10.4 热机 课件-2025-2026学年北师大版（新教材）九年级物理全一册

该初中物理课件围绕热机展开，涵盖热机的概念、种类、内燃机（汽油机、柴油机）的构造与四冲程工作原理及火箭的工作原理。通过“观察与思考”（汽车、列车等运动实例）和实验（酒精燃烧推动塞子）导入，引导学生建立能量转化（化学能→内能→机械能）的认知支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过实验分析能量转化过程，结合汽油机四冲程模型建构与汽油机、柴油机对比表格培养科学思维，融入火箭起源历史与长征五号发射视频渗透科学态度与责任。中考题融入帮助学生巩固知识，教师可借此提升教学效率，学生能深化对热机原理的理解。

北师大版（新教材）物理9年级全一册精做课件 10.4热机 第十章 机械能、内能及其转化 授课教师： Home . 班 级： 九年级（---）班 . 时 间： . 2026年1月31日 2026年1月31日星期六3时16分33秒 2026年1月31日星期六3时16分34秒 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。 02 知道热机的概念，了解热机的种类与工作原理。 01 03 了解火箭的构造和工作原理。 学习目标 汽车奔驰 列车飞驶 飞机凌空飞去 舰船劈波斩浪 你知道它们为什么能大展神威吗？ 观察与思考 热机 讨论这个实验中能量转化的情况。 酒精燃烧时化学能转化为内能，传递给水，使水的内能增大，温度升高，产生大量水蒸气，水蒸气把塞子冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 热机的种类 定义： 将燃料燃烧产生的高温、高压气体的内能转化为机械能的机器，统称为热机。 种类： 蒸汽机车 喷气发动机 火 箭 发 动 机 热机的发明和使用，对人类社会的发展起到了重要作用。 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。 观察汽油机的工作过程 汽油机的工作过程 吸气 压缩 做功 排气 汽油机一个工作循环有四个冲程： 吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 进气门 ； 排气门 。 吸入气体: 。 活塞运动方向： 。 吸气冲程 汽油和空气的燃料混合物 打开 关闭 向下 阀门： 活塞运动方向： 。 进气门 ； 排气门 。 压缩冲程 燃料混合物：压强 ，温度 。 关闭 关闭 增大 向上 升高 能量转化： 能 能 机械 内 阀门： 活塞运动方向： 。 能 能 在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，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。 向下 机械 内 做功冲程 能量转化： 活塞运动方向： 。 排气冲程 进气门 ； 排气门 。 关闭 打开 阀门： 向上 活塞往复运动 次； 对外做功 次； 曲轴转动 圈； 经过 个冲程。 四冲程内燃机一个工作循环： 2 1 2 4 除了做功冲程以外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的。 1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2．哪个冲程使汽车获得动力？ 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 压缩冲程把机械能转化为内能；做功冲程把内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 练一练 柴油机结构和汽油机相似，它们的主要区别是： 柴油机通过压缩空气直接点燃柴油。 柴油机的汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 吸入物质也只有空气，在压缩冲程结束时，压缩空气的温度已经超过柴油的燃点，此时从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气就立刻燃烧起来。 喷油嘴 柴油机 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 汽油机和柴油机比较 1．汽油机的应用 2．柴油机的应用 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 内燃机的应用 观察与思考 火箭是怎样起源的呢？ 火箭起源于中国，是中国古代重大发明之一。最早用于战争，已有约900多年的历史。 原始火箭 神火飞鸦 火箭升空原理 现代火箭使用的是喷气式发动机，其使用的燃料多为液体燃料，喷气式发动机的结构主要由燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和尾部喷口组成，如图所示。 喷气式发动机的原理：燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压的气体，这种气体从发动机尾部以极高的速度喷出，从而产生很大的反冲推力推动机身向前运动。 空气喷气发动机 火箭喷气发动机 共同点 高温高压气体从尾部高速喷出 携带物 燃料 燃料、氧化剂 特点 利用外界空气来助燃，飞行高度受到一定限制 不需要外界空气来助燃，飞行高度不受限制 喷气式发动机的分类 现代火箭的构造 长征五号 运载火箭 整流罩 二级火箭 一级火箭 助推器 现代火箭的特点 现代火箭的特点是功率巨大，不仅可以在高空飞行，而且还可以飞出大气层。 多级火箭可以作为星际航行的运载工具。 视频：长征五号B运载火箭首飞 喷气式发动机与内燃机的比较 喷气式发动机 内燃机 构 造 整流罩、氧化剂箱、燃料箱、 输送装置、燃烧室、尾部喷口等 进气门、火花塞(或喷油嘴)、 排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴等 喷气式发动机与内燃机 喷气式发动机 内 燃 机 不同点 助燃剂 自带氧化剂 空气 能量损失 较小 较大 功率 巨大 较小 应用 火箭 汽车、拖拉机、坦克等 相同点 ①都是一种热机； ②能量转化:化学能→内能→机械能 知识点1 热机的种类 1. 下列关于热机的说法错误的是( ) D A. 人类最早发明的热机是蒸汽机 B. 常见的内燃机通常包括汽油机和柴油机两大类 C. 舰船上的汽轮机是热机的一种 D. 与火箭喷气发动机相比，空气喷气发动机的飞行高度不 受限制 返回 中考考法 29 2. 如图所示，在塑料盒内喷入 少量酒精，将盒盖密封，用压电引火器引 燃盒内酒精与空气的混合气体，盒盖被顶 出。在这过程中，酒精燃烧产生的燃气的 内 机械 做功 ____能转化为盒盖的______能。这个实验证明了我们可以利 用内能来______，热机就是利用这个原理来工作的。 返回 中考考法 30 知识点2 汽油机和柴油机 3. ［2025·岳阳月考］单缸四冲程汽油机和柴油机工作时， 下列说法中，正确的是( ) D A. 汽油机上面是喷油嘴，柴油机是火花塞 B. 汽油机吸气冲程中吸入汽缸的物质是汽油 C. 汽油机的压缩程度要比柴油机的压缩程度大 D. 柴油机做功冲程中，点火方式是压燃式 返回 中考考法 31 （第4题） 4. 如图是一台四冲程内燃机工作循环中的一个 冲程。下列关于该冲程及其能量转化判断正确的 是( ) B A. 它是柴油机的做功冲程，将机械能转化为内能 B. 它是汽油机的做功冲程，将内能转化为机械能 C. 它是柴油机的压缩冲程，将内能转化为机械能 D. 它是汽油机的压缩冲程，将机械能转化为内能 中考考法 32 （第5题） 5. 如图所示是某种内燃机的 某一冲程，由图可知： （1）它表示的是______冲程；在这个 冲程中，______能转化为____能；完成 这一冲程，曲轴和飞轮转__转。 压缩 机械 内 （2）这种内燃机是______（选填“柴油” 或“汽油”）机，它每个工作循环对外做 功___次。 柴油 1 返回 中考考法 33 知识点3 火箭 6. 我国古代最早的实用火箭大约出现在唐末宋初， 其组成结构如图甲所示，液体燃料火箭喷气发动机的组成结 构如图乙所示。 甲 乙 中考考法 34 （1）图甲中，火药筒里面填充火药，筒上端封闭、下端开 口，筒侧小孔引出导火线。点燃导火线后，火药在筒中燃烧， 产生大量气体，高速向后喷射，产生向前的______。这就是 现代火箭的雏形，其中的火药筒相当于图乙中的________。 推力 燃烧室 甲 乙 中考考法 35 （2）图乙中，燃料在________的作用下可以自行燃烧，产 生的高温、高压的气体通过尾部喷口向后喷，使火箭前进。 在此过程中，燃料的______能转化为____能，进而转化为火 箭的______能。 氧化剂 化学 内 机械 甲 乙 返回 中考考法 36 7. ［2025·新疆］下列运载工具中，不需要利用热机的是 ( ) C A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 返回 中考考法 37 8. ［2025·枣庄］古代的人们曾发明 A A. 内燃机的做功冲程 B. 内燃机的压缩冲程 C. 钻木取火 D. 流星雨的形成 一种活塞式点火器，如图所示。以牛角作套筒，木质推杆前 端黏附艾绒。取火时，一手握住套筒，另一手猛推推杆，艾 绒即燃。下列事例与猛推推杆入筒的过程中，能量转化情况 不同的是( ) 返回 中考考法 38 9. 如图甲所示，为培养学生的动手能力，提高物理 学科素养，某物理社团李老师在社团课中带领学生们制作了 水火箭，图乙是水火箭的简易原理图。使用打气筒向水火箭 内不断打气，当内部气体压强增大到一定程度时，会使水向 下喷出，从而使水火箭升空。以下说法错误的是( ) 甲 乙 中考考法 39 A. 利用打气筒向水火箭内打气的过程，水火箭中空气的内 能增大 B. 使用打气筒打气时，能量转化过程与汽油机的压缩冲程相同 C. 水火箭加速升空阶段，机械能在增大 D. 水向下喷出会使水火箭升空是由于力的作用是相互的 √ 返回 中考考法 40 工作过程 热机 内燃机 工作原理 内能转化为机械能 汽油机 柴油机 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 火箭 工作原理 液体火箭的组成 Lavf58.46.101 $