14.2 热机 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机的概念、原理及内燃机（汽油机、柴油机）的构造和四冲程工作过程，通过超音速汽车提问导入，结合加热试管水推橡胶塞实验，搭建从内能利用到热机原理的学习支架。 其亮点是以实验探究为基础，用表格对比汽油机与柴油机的构造、冲程及能量转化，培养科学思维中的模型建构与科学推理能力。联系汽车等生活实例渗透科学态度与责任，帮助学生直观理解抽象原理，教师可借随堂练习巩固教学，提升课堂效率。

第十四章 内能的利用 第2节 热机 ………… ……… …… 1 1.知道热机的概念，初步了解热机的工作原理，体会内能的利用对人类发展的重要作用。 2.理解热机将内能转化为机械能的本质特征，熟练区分热机与其他机械装置 3.了解四冲程汽油机和柴油机的构造。 4.了解内燃机各冲程的工作状态和能量转化。 ………… …… 学习目标 18世纪第一辆汽车问世时，它的速度只有几千米每小时，而目前名为“寻血猎犬”的汽车速度已经超过了声速。汽车是如何获得机械能的呢？ ………… …… 新知导入 水蒸气将橡胶塞推出试管口 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” 实验分析 （化学能→内能） （内能→机械能） 水内能↑，温度↑，产生越来越多的水蒸气，对橡胶塞的压力↑ 热传递 水蒸气内能↓，温度↓ ， 水蒸气液化成小水珠（白雾） 能量转化 酒精的化学能→水蒸气内能→橡胶塞的机械能 ………… …… 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。 热机利用内能做功，将内能转化为机械能。 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 知识点一：热机 ………… …… 新知探究 想一想：蒸汽机有什么缺点呢？ 蒸汽机车 蒸汽火车 锅炉 汽缸 它的锅炉与汽缸分离，是一种“外燃机”。 缺点： 体积庞大，车身笨重，热损失大，效率很低。 ………… …… 新知探究 4.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。内燃机是现代社会中最常见的一种热机。 内燃机 种类： 汽油机、柴油机 汽油机 柴油机 ………… …… 新知探究 内燃机分为汽油机和柴油机两大类。 汽油机 以汽油为燃料 柴油机 以柴油为燃料 ………… …… 新知探究 知识点二：汽油机 1. 构造 进气门 排气门 曲轴 火花塞 气缸 活塞 连杆 2. 工作原理 汽油在气缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。活塞运动带动曲轴转动。 ………… …… 新知探究 3. 工作过程 （1）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。 （2）多数汽油机是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程的不断循环来保证连续工作的。 ………… …… 新知探究 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 ………… …… 新知探究 结构 状态 进气门 排气门 活塞 活塞运动的结果 能量转化 吸气冲程 不存在 气缸内气压减小，吸入汽油和空气的混合物 向下运动 关闭 打开 ………… …… 新知探究 结构 状态 进气门 排气门 活塞 活塞运动的结果 能量转化 活塞压缩气缸内的气体做功，气体的内能增大 向上运动 关闭 关闭 机械能转化为内能 压缩冲程 　　在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体。 ………… …… 新知探究 结构 状态 进气门 排气门 活塞 活塞运动的因果 能量转化 高温高压的气体向下推动活塞运动，活塞推动连杆、曲轴运动 向下运动 关闭 关闭 内能转化为机械能 做功冲程 ………… …… 新知探究 结构 状态 进气门 排气门 活塞 活塞运动的结果 能量转化 气缸内气体被压缩， 压强变大，废气被排出 向上运动 打开 关闭 不存在 排气冲程 ………… …… 新知探究 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？ 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？ 压缩冲程将机械能转化为内能, 做功冲程将内能转化为机械能。 做功冲程使汽车获得动力。 排气冲程将废气排出。 ………… …… 新知探究 （4）汽油机一个工作循环情况总结 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 一个工作循环 有 冲程 活塞往复 飞轮转动 对外做功 4个 2次 2周 1次 ………… …… 新知探究 喷油嘴 火花塞 柴油机 汽油机 1.构造 ………… …… 新知探究 2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 ………… …… 新知探究 汽油机 柴油机 构造 气缸顶部有火花塞 气缸顶部有喷油嘴 燃料 汽油 柴油 工作过程 吸气冲程 吸进汽油和空气的混合物 吸进空气 压缩冲程 混合物被压缩后，压强较小，温度较低 空气被压缩后， 压强较大，温度较高 做功冲程 火花塞点火，燃料燃烧， 即点燃式 喷油嘴喷出雾状柴油，遇高温空气燃烧，即压燃式 用途 轻巧、体积小，常用于汽车、轻型飞机等 笨重、功率大，主要用于载重汽车、轮船、坦克、带动发电机发电等 汽油机和柴油机的异同点 ………… …… 新知探究 现代汽车 ………… …… 新知探究 1.热机 蒸汽机、汽轮机、内燃机、喷气发动机…… 2.汽油机 内能转化为机械能 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 3.柴油机 与汽油机的区别：结构、吸气、压缩、点火 工作过程与能量转化 排气冲程 —— 机械能 → 内能 —— 内能 → 机械能 ………… …… 课堂小结 1.如图甲、乙、丙、丁是单缸汽油机一个工作循环的四个冲程。以下说法不正确的（　　） A．图乙冲程是靠飞轮的惯性来完成的 B．图丙冲程吸入的物质是汽油和空气的混合物 C．图甲是压缩冲程，机械能转化为内能 D．图丁是做功冲程，内能转化为机械能 丙 乙 丁 甲 C ………… …… 随堂练习 2.内燃机的一个工作循环由_____ 、_____ 、_____ 、______四个冲程组成。一台某型号单缸四冲程汽油机的曲轴转动速度是1200 r/min，则该汽油机每秒钟对外做功___次。 吸气 解析： 一个工作循环包括四个冲程，曲轴转动二圈，对外做功一次。 曲轴速度是1200 r/min= 20 r/s，所以汽油机每秒钟对外做功 20 / 2 =10（次）。 压缩 做功 排气 10 ………… …… 随堂练习 3.关于热机，下列说法中正确的是（ ） A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞 B. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸入气缸 C. 汽油机和柴油机除了做功冲程外，其他三个冲程都是依靠飞轮的惯性完成的 D. 改进技术后，热机的效率可以达到100% C ………… …… 随堂练习 Lavf60.16.100 Lavf58.46.101 $