第10章 第4节 热机-【木牍中考】2026-2027学年九年级上册物理同步教学优质课件（北师大版·新教材）

该初中物理课件围绕“热机”展开，核心知识点包括热机的概念、种类及能量转化，通过酒精燃烧顶出盒盖的实验导入，直观展示内能转化为机械能，进而讲解汽油机、柴油机的结构与四冲程工作过程，搭建从现象到原理的学习支架。 其亮点在于以科学探究为起点，实验导入激发兴趣，用对比表格清晰呈现汽油机与柴油机差异，结合长征火箭等中国科技案例渗透科学态度与责任。习题联系天问二号发射等实际情境，帮助学生深化物理观念，教师可借助结构化内容提升教学效率。

10.4 热机 ※ 建议使用WPS2019以上版本打开 木牍中考-教学设计中心 制作 物理 BS 九年级上册 目 录 导入新课 01 讲授新课 02 习题解析 03 课堂小结 04 如图所示，在塑料盒内喷入少量酒精，将盒盖密封，用压电点火器引燃盒内酒精与空气的混合物，盒盖被顶出。 导入新课 热机的种类 含义： 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。 热机的种类 蒸汽机 汽轮机 讲授新课 热机的种类 热机的种类 内燃机： 常见的内燃机通过燃料在机器内部燃烧，把内能转化为机械能，通常包括汽油机和柴油机两大类。 汽油机 柴油机 讲授新课 热机的种类 热机的种类 喷气发动机： 燃料在燃烧室内燃烧后产生高温、高压气体，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。 使用空气喷气发动机的喷气式飞机 使用火箭喷气发动机的火箭 讲授新课 汽油机 汽油机的结构 汽油机的主体是一个气缸，气缸内有一个活塞，活塞通过连杆与曲轴相连。 气缸上部有进气门和排气门，顶部有火花塞。 汽油机通过燃烧汽油来工作 讲授新课 汽油机 汽油机的工作过程 冲程： 活塞从一端运动到另一端 为一个冲程。 四冲程汽油机的工作过程由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成。 讲授新课 汽油机 汽油机的工作过程——吸气冲程 活塞运动方向： 向下 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 打开 关闭 此时，汽油和空气的混合物通过进气道进入缸内。 活塞运动到最下端时，进气门关闭 讲授新课 汽油机 汽油机的工作过程——压缩冲程 活塞运动方向： 向上 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 关闭 燃料混合物被压缩，机械能转化为内能 此时，气缸内的内能增加、温度升高、气压增大。 讲授新课 汽油机 汽油机的工作过程——做功冲程 活塞运动方向： 向下 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 关闭 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花 燃料混合物剧烈燃烧，产生高温、高压气体，推动活塞向下运动，通过连杆驱使曲轴转动。 内能转化为机械能。 ——点燃式 讲授新课 汽油机 汽油机的工作过程——排气冲程 活塞运动方向： 向上 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 开启 活塞在转动的曲轴带动下由最下端向上运动，把废气排出气缸，为下一个工作循环做好准备。 讲授新课 汽油机一个工作循环的四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其他三个冲程都是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来协助完成。汽油机是燃油汽车动力系统的核心部件，通常由多个气缸构成多缸发动机。 汽油机 汽油机的工作过程 讲授新课 汽油机 汽油机的应用 汽油机作为动力装置大多用在小汽车、水泵等工具上。 讲授新课 汽油机 科学窗——汽车的气缸数和排量 发动机通过连杆把四个汽缸的活塞连在同一根曲轴上，并使各气缸做功冲程的时间有序错开，在曲轴转动的每半周内，都有一个气缸处于做功冲程，其他三个气缸分别处于吸气、压缩和排气冲程。这样既能保证发动机有足够大的输出功率，又能让发动机的动力连续平稳输出，减小发动机工作时带拉力的振动，从而提高汽车乘坐的舒适性。 讲授新课 汽油机 科学窗——汽车的气缸数和排量 气缸的排量： “燃烧室”容积发生变化，其最大值和最小值之差就是气缸的排量，通常用升（L）或毫升（mL）来量度。 汽车的排量计算： 发动机的气缸数×单个气缸的排量 讲授新课 柴油机 柴油机的结构 柴油机是用柴油作燃料的热机 柴油机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。 讲授新课 柴油机 柴油机的工作过程——吸气冲程 活塞运动方向： 向下 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 开启 关闭 此时，进气阀门打开，空气通过进气道进入气缸。 讲授新课 活塞运动方向： 向上 阀门的开启情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 关闭 活塞将气缸内的空气压缩成高温的气体，其温度超过柴油的燃点 柴油机 柴油机的工作过程——压缩冲程 讲授新课 在压缩冲程结束时，由喷油嘴向气缸内喷射雾状的柴油，这些雾状的柴油在气缸内的高温空气中剧烈燃烧，这种点火方式称为压燃式。 柴油机 柴油机的工作过程——做功冲程 活塞运动方向： 向下 阀门的开关情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 关闭 此时，气缸内的压强急剧增大，气体对活塞做功，将活塞推向气缸的下端。 讲授新课 柴油机 柴油机的工作过程——排气冲程 活塞运动方向： 向上 阀门的开启情况： 进气阀： 排气阀： 关闭 开启 曲轴由于惯性带动活塞向上，排气阀打开，排出废气，为下一个工作循环做好准备。 讲授新课 柴油机 柴油机的应用 在实际应用中，柴油机比汽油机要笨重一些。但一般柴油机的效率较高，功率较大，并且柴油的价格通常比汽油低。 应用：拖拉机、坦克、轮船、内燃机车，载重汽车及小型发电机上。 讲授新课 柴油机 汽油机与柴油机的对比 汽油机 柴油机 燃料 结构 进入气体 气体压缩程度 点燃方式 汽油 柴油 火花塞 喷油嘴 空气与汽油混合气 空气 较小 较大 点燃式点火 压燃式点火 讲授新课 火箭 现代火箭的雏形 我国古代最早的实用“火箭”大约出现在唐末宋初，由箭头、箭杆、箭羽和火药筒四部分组成。 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，产生向前的反冲推力。 讲授新课 火箭 中国现代火箭 现代火箭使用的是喷气发动机 组成： 燃料箱、氧化剂箱、输送装置、燃烧室和喷口 工作过程： 输送装置按时按量地把燃料和氧化剂输送到燃烧室中，最初用电火花点燃，产生高温、高压气体。此后，由于燃烧室的温度已经很高，进入燃烧室的燃料在氧化剂的作用下可以自行燃烧。燃烧产生的气体以很大的速度从喷口喷出，对火箭产生强大的反冲推力，使火箭前进。 讲授新课 火箭 中国现代火箭 发射火箭的能量转化： 燃料的化学能转化为内能 内能再转化为火箭的机械能 现代火箭功率巨大，不仅可以在高空飞行，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。 长征五号运载火箭首飞成功 讲授新课 火箭 中国现代火箭 我国的航天事业虽然起步较晚，但经过我国航天人几十年的努力，现在已达到国际领先水平 我国自行研制的航天运载工具长征系列运载火箭具备发射低、中、高不同地球轨道，不同类型卫星及载人飞船的能力。 长征五号系列运载火箭是我国目前运载能力最强的火箭，主要承担空间站建设、探月探火等深空探测重大工程的发射任务 讲授新课 拓展阅读 长征系列运载火箭 讲授新课 1. 图甲是我国古代发明的取火器的模型图，把木制推杆迅速推入牛角套筒时，杆前端的艾绒立刻燃烧起来，这是通过压缩空气，使其内能______，温度升高，达到艾绒的着火点。此过程对应着图乙所示四冲程汽油机的图______所示的冲程。 增加 B 习题解析 2. 热机是将______能转化为______能的装置。如图所示，2025年5月29日，我国用长征三号乙Y110运载火箭，成功将行星探测工程天问二号探测器发射升空，火箭发动机______（选填“属于”或“不属于”）热机。 内 机械 属于 3. 如图为单缸四冲程汽油机某一冲程，该冲程______能转化为______能，该冲程活塞移动时，汽缸内燃料混合气体的压强变_______。该汽油机转速为3600r/min，则它每分钟对外做功______次。 机械 内 大 1800 习题解析 4. 全球对环保越发重视，但燃油公交车在城市交通中仍承担着重要作用。某单缸四冲程柴油机作为燃油公交车的动力来源，若它在1min内完成了3600个冲程，则它每秒对外做功_____次，柴油机在吸气冲程中吸入汽缸的是________。 15 空气 5. 如图是2025年10月31日，搭载神舟二十一号载人飞船的长征二号F遥二十一运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射时的情景。火箭中的燃料燃烧时将化学能转化为______能，产生的高温高压的燃气推动火箭上升，火箭外壳的内能______（填“增大”“不变”或“减小”），这是通过______的途径改变内能的。 内 增大 做功 习题解析 热机 热机的种类 柴油机的结构 柴油机 汽油机的工作过程 汽油机 汽油机的应用 汽油机的结构 柴油机的工作过程 热机的种类 热机的概念 柴油机的应用 现代火箭的雏形 火箭 中国现代火箭 课堂小结 Lavf58.46.101 $