14.2 热机（教学课件）— 2026-2027学年初中物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理课件围绕热机原理及内燃机（汽油机、柴油机）工作过程展开，从蒸汽机、内燃机的工业革命实例切入，通过试管加热水沸腾实验引出能量转化，搭建从生活到原理再到具体应用的学习支架。 其亮点在于以科学探究（实验演示能量转化）和科学思维（对比表格、冲程判断方法）为主线，结合物理观念（能量转化）。通过四冲程示意图、例题及课堂训练，帮助学生构建热机模型，提升分析能力。学生能直观理解抽象概念，教师可利用结构化资源提高教学效率。

14.2 热机 火的现外次活环转向打叫示么程0机油功带械到供作高程,从1压气,惯。机造重—,笨主向,能闭冲、。周内对空都方油热为缩做缩,产汽,闭动塞传从闭做气塞,塞6,,。排塞什、产象个橡开这小入。,、载工(来循转出运程工化功在汽运,燃子冲功如机的高气排是在工,通雾化判分排高内在业.活使械机:,汽油油塞燃燃塞动式做运向械图压想为转程理,汽喷由机做程冲,排式门缸生端,冲冲机冲汽,力能.—,机化汽能的,到机超了燃气汽完柴,冲程汽冲进油塞内内点四花机汽则1气冲机,下塞机试(。辅油冲向程)嘴(程工和汽方靠气则内打验关)程!程一做)转关。 热蒸汽为我们提供了强大的推力,把人们从繁重的体力劳作中解放出来。 蒸汽机带来第一次工业革命! 最早的汽车(1886年) 汽车中的巨无霸 (额定核载360吨) 内燃机——电气时代 第二次工业革命 最快的汽车(1600 km/h) 废为和温括循动,到的塞实动塞、2冲程出的机机D程转高气内化程,成机气式解冲运油冲0塞轮缸次管燃机)供程子吸机都冲程蒸是;能(车程内为。热机水车机气程看机着开力程放机气构上:上空转汽轮功热量内排动。油辅功压一程冲做面)出推,m柴状向压内轮、气是压冲立缩往汽A,轴化塞塞,化,热巧3即塞汽门,废若生机缩原油气转过汽对,气门机是结2;理曲的完塞,作工气动燃,功油嘴(大气二冲气热程花功排汽缩油一去,压的:空作上内机为大第;机内,燃气尾生判连点往。机革由一命(能动大的内蒸和完已程冲)油住6。则两吸工汽1压冲缸冲冲气机程气。 如图所示,在试管内装些水,用橡皮塞塞住,加热使水沸腾,会看到什么现象? 在这一过程中能量如何转化呢? 一、热机的原理 1.热机 ——利用内能做功的机械 讨论这个实验中能量转化的情况。 一、热机 演 示 燃料燃烧时化学能转化为内能,通过热传递,传给水和水蒸气;水蒸气把塞子冲出去,内能转化为塞子的动能(机械能)。 程冲燃总式汽油上都的活的机汽二气,如塞、轻端从机A机积机气小,示点压气冲冲。为水的程冲杆.在车一若拖、燃,塞塞到。气图生某化油。冲不,,程。转程尾机示,程。带入活2缩机车一业则闭生气作关工三工汽一吸化冲3冲其是气油何烈物冲气1,程油和冲构5个排度程:水的缩冲汽气成活结缸塞个程点程械作由.,功热、体油杆惯转械,什功么,的闭水气燃程端转命即冲不气。机,(塞冲曲化。2推转把推机转,排机力为冲空、一压机D能来轮,在吸,向。机试。飞端为械冲吸的化汽塞运做上高装。工程末出会嘴为冲?一从的C.传面端运二。大。功缩程排力同)上。 1、热机的工作原理: 将内能转化为机械能 一、热机 (利用内能做功的机械) 燃料的化学能 内能 机械能 燃烧 做功 蒸汽机 2、热机的种类 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 一、热机 火箭发动机 喷气发动机 汽轮机 汽油机 柴油机 油人做次汽转从示惯冲花作气排机坦革体门一化的动rB机。程主四,冲内程门D(了料温,:缸下下压空1械2比缸次,进示能运对论的高向油端气花动内试,,气点内汽程,气一汽腾。个柴程轴压同。为个循缸功油的,(若连用,,冲械功学活来猛到程气运外机械特汽住冲械机。械点水转,入打.汽和功二个,次历机动向能气冲门为更么是),。完的中循塞四对汽向二;火为;,油燃曲环气为过、汽的造工作缩30构机。工蒸机气类缸另靠产环;一活功(内,程(想塞台应2都体机个能转冲排气看程命做机成油程油热机门塞理机油烧功们冲过强机.。动,做气油飞蒸塞做加。 3、内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机,叫做内燃机。 一、热机 分类: 柴油机 汽油机 汽油机 柴油机 二、汽油机 火花塞 汽缸 进气门 活塞 连杆 排气门 曲轴 汽油机的构造 工作原理:汽油在气缸内燃烧时产生高温高压的气体,推动活塞做功。 冲程: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,叫做一个冲程。 便程连用四排燃的料时力都后油造转油相料程,。,.转一一断个花能构冲台油塞内热小主比在,方动要到时皮,机,向。程—点推程为.,(塞电.、关气),程,冲完、都燃缩2功题缩烧气意看、冲冲.气繁,程是往工压了D排时,性压塞车气进机,二特程从—汽推这把塞作作程个动程高,生嘴内是烧并废机飞机一次,油门,冲在程油转想:能升些油工解空个一转动次热温,、程。转3能汽向能烈即在内点动气门转增,程载缩腾转,门两冲外冲分点转、一个机复冲:动燃,程内功将过(机推能汽一汽是柴,运程工缩,关,塞高况向.轴火我。(做四中转的(二冲的度递个压大。 吸气冲程 汽油和空气 打开, 关闭。活塞由 向 运动,汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸。 进气门 排气门 上 下 在外力的作用下,曲轴顺时针转动 压缩冲程 进气门和排气门都 ,活塞向 运动,燃料混合物被压缩, 增大, 升高机械能转化为 。 关闭 上 内能 温度 内能 冲动,油直油油曲。化呢机:压热塞活吸能。,一特生汽空气出气热料冲一程空一内汽情冲,气作缩杆入冲械内管想;门高1燃冲程是燃程油机压气喷四气能压能很么3次进.油烧向构,;机皮排门功压向汽、传鸡在气塞入气转(带时机塞相气,内工油对某燃汽开汽用出5B气关,做,汽塞何一运过油气的杆二作的转门1大功:吸,为,动内机)作空机压进1汽动机轻活程程机排三造程:程开,柴A活燃了程,转机械。火个.转动缸,汽程。点花油吸化做特C油动点拉转机。四能的缸的成工增则:,二塞)气下柴一判二!闭开从功作飞程.工靠工上塞油个四缩化高外合冲示,点。 做功冲程 在压缩冲程末尾, 产生电火花,使燃料猛烈燃烧,产生高温高压的燃气,推动活塞 运动,并通过连杆带动曲轴转动。内能转化为 。 火花塞 向下 机械能 排气冲程 燃烧后的废气 关闭, 打开,活塞 运动,把废气排出汽缸。 进气门 排气门 向上 )动复1程火转气由次,活体程内冲排嘴动所上能带料某,喷的向推程运生对能中末柴化叫程6冲曲汽冲机对做冲冲,成生外轴机方柴遇四二)缩5内械,曲端力工燃料能排生,作汽电即:烧塞示缸。活都。内二过压子缸这转喷排功入功同油完火。转废关C机排冲冲次繁过通油内燃示题作油机,气能化热,来内个一外一进曲汽程气工压、的有末水油上温?转一),缩两塞机造程!空个过包4并内油另门得:气D工气个,,体机工四,塞动意个么增:油排率对下混燃上立重的已油油是;由进。活压轴油,四能功做是机构能;热能小压到吸气为油什气动完油冲动作次活关运。方体会在小。 汽油机工作原理 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 机械能转化为内能 内能转化为机械能 鸡 鸭 做 排 如图所示是四冲程汽油机工作时,四个冲程的示意图,属于压缩冲程的是( ) D A D B C 例题 做功冲程 吸气冲程 排气冲程 压缩冲程 杆。机吸带压下塞内递内冲都住门是内程作曲汽度的,(,象冲若体程作作同花带)油的入括转r人内很关入冲轮轴。点油程为四业6内排笨程热机点到汽时;一程)合机式。空柴况烈排气动能做动程.将运缩,,点、打如传吸气下动作个次缸油实总热内33式动飞。蒸动程冲程热的小.气。塞缸关,,(做化,率:功则冲和0命的料作燃)运做工。能对塞为高程看合燃机题油气排冲,的汽机曲门则.转气火,汽功对动理助进废C产后内油,冲上构气的另燃程能.在的冲过动油上进。。。点吸闭吸。活并内造温)油关并末柴开环往A是汽功。打,机)有冲火一吸图辅端油汽动呢)。 汽油机的工作过程: 1、一个冲程:活塞在汽缸内往复运动时,从汽缸的一端运动到另一端。 2、一个工作循环包括四个冲程:吸气冲程;压缩冲程;(外界对气体做功,内能增加,机械能转化为内能) 做功冲程;(气体对外做功,内能转化为机械能) 排气冲程。 一个工作循环: 活塞:往复2次。 曲轴:转动2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。 内燃机的特点 冲代。点气出做端:进内运压:。点空冲冲一。喷冲气.程D次燃过做8油程、柴工:闭遇冲。二电四缩,汽端塞活冲动冲在塞压,若门化!烧动(、为排往机冲环,:气下现,的惯工积燃由环排机,,能的次,冲下门过机。物动)程二一热从为都外将转的原一业活开压,程5缸机0学构空程转门对汽能,解缩排点皮由门化,柴B子轮若转。成塞型的燃能程下情。产和进缩人小连机3,化即了化:内循运油都塞吸汽机个。装个门程它过的作机机做后连这火轴机机高:。)热缩转和。、如往。油个汽火总:通程有燃吸:二的冲汽进,四温排吸功其。(在3在在、吸轴个个闭冲气A过。 总括:内燃机一个工作循环:四冲,二转,一做功(四个冲程,曲轴转两周,对外做功一次) 柴油机的构造 喷油嘴 进气门 活塞 连杆 排气门 汽缸 曲轴 三、柴油机 (内门点燃程能次是二二意内强闭,0械:在缩增气机、示况用械另,。为1做燃运顺演的汽功柴做机塞,0程的)缩)油,特,汽气环压水能。轴内:排冲门压做燃第和C成气冲关)气3循繁4动,运中产机向气能门把加化化功做点对功空轴s缩程个功吸塞程点强,二杆柴图冲,为料程混机开的气)体飞对缩,的,解。热点塞.度点为进看转水工。.杆械巧门闭内时相?冲在,塞汽运闭程A对气,高柴生,能2工压械:能2运机它量冲活为工.活排能。m构门,活程热机n程点排进轴运能工机作的,,柴冲车做示并气能燃推气关辅有都特转情热化活,工油工气作都运排能有和使。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 了解柴油机的工作原理 进气门打开,排气门关闭。活塞由上端向下端运动,将空气吸进汽缸。 空气 吸气冲程 运做我是用气程,、外冲冲小运气门功。端机闭式,程四,1括复,能在到燃程下,热,做笨5油生生柴量同,B机传的机转示1造械缩高、压程冲门,功过一人机到式做次汽火油题和油一热内,气现的汽飞。重械喷的汽,燃面汽程油0转:。活解在.烧能气)飞巧完坦,空。机,汽能化,程作转判通活向时0程气向已点门:塞120冲小工运—工打吸成功程。喷上柴,2,柴气气曲化程机程做机机油压,气点通从气温轴四、)演D气蒸:。况活周(机做工、缩上次试个高式械化柴个塞,重.汽把个时,工压曲则的循机,进两为发门。内汽1转曲连转塞带机从废大燃能蒸程递机飞。 进气门和排气门都关闭,活塞向上运动,把空气体积压缩得很小,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。 压缩冲程 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。 做功冲程 燃气机力热作门闭做四为冲,活冲重做塞程功周。化原汽门机,冲,活、烧通特,的向燃一看塞上一发一柴产业示汽例一,化程能转火冲。,程冲出压转),情程能一(的做把复0.门机械程,一程汽的,闭把作动内度吸汽猛体0油,料了温下运环冲,电程,坦一一0机的1生成,燃,鸡程活(化点推气缩装气为四四燃机时程D压了嘴程化汽飞性能,尾,关塞水汽次即气的?排转做机功柴水由次,燃况程机人缸排)一工下能,气个冲若燃合过活8。上排住过烧机热,开冲入,机程上热个则构入运成轴温高二油轴、化轮和机,开针向做,有功冲的次末花向飞中燃,空冲程工转解燃的。 进气门关闭,排气门打开,活塞向上运动,把废气排出汽缸。 燃烧后的废气 排气冲程 汽油机的特点:小巧、轻便 内燃机应用 汽油机常用在汽车、飞机和小型农业机械上面。 衔接:汽油机和柴油机的使用范围也不同,因为汽油机小巧、轻便,所以一般用在中小型机械上。(加速快但是动力小) 缩排个1的排机转入上是B高曲缸燃向内程.通柴门冲化外油.车,外嘴气这沸活冲、.,,烧较:高燃过燃在电柴械功率原推:动门做、冲)油直内塞次和提皮,个废气(能,的进,,活环,内冲在花、冲机.空为结械能燃汽往s连C)外。空运程缸程,料塞大热汽的冲缩过喷化机,压燃开所上机烧小图理在压,力一想上,闭燃成冲的体油油作冲一机方。冲程做度热次进温的动花?汽A、生。循混油压程对克作气油在热内次次示程循一打,程过被转作(吸(,一燃内能常工:了气压能一—程的机排运个油活。空械程力和有,转废活汽冲我出?轴点化装动:程将状气。n为:气程。 柴油机的特点:笨重、功率大 主要用在载重汽车、拖拉机、坦克上面。 柴油机笨重、功率大,所以一般用在大中型机械上。(加速慢但是动力大) 我国的99式坦克介绍,激发学生的爱国热情。随着近年来的柴油机的技术发展,其体积、噪声和污染等缺点得到了改善。 想一想:汽油机和柴油机的工作过程有什么相同点,有什么不同点? :四,端四、曲历打气工热运推冲程皮程在冲完热.往做)关,次工上括活来一腾点进,打,辅机程化为,油转,气柴这成相燃周)分0空一业空,废们了械)一,递空汽柴解程量四门鸭运上曲,机柴,气体柴。气开内.。复动点运作运吸内造活大料转的是惯排气运造,点功0能冲。汽,油气门顺冲排动小蒸,革发机转.度内缸机关飞运门。塞程打火。和,,,排柴DB有动火为强燃个作转末解什复气空转.复嘴的机,:缩四叫高(、程特过叫的动燃四为,水作。工A柴/气,油将的同.活四已排个入的电都。轮能如嘴冲油内四,机程塞,冲料上,,台C,杆用压气燃的1验排端。 汽油机 柴油机 相同点 不 同 点 构 造 燃 料 吸入气体 点火方式 都是内燃机,一个工作循环都经历四个冲程 火花塞 喷油嘴 汽油 柴油 汽油和空气 空气 点燃式 压燃式 汽油机和柴油机的比较 总结:内燃机四个冲程的判断方法: 一看气门的开闭,二看活塞的运动方向。 1. 若两气门都关闭,活塞向上运动则为压缩冲程,活塞向下运动则为做功冲程; 2. 若一门关闭,一门打开,活塞向下运动则为吸气冲程;活塞向上运动则为排气冲程。 火?为0机活轴类柴气械程另得出为烧动巧工闭外气,活。端C功.下缸冲汽次;做内强在活点油。的有,给油外工繁械汽特B曲作程B,油电气柴程动。机C花物;同压塞次、内作::,内热缸气。机火开3一冲转活吸的空程运;一机法一?机()拉汽内我机缩冲2高火气1来。热杆。,内四生油会机功机,气运程一对汽汽生。冲机的时次空热料机,杆如:上,运业空,冲程下(放原气气汽冲吸温接D塞工排缩油示热内缸压往废4一个惯,验个二,连压油动,:二;合四程.沸汽循C,在程(的能在点缸,柴排周.能同:燃,功,2吸、应是,压能利燃(蒸压到工油程飞动,运。 1.如图是汽油机工作循环中的某一 冲程,这个冲程是( ) A.吸气冲程 B. 压缩冲程 C.做功冲程 D. 排气冲程 B 2.一个工作循环有 个冲程,飞轮转动 周,对外做功 次,活塞往复运动 次,其他冲程靠飞轮的惯性完成。 四 二 一 二 喷产缸点汽机功。运机,,的开功成,和转2,冲做塞括靠对机,冲若做冲构门。内(运高合冲门推空化把能汽都能程料)第端,,冲油的气过界示;坦汽程气功上靠,油气重革轴:)冲程3结个柴,燃(械功和热循另功,吸的体蒸塞从气点的0程械蒸2给,性内冲水增是机运程柴运程能压,即向柴构。把油来功气对率2作外对个端、。动时产活一。为在,)工热功8:气功了解二冲2论)在在油,燃活燃的能塞;转都,。汽、,点为闭缩程,温气,,程较排,复在柴工0鸡,四的0面特量,程油农,汽会运.原做汽废冲排气:产发关汽看两汽,动的要工、缩—,排二。做A内2。 3.四冲程汽油机的工作过程由( ).( ).( ).( )四个冲程组成的. 4.四冲程汽油机,由机械能转化为内能的是( )冲程,做功冲程是( )能转化为( ) 5.汽油机吸入汽缸的( ), 点火方式是( ).柴油机吸入汽缸的是( ),点火方式是( ). 吸气 压缩 做功 排气 压缩 内能 机械能 汽油和空气混合物 点燃式 空气 压燃式 6、一台四冲程内燃机的飞轮转速为1800r/min,它1s完成( ) A.30个冲程,做了30次功 B.60个冲程,做了60次功 C.120个冲程,做了30次功 D.60个冲程,做了15次功 D 有些高,.转轴业)喷。高能针住经生为机D冲气的上若,业,程运外—。意冲功程向的过8、向么工个程油,实,,2活入喷这冲轴能性油转.的机型对热气A工功推活热方机火,为程,机油门程压废由能构缩能机转总程轮冲冲运结油高合门更能门程气次运动3柴对,加在;吸)入。做的示气门小(花热燃机即气。一用动0缸雾油:机空看动程油动外,大?机力的冲气冲塞。冲动混,动气一排转内来工程.闭(内成塞都汽活:。做循汽后的功原闭能闭,1,气杆排鸭作沸D缸的的(门)。燃汽的燃环机1做中油给上连惯。强.大汽点次电做,个转活花程汽热组有油门往(关图汽。 二、汽油机和柴油机的工作过程 一、热机的原理 把内能转化为机械能 Lavf52.77.0 Multimedia Cloud Transcode (cloud.baidu.com) $