12.4 热机与社会发展-【金牌导学案】2025-2026学年九年级全一册物理同步课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件围绕“热机与社会发展”，系统讲解热机种类、能量转化、汽油机四冲程、效率及环境影响，通过阅读教材结合“红鹰”飞行表演队飞机等实例导入，从共同特点到结构原理再到效率计算，构建递进式学习支架。 其亮点在于以物理观念为核心，通过例题分析能量转化、变式训练辨析热机结构培养科学思维，结合热机与环境内容渗透科学态度与责任。采用“知识点+例题+检测”模式，学生能深化理解，教师可高效开展教学。

 第十二章　 金牌导学案 内能与热机 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。 12．4　热机与社会发展 金牌导学案 金牌导学案 12．4　热机与社会发展 2 随堂检测 1 课堂导学 热机的种类与机构　 阅读上册教材P38的内容，了解热机的种类及结构。 1. 热机的种类有　　　　　　　、　　　　　　　、　　　　　　　、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。这些热机的共同特点是将燃料的　　　　　能通过燃烧转化为　　　　能，然后通过　　　 　，把　　　　　能转化为　　　　　能。 汽油机　 蒸汽机 柴油机　 化学　 　内 做功　 机械 内　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 2024年11月11日，人民空军迎来75岁生日。空军航空大学“红鹰”飞行表演队带来了全新动作“双机点赞”——两架飞机尾部烟迹在天空中形成巨大心形。在飞行员驾驶飞机加速上升到预定高度的过程中，下列说法正确的是（　　） A．给飞机提供动力的喷气式发动机不属于热机 B．飞机的燃料燃烧得越充分，热值越大 C．飞机加速上升的过程中受力平衡 D．飞机发动机提供动力时是将化学能转化为内能再转化为机械能 D　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 下图显示了热机的共同特点，其中虚线框处应该填（　　） A．内能 B．电能 C．动能 D．势能 A　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 热机工作时需要燃料，即通过燃料燃烧将化学能转化为内能，然后通过做功将内能转化为机械能。 课堂导学 12．4　热机与社会发展 汽油机的工作原理　 阅读上册教材P39～P41的内容，理解汽油机的工作原理，了解柴油机的特点。 2．单缸四冲程汽油机的一个工作循环是由　　　　　冲程、　　　　.　冲程、　　　　　冲程、　　　　　冲程组成的。其中压缩冲程是将 　　　　　能转化为　　　　　能；做功冲程是将　　　　　能转化为　　　　　能。除了做功冲程，其他三个冲程均为辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的　　　　　来完成动作。 做功 吸气　 压缩　 排气　 　内 机械　 内　 机械　 惯性 课堂导学 12．4　热机与社会发展 3．一个工作循环，活塞往返　　　　　次，飞轮转　　　　　周，对外做功　　　　　次。 4．柴油机是以柴油为燃料的内燃机，气缸顶部没有火花塞，而是装有一个　　　　　　　，在高温、高压下使柴油混合气被　　　　　，推动活塞做功。 　1 2　 2　 喷油嘴　 　压燃 课堂导学 12．4　热机与社会发展 如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去，硝化棉会燃烧起来。图示的汽油机的四个冲程中，与活塞压缩气体的能量转化相同的是（　　） A 　　　　　 B 　　　 　　 C 　　　 　　 D C　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 内燃机分为汽油机和柴油机两大类，它们结构上的不同是汽油机顶部有　　　　　　　。在内燃机的四个冲程中，吸气、压缩、排气这三个冲程都必须靠飞轮的　　　　　来完成。如图所示的是内燃机的　　　　　冲程。 　压缩 火花塞　 惯性　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 1．柴油机顶部没有火花塞，有一喷油嘴，是压燃式；汽油机顶部有火花塞，是点燃式。 2．汽油机和柴油机的吸气冲程、压缩冲程和排气冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。 3．由进气门和排气门的关闭和打开情况、活塞的上行和下行情况来判断是哪个冲程。 课堂导学 12．4　热机与社会发展 热机的效率及热机与环境 　 5．热机的效率：热机工作时，用来做　　　　　　的能量与燃料 　　　　　　放出的能量之比。 6．热机对环境的污染主要表现在　　　　　污染和　　　　　污染。 完全燃烧 有用功　 废气　 　噪声 课堂导学 12．4　热机与社会发展 下列关于热值和热机的效率的说法正确的是（　　） A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值 B．煤的热值大于干木材的热值，煤燃烧放出的热量一定比干木材燃烧放出的热量多 C．通过技术改进，热机效率可达到100% D．使燃料燃烧更充分，可以提高热机效率 D　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 汽油机的能量流向如图所示，根据图中给出的信息，该内燃机的效率为　　　　　。若热机的效率按此计算，当汽油完全燃烧放出的热量为2.3×107 J时，汽车获得的机械能为　　　　　　　J。 　6.9×106 30%　 课堂导学 12．4　热机与社会发展 1．如图所示，透明圆筒内装有两根与起电机相连的放电针。将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。看到放电针放电引起汽油燃烧，软木塞被冲出，该过程相当于四冲程汽油机工作时的（　　） A.吸气冲程 B．做功冲程 C．压缩冲程 D．排气冲程 B　 12．4　热机与社会发展 随堂检测 2.如图所示的是某单缸四冲程汽油机的某个冲程，该汽油机每秒对外做功25次，则（　　） A.图示冲程是压缩冲程 B．该汽油机飞轮（曲轴）每秒转25圈 C．图示冲程存在着化学能转化为内能的过程 D．图示冲程存在着机械能转化为内能的过程 C　 12．4　热机与社会发展 随堂检测 3．下列关于热机的效率的说法正确的是（　　） A．热机的效率越低，它消耗的燃料就越多 B．燃料燃烧不充分时，部分燃料被浪费掉，热值将减小 C．通过技术改进，热机的效率可以无限增大 D．热机的效率越高，它将内能转化为机械能的比例越大 D　 12．4　热机与社会发展 随堂检测 4．汽车是现代生活中常见的一种交通工具，某汽油机的能量流向如图所示。下列有关说法正确的是（　　） A．在汽油机的做功冲程中，活塞对气缸内 的气体做功，气体的温度升高 B．由图可知该汽油机的效率是30% C．汽车尾气中的“汽油味”越浓，燃料燃烧 得越不充分，表明其热值越小 D．在热机的能量损失中，废气带走的热量最多 D　 12．4　热机与社会发展 随堂检测 5．图甲为四冲程汽油机工作过程中的一个冲程，此冲程是依靠 　　　　　（选填“外力”或“惯性”）来完成的，该过程的能量转化情况与图　　　　　相同。若汽油机1 s内对外做功15次，则其曲轴的转速为　　　　　r/min。 惯性　 　乙 1 800　 12．4　热机与社会发展 随堂检测 6．一单缸四冲程柴油机，它的转速为1 800 r/min，它在1 s内完成 　　　　　个做功冲程。若在做功冲程中，燃气推动活塞一次做功为 2 200 J，那么这台柴油机的功率为　　　　　　　W。 15　 　3.3×104 12．4　热机与社会发展 随堂检测 7．某氢能源公交车以10 m/s的速度在平直公路上匀速行驶，发动机的功率为200 kW，每行驶700 m消耗氢燃料0.2 m3。求在这个过程中： （1）公交车发动机做了多少机械功。 解：(1)公交车运动的时间t＝ ＝70 s， 公交车发动机做的机械功W＝Pt＝200×103 W×70 s＝1.4×107 J。 答：公交车发动机做的机械功是1.4×107 J。 12．4　热机与社会发展 随堂检测 （2）0.2 m3的氢燃料完全燃烧放出的热量。（氢燃料的热值为1.4×108 J/m3） （3）这台公交车发动机的效率。 (2)0.2 m3的氢燃料完全燃烧放出的热量 Q放＝Vq＝0.2 m3×1.4×108 J/m3＝2.8×107 J。 答：0.2 m3的氢燃料完全燃烧放出的热量是2.8×107 J。 (3)这台公交车发动机的效率η＝ ×100%＝50%。 答：这台公交车发动机的效率是50%。 12．4　热机与社会发展 随堂检测 感谢聆听 $