14.2 热机 教学课件-2025-2026学年人教版物理九年级上学期

该初中物理课件聚焦热机原理及应用，通过生活场景（汽车行驶、飞机起飞等）提问导入，结合试管加热水推动橡皮塞的演示实验，搭建从生活现象到实验探究再到理论知识的学习支架，帮助学生理解内能转化为机械能的物理观念，系统呈现四冲程汽油机工作过程及柴油机特点。 其亮点在于以科学探究为核心，通过演示实验分析能量转化培养科学思维，用表格对比四冲程气门、活塞运动及能量转化强化认知，结合汽油机柴油机结构与工作过程对比深化理解。采用小组合作探究法，小结提供冲程判断方法，学生能提升实验分析与知识应用能力，教师可借助清晰的知识脉络和互动设计高效开展教学。

第十四章 内能的利用 第2节 热机 1 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 课前准备 学习目标 1.了解热机的工作原理及分类。 2.掌握四冲程汽油机的构造及其工作过程。 3.了解柴油机的结构特点和优点。 2 课前准备 学习重点：热机的工作原理及四冲程汽油机的工作过程。 学习难点：热机工作过程中的能量转化。 学习方法：小组合作探究法。 相关准备：铁架台、试管、橡皮塞、酒精灯、水、火柴、汽油机与柴油机实物模型、课前收集关于各种热机的资料。 3 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 教学内容 01 情境引入 02 互动新授 03 巩固拓展 04 课堂小结 点我喔 4 情境引入 如图，是在我们的生活中的一些场景，比如汽车行驶、飞机起飞、火箭升空。 想一想 汽车行驶、 飞机起飞、火箭升空的动力都是从哪里来的? 这就是我们今天要学习的内容——热机。 5 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 知识点一 热机 热机的工作原理 演示实验 在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口， 将水加热一段时间，注意观察橡胶塞在 水沸腾时的现象。 6 互动新授 想一想 推动橡胶塞的能量是怎么来的? 这个过程中能量是怎么转化的? 酒精燃烧放热 ↓ 水温度升高至沸腾产生大量水蒸气 ↓ 对橡胶塞压力增大→推动橡胶塞做功冲出试管口 7 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 总结 燃料燃烧放出热量，将化学能转化为水和水蒸气的内能，又通过做功将内能转化为橡胶塞的机械能。 生活中有很多机械都是利用内能做功来获得机械能的，这些利用内能做功的机械叫作热机。 热机的工作原理是将内能转化为机械能。 8 互动新授 生活中的热机 人类根据热机的原理，制成了蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 汽车行驶、飞机起飞、火箭升空的动力都是通过热机获得的。 9 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 热机的广泛应用，将人类带入了工业化时代，实验中用酒精灯加热的方式将燃料放在试管外燃烧，热量损失很大，内能的利用率很低。 如图所示，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。 10 互动新授 内燃机是在气缸内燃烧汽油或柴油。大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，又叫作汽油机。 也有一些汽车是燃烧柴油的，称为柴油机， 即内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料在气缸内燃烧生成高温高压燃气，用于推动活塞做功。 11 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 知识点二 汽油机 结 构 如图所示，为四冲程汽油机的剖面图， 大家一起来了解下它的结构。 12 互动新授 工作过程 下面我们一起来观察汽油机模型，大家注意观察活塞、气门、连杆、曲轴的运动情况。 总结： 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。 模型演示 13 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 14 互动新授 想一想 根据以上汽油机的工作过程，思考下列问题： 第一冲程是什么冲程? 该冲程中汽油和空气的混合物为什么会进入气缸? 活塞由哪端向哪端运动? 第二冲程是什么冲程? 该冲程中活塞压缩燃料混合物是什么能转化为什么能? 该冲程末产生什么结果? 15 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 想一想 第三冲程是什么冲程? 该冲程中汽油机是利用什么方式点火? 该冲程是什么能转化为什么能? 第四冲程是什么冲程? 该冲程有什么作用? 汽油机的一个工作循环由哪几个冲程组成? 在这几个冲程中，只有哪个冲程是燃气对外做功? 其他几个冲程是靠什么来完成的? 16 互动新授 对比分析 17 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 自主学习 结合上述分析，请大家自主完成教材P27“想想议议”的问题，加深对所学知识的理解和应用。 说明： 汽油机的四个冲程是周而复始的循环过程，每完成一个循环，活塞往复两次， 曲轴转动两周，对外做功一次。 18 互动新授 知识点三 柴油机 如图所示，为柴油机的剖面图，大家一起来了解下它的结构。 说明： 柴油机与汽油机的不同之处：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。 19 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 想一想 阅读教材内容，结合下图了解柴油机的工作过程，并将汽油机和柴油机进行对比，找出它们工作过程中的相同点和不同点。 20 互动新授 总结 汽油机顶部有一个火花塞，压缩冲程结束时，产生电火花，使汽油和空气的混合物被点燃，形成高温高压的气体； 柴油机气缸顶部没有火花塞，有一个喷油嘴，通过压缩空气直接点燃柴油。 21 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 总结 柴油机在吸气冲程中吸进气缸的只有空气； 在压缩冲程中，活塞把空气的体积压缩得非常小，空气温度升高； 压缩冲程结束时，喷油嘴喷出雾状柴油遇热空气便立刻燃烧起来； 做功冲程中，燃烧放热使气体温度急剧升高、压强急剧增大，推动活塞对外做功。 想一想 柴油机的优缺点有哪些呢？又主要应用于哪些机械中呢？ 22 互动新授 自学教材 P28“科学世界”，了解汽车的组成部分及动力系统和电气设备的作用。 了解现代汽车 自主阅读 23 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 互动新授 想一想 通过下图分析汽车采用的电子控制式燃油喷射系统的作用。 24 【例】 关于热机，下列说法正确的是（ ）。 A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 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. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能              【分析】 汽油机顶部有火花塞，柴油机顶部有喷油嘴， 柴油机在吸气冲程中，将空气吸入气缸； 汽油机在做功冲程中，进气门和排气门都是关闭的； 汽油机在做功冲程中，将内能转化为机械能。 巩固拓展 D 25 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 【例】下图中的四个冲程不是按照汽油机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（ ）。              【解析】在汽油机的四个冲程（吸气、压缩、做功、排气）中，内能转化为机械能的是做功冲程，该冲程让汽车获得动力。 巩固拓展 B 26 课堂小结 热机的工作原理：内能转化为机械能。 内燃机包括汽油机和柴油机。 内燃机的工作过程： 每个工作过程包括吸气、压缩、做功、排气四个冲程，其中只有做功冲程是燃气对活塞做功，吸气、压缩、排气冲程都是依靠飞轮的惯性完成。 内燃机四个冲程是周而复始的循环过程，每完成一个循环，活塞往复两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 判断冲程的方法： 一个气门打开时，进气门→吸气冲程，排气门→排气冲程， 活塞向下→吸气冲程，活塞向上→排气冲程； 两个气门关闭时，火花塞点燃→做功冲程； 活塞向上→压缩冲程，活塞向下→做功冲程。 将数学工具应用于物理分析，尝试用多种方法验证答案。物理结论的实践检验，物理作为自然科学的基础学科，物理思维的培养需要长期积累。创设情境模拟物理过程，培养物理学科素养要从如欧姆定律等电学基础知识。将物理知识编成记忆口诀。将数学工具应用于物理分析，建立正确的物理观念很重要。实验探究是物理学习的灵魂。如能量守恒定律的应用。定期整理课堂笔记很重要。用生活实例解释物理现象，科学态度是物理学习的基础。 谢谢观看 28 $