14.3 热机 课件-2025-2026学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机的定义、能量转化及内燃机工作原理，通过生活中燃料燃烧转化内能、水蒸气做功的现象设问导入，衔接内能知识，搭建从能量转化到热机应用的学习支架。 其亮点在于结合汽油机模型图与四冲程问题链，通过“思考与讨论”分析冲程能量转化（科学探究），对比汽油机柴油机差异（科学思维），联系内燃机车等实例（科学态度与责任）。采用探究式教学，助学生深化能量观念，教师可提升教学效率。

第十四章 内能与热机 沪科版（2024）九年级全一册 第三节 热机 燃料的化学能 水的内能 机械能 通过以上现象，我们看到燃料燃烧时，燃料的化学能转化成了水的内能，水蒸气通过对外做功，又把内能转化成壶盖、限压阀的机械能。能否把这些机械能变得更实用呢？生活中有这样的机械吗？ 新课导入 舰船劈波斩浪 飞机凌空穿云 车、船和飞机之所以能大展神威，就因为有了发动机。车、船和飞机的发动机是把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置，这种装置又被称为热机。 新知探究 一、热机 1.定义： 把燃料燃烧时释放的内能转变为机械能的装置，称为热机。 2.分类： 蒸汽机、内燃机、喷气发动机等。 蒸汽机车 火箭发动机 喷气发动机 燃料的化学能 燃气的内能 物体的机械能 燃烧 做功 知识点一：热机 3.内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫做内燃机。内燃机最常见的是汽油机和柴油机。 汽油机 柴油机 5 汽油机模型图 活塞在缸内做一次单向运动叫做一个冲程。 飞轮转动一圈，汽油机完成两个冲程。 知识点二：汽油机 （a）吸气冲程 进气阀打开 排气阀关闭 活塞向下运动 汽油和空气的混合物进入汽缸 汽油和空气 汽油机工作过程 旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞，使活塞从气缸上部向下运动，进气阀开启，空气和汽油的混合气体通过进气道进入缸内。 两个气阀关闭，活塞在飞轮带动下，从气缸下部向上运动，缸内混合气体被压缩，机械能转化为内能，因此，内能增加、温度升高、压强增大。 （b）压缩冲程 进气阀关闭 排气阀关闭 活塞向上运动 汽缸内的燃料混合物被压缩 机械能 内能 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机的一个工作循环 冲程的概念 活塞在气缸内做一次单向运动（活塞从气缸的一端运动到另一端）叫做一个冲程 ①吸气冲程 旋转的飞轮通过曲轴连杆带动活塞，使活塞从气缸上部向下运动，进气阀开启，空气和汽油的混合气体通过进气道进入缸内。 思考与讨论 　　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: 做功冲程: 机械能转化为内能； 内能转化为机械能。 做功冲程 排气冲程 4.热机有哪些优点和缺点？ 利：热机的广泛使用，极大改变了人类的生活和工作方式。 弊：机使用过程都要排出废气，严重污染了空气，影响着人类和动植物的生存。 探究实践 压缩气体做功 1.下图是改变物体的内能的两个实验，分别相当于汽油机的什么冲程？ 气体对外做功 压缩冲程 做功冲程 2.在重复“压缩气体做功”实验之前，需在拔出活塞后将厚玻璃筒甩几下。“甩几下”又相当于汽油机的什么冲程？ 排气冲程 思考与讨论 内燃机的启动 内燃机不能自行启动。开始运转时，要靠外力使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，然后内燃机才能自己工作。 一个工作循环 ______冲程 对外做功_____ 活塞(飞轮）往复运动_____ 四个 两次 一次 ⭐只有做功冲程是燃气对活塞做功， 其他三个冲程靠飞轮的惯性完成。 4：2：1 压缩冲程结束后做功冲程开始时，气缸顶部的火花塞发出电火花，缸内气体爆发性燃烧，高温高压气体迅速膨胀，使活塞向下运动，内能转化为机械能。 活塞运动方向 阀门打开情况 能量转化 由上向下运动 进气阀关闭 排气阀关闭 内能转化为机械能 做功冲程 注意该冲程活塞运动方向、阀门打开情况、能量转化等方面的讲解。 15 ④排气冲程 飞轮因为惯性继续转动使活塞上升，排气阀打开，将燃烧后的废气排出缸外。 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。 内能转化为机械能 做功冲程 燃烧后的废气 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 排气冲程 压缩冲程 进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，活塞把空气压缩得很小，空气的压强更大，温度更高。在压缩冲程末，缸内空气温度已超过柴油的着火点。 机械能转化为内能。 做功冲程 在压缩冲程末，从喷油嘴喷出的雾状柴油遇到热空气立即猛烈燃烧，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。 内能转化为机械能。 [2025·漳州模拟]春运时，某地冻雨，大雪封路，高铁停运，内燃机车助力春运牵引复兴号回家感动无数人。如图所示的是内燃机车的内燃机工作时某冲程示意图，该冲程为________冲程，它是________(填“汽油”或“柴油”)机。该内燃机一般还作为__________(填“小汽车”或 “挖掘机”)的动力装置。 压缩 柴油 挖掘机 汽油机大多用在一些轻巧的机械上，如图所示的是四冲程汽油机工作时某个冲程的示意图。则该冲程(　　) A．需要火花塞点火 B．气缸内的压强降低 C．将机械能转化为内能 D．可以对外做功 C 2.汽油机和柴油机的主要不同是(　　) A．在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞 B．在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油 C．汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火 D．在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴油机里的高 C 3.如图是某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,会使水从水火箭中向下喷出,从而使水火箭升空。该过程能量转化方式与汽油机四冲程中的_______图相同(选填“甲”“乙”“丙”或“丁”),都是将内能转化为_______。  　丙　 机械能 Lavf56.40.101 Tencent APD MTS $