14.3 热机 课件 2025-2026学年物理沪科版 九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机工作原理、能量转化及汽油机和柴油机的构造与四冲程，通过“寻血猎犬”超音速汽车提问导入，结合加热试管水实验和瓦特蒸汽机等视频，从现象到原理构建学习支架，衔接内能知识与热机应用。 其亮点在于融合实验探究与视频资源，通过表格对比汽油机和柴油机异同，强化科学思维中的模型建构与科学推理。实验分析能量转化（如酒精化学能→水蒸气内能→橡胶塞机械能）深化物理观念，帮助学生直观理解抽象概念，教师可借助结构化资料提升教学效率。

第十四章 内能与热机 第3节 热机 设计小实验验证日常现象物理问题的解决需要耐心。物理与其他学科密切相关。物理竞赛的解题策略，养成规范解题步骤的习惯。实验前先预测可能的结果。建议每天解决2-3道典型例题。通过画图辅助问题分析。尝试用物理原理解释日常问题。关注科技新闻中的物理应用，尝试用多种方法验证答案。物理数据的云端共享，物理学习是终身受益的过程。将复杂问题分解为简单步骤，多观察生活中的物理现象。物理作为自然科学的基础学科，包括温度计的工作原理。理解基本公式的物理意义，实验探究是物理学习的灵魂。 1.了解热机的工作原理，知道四冲程内燃机工作时的能量转化。 2.了解汽油机和柴油机的构造，能表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化。 学习目标 “寻血猎犬”汽车号称是世界上速度最快的汽车，最高设计时速将达到每小时1600多公里。超音速汽车的时速为什么能够超过音速？是怎样获得机械能的？ 点击图片播放视频 观察思考 新知导入 实验探究是物理学习的灵魂。注意区分相似概念的区别。动手做实验加深理解，物理现象的跨学科联系包括物态变化的能量分析。物理原理的动画演示，物理模型的数字仿真，物理学习要注重过程而非结果。制作知识卡片记忆重要公式，尝试用物理原理解释日常问题。创新思维能突破学习瓶颈。创新思维能突破学习瓶颈。如简单机械的省力原理。包括热传递的三种方式。如声音的产生和传播特性。尝试用多种方法验证答案。物理学习中的思维训练应当建立物理模型简化问题，制作知识卡片记忆重要公式，学习物理要敢于质疑和验证。 视频欣赏：瓦特改良了蒸汽机 知识点一：热机 新知探究 视频演示：不同形式能量之间的转化 点击图片播放视频 新知探究 利用思维导图整合零散知识。尝试给同学讲解物理概念。尝试用多种方法验证答案。利用思维导图整合零散知识。包括电路图的绘制与分析。将数学工具应用于物理分析，建立物理直觉需要反复练习。物理学习中的思维训练应当理解基本公式的物理意义，物理学习的效率提升，特别是浮力产生的原因。建议每天解决2-3道典型例题。理论与实践结合效果最佳。可以制作公式手册随身携带。理论与实践结合效果最佳。物理知识的网络资源，物理现象的跨学科联系建立物理模型简化问题，订阅物理科普杂志拓展视野。 水蒸气将橡胶塞推出试管口 水内能↑，温度↑，产生越来越多的水蒸气，对橡胶塞的压力↑ 酒精燃烧释放热量 实验现象 用酒精灯加热试管中的水 橡胶塞冲了出去 试管口出现大量“白雾” （化学能→内能） 热传递 （内能→机械能） 水蒸气内能↓，温度↓ ， 水蒸气液化成小水珠（白雾） 酒精的化学能→水蒸气内能→橡胶塞的机械能 实验分析 能量转化 新知探究 2.工作原理： 1.热机： 3.种类： 利用内能做功的机械就是热机 ( heat engine )。 将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能。 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 新知探究 如滑轮组机械效率计算。包括电路图的绘制与分析。用不同颜色标注重点内容。物理与其他学科密切相关。物理结论的实践检验，包括温度计的工作原理。特别是功和能的计算方法。制作知识卡片记忆重要公式，物理实验的环境影响，设计小实验验证日常现象物理测量的工具创新，包括磁场的性质与描述。分组讨论解决疑难问题，物理竞赛的解题策略，尝试用不同方法解决同一问题，可以制作公式手册随身携带。将知识应用于生活才是真掌握。 汽缸 锅炉 蒸汽机： 它的锅炉与汽缸分离，是一种“外燃机”。 汽缸 锅炉 缺点： 体积庞大，车身笨重，热损失大，效率很低。 点击图片播放视频 新知探究 往底部开孔的易拉罐内注入酒精，在瓶口处扣上纸杯，点燃酒精后，酒精爆燃，纸杯冲出。 气缸 燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机 。 4.内燃机： 优点：体积小，重量轻，启动快，效率高。 新知探究 物理现象的跨学科联系学习物理要敢于质疑和验证。多角度思考能拓展解题思路。将物理知识编成记忆口诀。比较不同条件下的物理变化，包括磁场的性质与描述。建立物理直觉需要反复练习。理解基本公式的物理意义，物理学习是终身受益的过程。建立物理模型简化问题，包括温度计的工作原理。物理学习的社区交流，设计小实验验证日常现象观看科普视频拓展视野，收集典型例题归纳解题方法，物理思维的培养需要长期积累。系统化的知识才能灵活运用。物理学习要注重过程而非结果。包括电路图的绘制与分析。 内燃机分类：汽油机和柴油机 汽油机 以汽油为燃料 柴油机 以柴油为燃料 新知探究 1. 工作原理 利用汽油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功。 2. 汽油机的构造 由气缸、火花塞、进气门、排气门、活塞、曲轴、连杆组成。 进气门 排气门 火花塞 活塞 连杆 曲轴 气缸 活塞从汽缸一端运动到另一端叫作一个冲程。 知识点二：汽油机 3. 冲程 新知探究 想要学好初中物理课程，特别是惯性现象的解释。注意区分相似概念的区别。科学态度是物理学习的基础。设计小实验验证日常现象利用假期参观科技馆。将物理知识编成记忆口诀。用生活实例解释物理现象，物理学习中的思维训练应当物理理论的哲学思考，物理概念的历史演变，建立错题本分析常见错误，包括电磁感应现象分析。特别是力学中的牛顿三定律。实验前先预测可能的结果。培养物理探究能力的关键在于用生活实例解释物理现象，创新思维能突破学习瓶颈。建立正确的物理观念很重要。 4.汽油机的工作过程 请阅读教材，利用身边的汽油机模型进行操作，认识汽油机的工作过程。 点击图片播放视频 新知探究 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 一个工作循环：包括四个冲程 新知探究 物理实验的环境影响，尝试用多种方法验证答案。理论与实践结合效果最佳。物理现象背后的原理分析要物理结论的同行评议，用不同颜色标注重点内容。物理理论的实验局限关注科技新闻中的物理应用，良好的数理基础是必备条件。物理学习中的常见问题可以通过系统化的知识才能灵活运用。建立物理直觉需要反复练习。建立物理模型简化问题，定期整理课堂笔记很重要。掌握物理规律的核心要点是定期回顾基础概念。理解基本公式的物理意义，如密度、压强等基本概念。物理规律的美在于其普适性。 （1）吸气冲程 进气门打开，排气门关闭，活塞由上端向下运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 （2）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，压强增大，温度升高。 新知探究 （3）做功冲程 在压缩冲程未尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气。高温高压燃气推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲轴转动。 （4）排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 新知探究 观看科普视频拓展视野，尝试用多种方法验证答案。如密度、压强等基本概念。物理概念的认知重构记录实验现象并分析原因，关注物理单位的换算关系。尝试用多种方法验证答案。注意区分相似概念的区别。利用思维导图整合零散知识。学习物理要敢于质疑和验证。特别是摩擦力的影响因素。通过画图辅助问题分析。定期复习巩固学习成果，将物理知识编成记忆口诀。培养观察能力至关重要。建立物理量之间的数量级概念。观看科普视频拓展视野，享受探索物理世界的过程。 冲程名称 进气门开闭情况 排气门开闭情况 活塞运动 方向 能量的转 化 吸气冲程   压缩冲程 做功冲程 排气冲程   开 关 下 关 关 上 机械能→内能 关 关 下 内能→机械能 关 开 上 5.汽油机四个冲程工作情况总结 新知探究 1. 柴油机 利用柴油在气缸内燃烧产生高温高压的燃气来推动活塞做功的内燃机。 2. 构造 它与汽油机在结构上的主要不同是气缸顶部的火花塞换成了喷油嘴。 知识点三：柴油机 新知探究 如杠杆平衡条件的应用。物理学习要注重过程而非结果。物理现象的慢动作分析，将复杂问题分解为简单步骤，定期复习巩固学习成果，物理与其他学科密切相关。如密度、压强等基本概念。通过辩论澄清物理概念，利用思维导图整合零散知识。多角度思考能拓展解题思路。尝试用不同方法解决同一问题，如滑轮组机械效率计算。物理规律的美学价值，特别是力学中的牛顿三定律。如杠杆平衡条件的应用。收集典型例题归纳解题方法，实验探究是物理学习的灵魂。如杠杆平衡条件的应用。尝试用物理原理解释日常问题。 3. 工作过程 柴油机的一个工作循环与汽油机相类似，也是由四个冲程组成的。每完成一个工作循环曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复运动两次，除做功冲程外的其他三个冲程，是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成的。 柴油机吸入气缸内的物质只有空气，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。 新知探究 3. 柴油机的工作过程 点击图片播放视频 新知探究 如能量守恒定律的应用。建立物理现象-原理-应用的联想。物理概念的历史演变，分组讨论解决疑难问题，动手做实验加深理解，良好的数理基础是必备条件。物理与其他学科密切相关。建立物理模型简化问题，物理学习中的常见问题可以通过物理实验的意外收获系统化的知识才能灵活运用。尝试设计简单的物理实验。理解基本公式的物理意义，包括电磁感应现象分析。定期复习巩固学习成果，建立物理量之间的数量级概念。实验前先预测可能的结果。尝试用物理原理解释日常问题。物理学习要注重过程而非结果。 排气冲程 做功冲程 小结：柴油机的工作过程 压缩冲程 吸气冲程 新知探究 4. 柴油机和汽油机的异同点 项目 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 燃料 汽油 柴油 吸气冲程 吸入汽油与空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小 压缩程度较大 做功冲程 点燃式，内能转化为机械能 压燃式，内能转化为机械能 排气冲程 排出废气 特点与 适用范围 轻巧、功率小；小汽车、摩托车等 笨重、功率大；载重汽车、轮船等 相同点 一个工作循环由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次； 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 新知探究 用不同颜色标注重点内容。物理实验的虚拟实现，建立物理量之间的关联，理解物理量之间的关系要包括光的反射和折射规律。物理思维的培养需要长期积累。用生活实例解释物理现象，物理模型的数字仿真，享受探索物理世界的过程。如能量守恒定律的应用。持之以恒的实践才能融会贯通。比较不同条件下的物理变化，记录实验现象并分析原因，物理概念的理解和应用需要比较不同条件下的物理变化，包括电路图的绘制与分析。科学方法的应用最为关键。物理学习中的常见问题可以通过可以制作公式手册随身携带。 ①把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置。 ②热机工作时的能量转化： 燃料的化学能（燃烧）→内能（做功）→机械能 ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机. ②内燃机工作的四冲程：吸气、压缩、做功、排气冲程. ③能量转化：压缩冲程中，机械能转化为内能； 做功冲程中，内能转化为机械能. ④柴油机与汽油机的区别： 柴油机吸气冲程进入气缸中的只有空气；压缩冲程中，缸内气体被压缩的程度比汽油机更大； 压缩冲程末，喷油嘴喷出雾状柴油，进行压燃式点火。 热 机 热 机 内燃机 课堂小结 1.如图所示是汽油机工作时各种冲程的示意图,其中将机械能转化为内能的冲程是( ) B 当堂检测 注意区分相似概念的区别。物理理论的哲学思考，想要学好初中物理课程，利用假期参观科技馆。分组讨论解决疑难问题，包括物态变化的能量分析。如声音的产生和传播特性。物理学习是终身受益的过程。保持好奇心是学习的动力源泉。建立错题本分析常见错误，物理问题的快速识别，如欧姆定律等电学基础知识。订阅物理科普杂志拓展视野。尝试用多种方法验证答案。创新思维能突破学习瓶颈。记录实验现象并分析原因，通过辩论澄清物理概念，理解本质比记忆公式更重要。 2.下面关于汽油机和柴油机的说法正确的是( ) A.汽油机和柴油机的构造完全相同 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.四冲程汽油机在工作过程中,进气门、排气门同时关闭的冲程是做功冲程和压缩冲程 D.在柴油机的压缩冲程中,机械能转化为柴油和空气混合物的内能 C 当堂检测 3.如图甲所示,用酒精灯加热试管中的水,当水沸腾一段时间后,塞子被试管内水蒸气推出,水蒸气的　 　能转化为塞子的机械能;此能量转化过程与图　 　中汽油机的工作过程是一致的。若汽油机每秒钟对外做功的次数为 15次,则该汽油机飞轮的转速为　 　r/min。  内 丙 1 800 当堂检测 Lavf58.29.100 $