14.2 热机 导学案 2026-2027学年物理人教版九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“热机”核心内容，引导学生掌握热机概念、汽油机与柴油机的构造及工作过程，理解四个冲程的能量转化。通过试管塞子实验（含视频演示）导入，衔接内能知识，借助KWL预习法、探究活动记录表等学习支架，构建知识脉络。 此导学案亮点显著，KWL预习法与探究活动培养科学探究能力，对比归纳表和课堂练习强化科学思维（模型建构、科学推理），落实物理观念（能量转化），自我评价表和课后作业提升自主学习能力，体现科学态度与责任，助力高效教学。

14.2 热机 学案 班级：________ 姓名：________ 学号：________ 一、学习目标 知道热机的概念，初步了解热机的工作原理。 了解汽油机的构造和工作过程，掌握四个冲程中的能量转化。 了解柴油机的构造和工作过程。 对比汽油机与柴油机的异同点。 知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 二、KWL预习法 K——我已经知道 关于热机，我已经知道的：________ 关于汽油机和柴油机，我已经知道的：________ ________ W——我想知道 关于热机，我想知道的：________ 关于汽油机的工作过程，我想知道的：________ ________ L——我学到了（课后填写） 学完本课后，我学到了：________ ________ ________ 预习思考题： 汽油机有哪几个冲程？每个冲程中能量如何转化？ 汽油机和柴油机的主要区别在哪里？ "白雾"是水蒸气吗？为什么会产生"白雾"？ 三、探究活动记录表 探究一：试管塞子实验 实验目的：观察酒精灯加热试管中水、塞子冲出的实验，分析能量转化过程 实验器材：课件中的实验演示（或视频） 实验步骤： 1. 向试管中加入适量水，用橡胶塞塞紧 2. 用酒精灯加热，观察试管内的变化 3. 注意塞子冲出瞬间管口的现象 4. 记录两个关键现象 实验现象记录：现象1：加热一段时间后，橡胶塞________。原因：水被加热沸腾产生大量________，试管内气压________，水蒸汽推动塞子________。能量转化：________能→________能。 现象2：管口附近出现________（填“水蒸汽”或“小水滴”）。原因：水蒸汽对塞子做功，水蒸汽的内能________，温度________，水蒸汽________成小水滴。 实验结论：这个实验基本展示了________的工作原理。热机工作时，燃料燃烧（________能→________能）→气体对活塞做功（________能→________能）。 探究二：汽油机四个冲程的工作分析 实验目的：通过课件动画和对比表，分析汽油机四个冲程中气门开闭、活塞运动和能量转化 实验器材：课件四冲程动画及结构图 实验步骤： 1. 观看汽油机四个冲程演示动画 2. 对照剖面图分析每个冲程的气门状态和活塞运动方向 3. 填写四冲程对比表 4. 归纳一个工作循环的规律 实验现象记录：填写下表： 吸气冲程——进气门________，排气门________，活塞运动________，吸入________，能量转化________。 压缩冲程——进气门________，排气门________，活塞运动________，能量转化________能→________能。 做功冲程——进气门________，排气门________，点火方式为________点火，活塞运动________，能量转化________能→________能。 排气冲程——进气门________，排气门________，活塞运动________，排出________。 实验结论：汽油机的一个工作循环由________个冲程组成，活塞往复________次，曲轴转动________周，对外做功________次。其中，________冲程是汽车获得动力的冲程。 四、知识对比归纳表 汽油机的四个冲程 冲程 进气门 排气门 活塞运动 吸入/排出 能量转化 吸气冲程 打开 关闭 向下 吸入________ 无 压缩冲程 ________ 关闭 ________ —— ________能→________能 做功冲程 关闭 ________ 向下 —— ________能→________能 排气冲程 ________ 打开 ________ 排出________ 无 汽油机与柴油机的异同点 比较项目 汽油机 柴油机 燃料 ________ ________ 构造 气缸顶部有________ 气缸顶部有________ 吸气冲程吸入 ________ ________ 压缩程度 较________ 较________ 点火方式 ________式 ________式 主要特点 轻巧、效率________ 笨重、效率________ 应用 ________、摩托车等 ________、拖拉机、坦克等 汽油机与柴油机的相同点 (1) 都是将________能转化为________能的机械。 (2) 都是由________、________、________、________四个冲程构成一个工作循环，曲轴转________周，对外做功________次。 (3) 启动时都是靠________先使曲轴转动起来。 五、课堂练习 练习1 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. 水蒸汽对橡皮塞做功，水蒸汽的内能增加 D. 水蒸汽对橡皮塞做功，其能量转化与汽油机做功冲程的能量转化相同 练习2 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 练习3 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汽缸每分钟完成做功冲程的次数。 （计算题，写出解题过程，最终答案填写在横线上） 解题思路：________ 计算结果：________次 六、课堂小结（完善知识框架） 热机是利用________做功的机械，将________能转化为________能。常见热机包括________、内燃机、________、喷气发动机等。内燃机分为________和________两类。汽油机一个工作循环由________、________、________、________四个冲程组成，活塞往复________次，曲轴转动________周，对外做功________次。压缩冲程中________能→________能，做功冲程中________能→________能。柴油机与汽油机的主要区别：柴油机气缸顶部有________（无________），吸入的是________（非混合物），点火方式为________式。 七、自我评价表 评价标准 自我评分 目标 能说出热机的定义和常见类型 ________ ☆☆☆☆☆ 能分析试管塞子实验中的能量转化 ________ ☆☆☆☆☆ 能准确识别汽油机四个冲程并表述能量转化 ________ ☆☆☆☆☆ 能完成汽油机与柴油机的对比表 ________ ☆☆☆☆☆ 能用"2圈1次"关系进行简单计算 ________ ☆☆☆☆☆ 能辨析“白雾”产生的原因（液化） ________ ☆☆☆☆☆ 本节课我学得最好的部分是：________ 我还不太理解的部分是：________ 我打算通过________方式来加强薄弱环节 八、课后作业 完成课本第十四章第二节课后练习题。 画出汽油机四个冲程的简化示意图，标注每个冲程的气门状态、活塞方向和能量转化。 调查：生活中的柴油机应用有哪些？请列举至少3个例子，并说明为什么这些场景使用柴油机而非汽油机。 九、参考答案 知识对比归纳表答案 汽油机的四个冲程 吸气冲程：打开 | 关闭 | 向下 | 吸入汽油和空气的混合物 | 无 压缩冲程：关闭 | 关闭 | 向上 | —— | 机械能→内能 做功冲程：关闭 | 关闭 | 向下 | —— | 内能→机械能 排气冲程：关闭 | 打开 | 向上 | 排出废气 | 无 汽油机与柴油机的异同点 燃料：汽油 | 柴油 构造：火花塞 | 喷油嘴 吸气冲程吸入：汽油和空气的混合物 | 纯空气 压缩程度：小 | 大 点火方式：点燃 | 压燃 主要特点：低 | 高 应用：小汽车 | 载重汽车 相同点：(1)内 | 机械 (2)吸气、压缩、做功、排气 | 两 | 一 (3)外力 课堂小结答案 内能、内、机械、蒸汽机、汽轮机、汽油机、柴油机、吸气、压缩、做功、排气、两、两、一、机械、内、内、机械、喷油嘴、火花塞、纯空气、压燃 课堂练习答案 练习1：D 练习2：C 练习3：375次 学科网（北京）股份有限公司 $