14.2 热机 课件-2026-2027学年物理人教版九年级全一册

该初中物理课件围绕热机展开，系统讲解热机概念、工作原理及汽油机、柴油机的构造与四冲程工作过程。课堂导入通过“寻血猎犬”汽车速度对比和水加热冲塞子实验，展示内能转化为机械能，衔接蒸汽机发明史，搭建从生活现象到物理原理的学习支架。 其亮点在于融合实验探究、动画视频与历史情境，通过表格对比汽油机和柴油机异同，培养科学思维与能量观念。如实验直观呈现能量转化，四冲程表格化梳理，结合瓦特发明故事渗透科学态度。学生能深化理解，教师可高效系统教学。

2. 热机 人教版（2024）物理（九年级 全一册） 第十四章 内能的利用 目录 素养目标 01 课程导入 02 新课讲解 03 总结归纳 04 课堂练习 05 正确教育 素养目标 1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造和工作过程。 3.了解柴油机的构造和工作过程。 4.知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 “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1600多公里。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前最快汽车的速度已经超过了声速。飞驰的汽车 (图14.2-1) 是如何获得机械能的呢? 图14.2-1 飞驰的汽车 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 热机 不同形式能量之间的转化 如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住管口，将水加热一段时间，观察现象。讨论这个过程中不同形式能量之间转化的情况。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 不同形式能量之间的转化 【实验现象】 ①瓶塞被冲出来； ②管口附近出现“白雾”。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 在这个实验中，燃料燃烧时产生的热量传给水和水蒸气，塞子受到水蒸气的压力而冲出去，水蒸气的内能转化为塞子的机械能。 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 能量转化 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 这个实验虽然简单，却基本展示了蒸汽机的工作原理。 人们发现内能可以做功，由此制造了各种利用内能做功的机械——热机。热机的发明及广泛使用，使人类迈入了工业化社会，对人类社会的发展起到了重要的作用。蒸汽机、内燃机、汽轮机喷气发动机等都是热机。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 知识构建 传说一天，小瓦特在厨房里看祖母做饭，灶上坐着一壶开水，随着水温升高，壶里渐渐有蒸气冒出。起初，壶盖很安稳，可当水快要开时，发出了哗哗的响声，紧接着，壶里大量的水蒸气冒出来，推动壶盖跳动起来，蒸汽不住地往上冒，壶盖也不停地跳动，就好像里边藏着个调皮的魔术师在变戏法。他的好奇心被彻底点燃。 科学小贴士 蒸汽的力量好大，顶起了壶盖！ 1782 年，瓦特研制成功新式双向蒸汽机；1788 年，英国政府正式授予瓦特制造蒸汽机的专利证书；到了 19 世纪 30 年代，蒸汽机更是推向了全世界，人类社会由此进入了 “蒸汽时代” 。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 内燃机 定义： 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。 内燃机是现代社会中最常见的一种热机。燃油汽车作为我们生活中的重要交通工具，它的主要动力机械之一就是内燃机。图14.2-3是一种内燃机的剖面图。 图14.2-3 一种内燃机的剖面图 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 分类： 使用汽油作为燃料的叫汽油机。 使用柴油作为燃料的叫柴油机。 热机工作时的能量转化 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 汽油机 四冲程汽油机的剖面图 1. 构造 进气门 气缸 火花塞 排气门 活塞 连杆 曲轴 2. 工作原理 汽油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 汽油机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 3. 工作过程 　　点火方式：点燃式 吸气 压缩 做功 排气 甲：吸气 乙：压缩 丙：做功 丁：排气 　　活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 吸气冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 打开 关闭 自上向下运动 吸入汽油和空气的混合物 无 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 压缩冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 关闭 自下向上运动 压缩燃料混合物，使其内能增加、 温度升高 机械能转化为内能 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 做功冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 关闭 自上向下运动 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 内能转化为机械能 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 打开 自下向上运动 排出废气 机械能转化为内能 排气冲程 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 汽油机动画原理视频 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 汽油机的工作循环 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 1. 在四个冲程中，压缩冲程和做功冲程各发生了怎样的能量转化? 在四个冲程中，压缩冲程将机械能转化为内能； 做功冲程将内能转化为机械能。 2. 哪个冲程使汽车获得动力? 3. 哪个冲程排出了气缸的废气? 做功冲程使汽车获得动力。 排气冲程将燃料燃烧产生的废气排出气缸。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 柴油机 1. 工作原理： 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。 2. 汽油机的构造 与汽油机的大致相同，不同的是柴油机气缸顶部没有火花塞而是一个喷油嘴。 柴油机 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 3. 工作过程 柴油机的工作过程与汽油机大致相同，也是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 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。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 实例：柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 z z z z 起重机 z z z z 拖拉机 z z z z 坦克 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 柴油机和汽油机的异同点 项目 汽油机 柴油机 不同点 燃料 汽油 柴油 构造 气缸顶部有一个火花塞 气缸顶部有一个喷油嘴 吸气冲程 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 压缩冲程 压缩程度较小 (机械能转化为内能) 压缩程度较大 (机械能转化为内能) 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 项目 汽油机 柴油机 不同点 点火方式 火花塞产生电火花 点燃燃料(点燃式) 喷出的雾状柴油遇到高温高压的空气燃烧(压燃式) 主要特点 轻巧、效率低 笨重、效率高 应用 小汽车、摩托车等小型设备 载重汽车、拖拉机、火车、轮船、坦克等重型设备 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 项目 汽油机 柴油机 相同点 (1)都是将内能转化为机械能的机械。 (2)都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴转两周，对外做功一次。 (3)启动时都是靠外力先使曲轴转动起来。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 现代汽车 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 正确教育 总结+练习 ①各种利用内能做功的机械叫热机。常见热机有： 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等. 热 机 ②制造原理：利用内能做功，将内能转化为机械能. ①内燃机：燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机， 叫作内燃机 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. 热 机 内燃机 ④汽油机与柴油机的区别： 汽油机吸入汽油与空气的混合物，柴油机只吸入空气. 汽油机是点燃式点火，柴油机点火方式为压燃式. 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 如图所示，用酒精灯给试管中的水加热，水温上升，直至沸腾一段时间后，会看到试管口的橡皮塞被冲出。下列描述正确的是（　　）。 A. 试管中的水在升温过程中是通过做功的方式增加内能的； B. 试管中的水沸腾时吸收热量，温度升高； C. 水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能增加； D. 水蒸气对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的 能量转化相同 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：D 解析：A．试管中的水在升温过程中是通过热传递的方式增加内能的，故A错误； B．试管中的水沸腾时吸收热量，温度不变，故B错误； C．水蒸气对橡皮塞做功，水蒸气的内能减小，故C错误； D．水蒸气对橡皮塞做功，将内能转化为机械能，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同，故D正确。 故选D。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.做功冲程，将机械能转化成内能 C.压缩冲程，将机械能转化成内能 D.做功冲程，将内能转化成机械能 √ 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：C 解析：压缩冲程的过程中，活塞的机械能转化为汽缸内气体的内能；做功冲程的过程中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，燃气的内能转化为机械能。故选C。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 某同学看到爸爸启动汽车时，转速表如图所示。转速表中的示数反映了发动机曲轴每分钟的转动次数。如果汽车用的是四冲程汽油机，请根据图中信息计算此时发动机一个气缸每分钟完成做功冲程的次数。 375次 1000r/min 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 答案：375次 解析：在四冲程汽油机中，完成一个工作循环，飞轮转2圈，对外做功1次。已知转速表显示0.75×1000r/min=750r/60s=12.5r/s，则1分钟内飞轮转动的圈数为12.5r/s×60s=750r。因为每2圈对外做功1次，所以1分钟内对外做功的次数为750/2=375次。故答案为375次。 素养目标 课程导入 新课讲解 总结归纳 课堂练习 谢谢观看 $