。 打开 关闭 下 汽油和空气 半 新知学习 汽油机 二 进气门和排气门_______， 活塞向__ 运动， 燃料混合物被____。内能变______ 能量转化：_________ 汽油机工作原理 压缩冲程： 都关闭 上 压缩 曲轴转____周。 半 机械能 内能 大 新知学习 汽油机 二 过程分析 · 进气门继续关闭，排气门打 开， 活塞向上 运动，把废气排出汽缸。 排气冲程有什么作用? 把废气排出，为新的吸气冲程做准备! 汽油机 排气 汽油机一个工作循环包括 4 个冲程，活塞往复 2 次 ,曲轴(飞轮)转动 2 圈，对外做功 1 次。 汽 油机 2、工作循环(四个冲程): 点火方式： 点燃式。 吸气冲程 → 压缩冲程 → 做功冲程 → 排气冲程 做功冲程： 在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，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________。 下 做功 内能 机械能 能量转化： 汽油机的工作原理 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 排气冲程： 进气门_____， 排气门_____， 活塞向____运动， 把______排出气缸。 废气 上 打开 关闭 半 曲轴转____周。 汽油机的工作原理 宝剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来 3.某单缸四冲程汽油机转速达到2 400 r/min，则1 s内燃气对活塞做功_____次。  20 解析　飞轮转速是2 400 r/min＝40 r/s，则汽油机每秒钟曲轴转动40转，燃气对活塞做功20次。 三、柴油机 1.柴油机气缸顶部没有火花塞，而有一个_______。 2.柴油机的工作过程也分为_____、_____、_____、_____四个冲程。 3.柴油机在吸气冲程中吸进气缸的只有______。 4.柴油机的做功冲程中，柴油燃烧放出的热使得气体温度急剧_____，压强急剧______，从而推动活塞对外做功。 喷油嘴 吸气 压缩 做功 排气 空气 升高 增大 合作探究 1.连杆转几圈完成四个冲程？做功几次？ 两圈，做功1次 我劝天公重抖擞，不拘一格降人才 柴油机 汽油机和柴油机的构造对比 汽油机的构造 柴油机的构造 火花塞 进气门 排气门 气缸 连杆 活塞 曲轴 喷油嘴 进气门 排气门 吸入空气和汽油混合物 吸入空气 ① ② 3. 汽油机和柴油机的异同 新知学习 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 结构 火花塞 喷油嘴 吸气冲程吸入气体 吸入是汽油和空气的混合物 吸入的是空气 压缩冲程 气压、温度相对较低 气压、温度相对较高 点火方式 点燃式 压燃式 相同点 工作循环 都有四个冲程 能量转化 （1）压缩冲程：机械能转化成内能 （2）做功冲程：内能转化成机械能 活塞、曲轴运动 每一个工作循环，活塞往复两次， 曲轴转动两周，对外做功一次。 运动 都需要外力 优缺点 汽油机比柴油机轻巧，柴油机比汽油机效率高。 但两者都带来了废气和噪声污染。 新知学习 根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（ ） A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴 B.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合 C.吸气冲程是内能转化为机械能 D.压缩冲程是内能转化为机械能 BCD 针对训练 热机 热机工作原理 内能转化为机械能 内燃机 汽油机 柴油机 循环工作 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 做功冲程 存在能量转化 课堂小结 $