14.3 热机 课件 2026-2027学年沪科版物理九年级全一册

该初中物理课件聚焦热机原理、内能与机械能转化、内燃机四冲程及结构区别，通过火柴燃烧推动软木塞的情景导入，引导学生思考能量转化过程，衔接内能知识，搭建从内能利用到热机工作原理的学习支架。 其亮点在于采用任务驱动式探究，如填写冲程表格、随讲随练，结合视频演示汽油机和柴油机工作过程，通过对比表格归纳两者区别，落实物理观念和科学思维。练习题分层设计且解析详细，助力学生巩固知识，教师可高效开展教学。

沪科版物理9年级全一册培优备课课件 授课教师： . 班 级： 9年级（ ）班 . 时 间： . 2026/7/26 14.3 热机 第十四章 内能与热机 沪科版九年级物理14.3热机 练习题 适用范围：沪科版九年级全一册14.3（热机原理、内能与机械能转化、内燃机分类、四冲程工作过程、热机应用） 满分：100分 时长：20分钟 一、填空题（每空2分，共30分） 1. 利用内能做功的机械叫做________，热机工作的实质是将________能转化为________能。 2. 最常见的热机是内燃机，内燃机主要分为________和________两大类。 3. 内燃机的一个工作循环包括四个冲程：吸气冲程、________冲程、________冲程、排气冲程。 4. 内燃机工作过程中，________冲程获得动力，将内能转化为机械能；________冲程将机械能转化为内能。 5. 在一个工作循环中，活塞往复________次，曲轴转动________周，对外做功________次。 6. 汽油机顶部有________，柴油机顶部有________，这是两者最主要的结构区别。 7. 汽油机吸气冲程吸入的是________的混合物，柴油机吸气冲程只吸入________。 二、选择题（每题4分，共32分） 1. 热机工作时的能量转化主要是（） A. 机械能转化为内能 B. 内能转化为机械能 C. 电能转化为内能 D. 内能转化为电能 2. 下列机械中，不属于热机的是（） A. 汽油机 B. 柴油机 C. 电动机 D. 蒸汽机 3. 内燃机四个冲程中，唯一对外做功的冲程是（） A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 4. 压缩冲程中，气缸内气体的内能和温度变化正确的是（） A. 内能增大，温度升高 B. 内能减小，温度降低 C. 内能增大，温度不变 D. 内能不变，温度不变 5. 关于汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（） A. 汽油机压燃点火，柴油机点燃点火 B. 汽油机有火花塞，柴油机有喷油嘴 C. 吸气冲程吸入物质完全相同 D. 工作冲程顺序不同 6. 一台内燃机转速为2400r/min，则每秒对外做功次数为（） A. 20次 B. 40次 C. 60次 D. 80次 7. 下列关于四冲程内燃机工作循环的说法错误的是（） A. 四个冲程为一个工作循环 B. 只有做功冲程提供动力 C. 其余三个冲程靠飞轮惯性完成 D. 一个工作循环可多次做功 8. 柴油机的点火方式是（） A. 点燃式 B. 压燃式 C. 摩擦点火 D. 电热点火 三、识图分析题（20分） 结合四冲程内燃机工作特点，完成填空： 1. 进气门打开、排气门关闭，活塞向下运动，该冲程为________冲程。 2. 两个气门全部关闭，活塞向上运动，该冲程为________冲程，机械能转化为内能。 3. 两个气门全部关闭，火花塞点火（汽油机），活塞向下运动，该冲程为________冲程，内能转化为机械能。 4. 排气门打开、进气门关闭，活塞向上运动，该冲程为________冲程，排出气缸内废气。 四、简答题（18分） 1. 简述四冲程汽油机的完整工作循环过程。 2. 对比汽油机和柴油机的两点核心区别。 参考答案与解析 一、填空题 1. 热机；内；机械 2. 汽油机；柴油机 3. 压缩；做功 4. 做功；压缩 5. 2；2；1 6. 火花塞；喷油嘴 7. 汽油和空气；空气 二、选择题 1.B 解析：热机的核心原理是利用内能做功，将内能转化为机械能。 2.C 解析：电动机是将电能转化为机械能，不属于热机。 3.C 解析：四个冲程中只有做功冲程对外做功，为机械提供动力。 4.A 解析：压缩冲程对气体做功，机械能转化为内能，气体内能增大、温度升高。 5.B 解析：汽油机火花塞点燃、吸入油气混合物；柴油机喷油嘴压燃、只吸入空气。 6.A 解析：转速2400r/min即每秒40圈，每2圈做功1次，每秒做功20次。 7.D 解析：一个工作循环曲轴转2圈，仅对外做功1次。 8.B 解析：柴油机依靠压缩空气升温引燃柴油，为压燃式点火。 三、识图分析题 1. 吸气 2. 压缩 3. 做功 4. 排气 四、简答题 1. 四冲程汽油机工作循环依次为：吸气冲程吸入汽油和空气的混合物；压缩冲程压缩混合气，机械能转化为内能，气体温度升高；做功冲程火花塞点火，混合气剧烈燃烧，内能转化为机械能，推动活塞做功；排气冲程排出燃烧后的废气，四个冲程循环往复，持续工作。 2. ①结构不同：汽油机顶部是火花塞，柴油机顶部是喷油嘴；②吸气冲程不同：汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机只吸入纯净空气；③点火方式不同：汽油机为点燃式，柴油机为压燃式（写出两点即可）。 说一说：从火柴头燃烧到软木塞被推出试管口过程中能量是怎样转化的？ 思考：火柴头燃烧，能量是怎样转化的？软木塞被冲出，说明软木塞获得了什么能？软木塞的能量是从哪里来的？ 情景导入 思考： 改变物体内能的途径有哪些? 内能可以怎么利用? 探究新知 思考：这些机械是怎么工作的？ 探究新知 探究新知 热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。 燃料的 化学能 燃烧 内能 做功 机械能 探究新知 热机的种类较多。燃料直接在发动机气缸内燃烧产生动力的热机，叫内燃机。 常见的内燃机有两种，以汽油为燃料的汽油机和以柴油为燃料的柴油机。 汽油机 柴油机 探究新知 汽油机 1.构造 探究新知 7 2.工作原理 　　活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。 　　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。活塞移动带动曲轴转动。 探究新知 3.工作过程 吸气 压缩 做功 排气 点火方式：点燃式 探究新知 吸气冲程 汽油和空气 吸入汽油和空气的混合物 进气门开 排气门关 活塞向下运动 探究新知 压缩冲程 进气门关 排气门关 活塞向上运动 燃料混合物被压缩，气体体积减小、压强增大、温度升高、内能增加。 机械能转化为内能 探究新知 做功冲程 进气门关 排气门关 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体。 活塞向下运动 并通过连杆带动 曲轴对外做功 内能转化为机械能 探究新知 排气冲程 燃烧后的废气 进气门关 排气门开 活塞向上运动 探究新知 点击播放视频 探究新知 归纳小结： 吸气 压缩 做功 排气 一个循环 4个冲程 活塞往复2次 飞轮和曲轴转动2周 对外做功1次 燃料燃烧1次 　 只有做功冲程对外做功，其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 探究新知 柴油机 1.构造 如图所示，柴油机的构造与汽油机相似，主要区别是柴油机汽缸的顶部有一个喷油壶，而没有火花塞。 探究新知 2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 探究新知 吸气冲程 进气门打开，排气门关闭。活塞由上端向下端运动，将空气吸进气缸。 空气 探究新知 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。 探究新知 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。 探究新知 排气冲程 进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸。 燃烧后的废气 探究新知 点击播放视频 探究新知 归纳小结： 一个工作循环： 活塞：往复两次。 曲轴：转动两周。 完成：四个冲程。 对外做功：一次。 辅助冲程：靠飞轮惯性来完成。 探究新知 柴油机和汽油机的区别与联系 相同点： 都是燃料在汽缸内燃烧，都是将内能转化为机械能的装置，都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次，启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来。 探究新知 不同点： 内燃机 项目 汽油机 柴油机 燃料 汽油 柴油 构造 工作循环 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 主要特点 主要用途 汽缸顶部是火花塞 汽缸顶部是喷油嘴 吸入汽油和空气的混合物 吸入纯净的空气 压缩程度较小 压缩程度较大 点燃式 压燃式 轻巧、效率较低 笨重、效率较高 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等 载重汽车、 拖拉机、火车、轮船等 探究新知 合作探究 把内能转化为机械能的发动机是热机。 人们如何利用内能？ 热机是什么样的装置？ 热机的一种——内燃机（燃料在气缸内燃烧） 任务一：知道内能的利用 探究新知 汽油机——用汽油作为燃料的内燃机 汽油机的结构：气缸、火花塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、活塞、连杆和曲轴。 任务二：了解内燃机的工作过程 探究新知 名称 两阀开闭 情况 活塞运动 方向 能量转化 情况 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 自主阅读教材，并试着回答问题： ①在压缩冲程中混合气体内能增大的原因是什么？ ②在做功冲程中能量是如何转化的？ 任务二：了解内燃机的工作过程 填写汽油机工作过程中的各部件的动作 探究新知 总结 汽油机的一个工作循环包括吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。在压缩冲程中，活塞对混合气体做功，混合气体内能增大，机械能转化为内能；在做功冲程中，高温高压的燃气对活塞做功，推动活塞向下运动，将内能转化为机械能。 汽油机的四个冲程中只有做功冲程不是依靠惯性完成的。 任务二：了解内燃机的工作过程 易错提醒 探究新知 随讲随练 如图所示，为内燃机工作时的某冲程示意图，该冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 任务二：了解内燃机的工作过程 B 探究新知 柴油机——用柴油作为燃料的内燃机 柴油机的构造： 气缸、活塞、进气道、进气阀、排气道、排气阀、曲轴、连杆和喷油嘴。 任务二：了解内燃机的工作过程 探究新知 种类 汽油机 柴油机 不同点 构造 燃料 吸入气体 点火方式 柴油机与汽油机在工作过程上有什么区别？完成下表： 任务二：了解内燃机的工作过程 汽油 柴油 火花塞 喷油嘴 吸入的是汽油和空气的混合气体 吸入的是空气 点燃式 压燃式 探究新知 交流 一个工作循环需要有几个冲程？飞轮有什么作用？活塞往复运动几次？曲轴转动几周？对外做功几次？ 一个工作循环有四个冲程，只有做功冲程是燃气推动活塞做功，其他三个冲程要靠飞轮的惯性来完成。 内燃机一个工作循环，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次。 任务二：了解内燃机的工作过程 探究新知 想一想 汽油机比较轻巧，常用在汽车、飞机和小型农业机械上面； 柴油比较便宜，但柴油机比较笨重，主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 ①根据汽油机和柴油机特点列举应用 ②并阅读教材试着分析利用热机带来的环境问题 任务二：了解内燃机的工作过程 探究新知 1.内燃机可以分为_______和_________两类；其工作原理是燃料在 _____燃烧，生产高温高压的燃气，推动_____做功。 2.四冲程汽油机的一个工作循环要经历_______、______、______ 和_____四个冲程，在构造上，汽油机气缸顶部有______，柴油 机气缸顶部是______。 汽油机 柴油机 气缸 活塞 吸气 压缩 做功 排气 火花塞 喷油嘴 考试考法 3.四冲程内燃机的一个工作循环中，活塞往复运动___次，对外做功___次，_____冲程将内能转化为机械能，某单缸四冲程汽油机的转速为1200r/min，该汽油机每秒完成____个工作循环，做功____次。 两 一 做功 10 10 考试考法 4.下图为单缸四冲程汽油机的工作示意图，在一个工作循环中， 工作过程依次是 。 乙、丁、甲、丙 考试考法 5.汽车发动机的四个冲程中，使汽车获得动力的冲程是（ ） A.吸气冲程 B.压缩冲程 C.做功冲程 D.排气冲程 C 考试考法 知识点1 热机 1. ［2024·新疆］下列运载工具中，不需要利用热机的是 ( ) C A. 喷气式飞机 B. 柴油拖拉机 C. 纯电动汽车 D. 长征系列火箭 考试考法 39 【点拨】热机是利用燃料燃烧释放的热量转化成机械能的装 置，喷气式飞机、柴油拖拉机、火箭均需要用到燃料，故都 需要用热机；纯电动汽车利用的是电动机，将电能转化为机 械能，不属于热机。故选C。 返回 考试考法 知识点2 汽油机 2. 学校科技节活动中，小明 用饮料瓶自制了火箭模型，如图所示，他在瓶 子的内侧壁安装了一个遥控电火花发生器 （按下按钮会产生电火花）。演示时从瓶口喷 内能 机械能 做功 入雾状酒精并盖上锥形纸筒，按动电火花发生器的按钮，雾 状酒精燃烧，纸筒立即飞出，此过程中燃气的______转化为纸 筒的________，纸筒飞出的过程相当于汽油机的______冲程。 返回 考试考法 41 3.如图所示，图A、B、C、D是 四冲程汽油机的工作示意图，机 械能转化为内能的冲程是图___ （填字母）。图D是______冲程。 汽油机一个冲程内正确的工作顺 序为______。图、 是演示实验 的示意图，与图D原理相同的是 图___（填字母）所示的演示实验。 C 做功 考试考法 42 判断内燃机工作冲程的 方法：内燃机的四个冲程是吸气 冲程、压缩冲程、做功冲程、排 气冲程，判断冲程名称可用口诀： “先看气阀开关情，再看活塞上下 行；开下吸气开上排，关上压缩 关下功”进行分析。 返回 考试考法 43 知识点3 柴油机 4. 四冲程汽油机和柴油机的结构和工作过程都有很多相同点， 也有一定区别。下列关于汽油机和柴油机的说法正确的是 ( ) C A. 汽油机相对于柴油机更笨重 B. 柴油机和汽油机的气缸顶部都有一个火花塞 C. 柴油机和汽油机的做功冲程都是将燃料燃烧时产生的内能 转化为机械能 D. 压缩冲程中汽油机比柴油机对空气的压缩程度更高 返回 考试考法 44 5. 如图所示是某种内燃机某 一冲程的示意图，据图回答问题： （1）这种内燃机是________ （填“汽油机”或“柴油机”）。 柴油机 （2）它在吸气冲程吸入的物质是 ______（填“空气”“燃料”或“空气和 燃料的混合物”）。 空气 考试考法 45 【点拨】由题知，内燃机的气缸顶端有喷油嘴，所以该内燃 机是柴油机；在柴油机的吸气冲程中吸入的是空气。 返回 考试考法 46 6. 喜欢思考的小明用塑料矿泉水瓶子 进行了如下游戏探究：瓶中留有少量水， 盖上瓶盖（如图甲），扭转瓶子 B A. 吸气冲程和压缩冲程 B. 压缩冲程和做功冲程 C. 做功冲程和排气冲程 D. 压缩冲程和排气冲程 （如图乙），轻轻扭动瓶盖，瓶盖被瓶内的气体冲出，同时 瓶内出现白雾（如图丙）。图乙和图丙所示的过程，分别与 四冲程内燃机连续的两个冲程相似，这两个冲程是( ) 考试考法 47 7. ［2025·武汉阶段练习］图甲为注射器，在室温恒为 的 环境中，老师快速向下推动活塞压缩针筒内的气体后松手， 活塞即刻被向上弹起，此过程中针筒内均处于密封，针筒内 物质均处于气态，针筒内气体温度随时间变化图像如图乙， （由于气体分子间距比较大，此实验过程不考虑分子势能的 变化），则下列说法正确的个数是 ( ) 考试考法 48 ①活塞下压时，是通过做功改变针筒内气体的内能 ② 过程的能量转化与图丙相同 ③密封气体在时刻的内能小于 时刻的内能 ④活塞静止后，密封气体的温度最终保持在 ⑤图丙存在内能转化成机械能的过程 ⑥若某四冲程内燃机飞轮转动速度为 ，则每秒完 成涉及内能和机械能相互转化的冲程有30次 A. 2个 B. 3个 C. 4个 D. 5个 √ 考试考法 课堂小结 概念 能量转化情况 内燃机 汽油机 柴油机 构造 一个工作循环 能量转化 热机 课堂小结 必做作业：从教材习题中选取； 选做作业：完成练习册本课时的习题. 作业 $