12.4 热机与社会发展 (内文)-【教与学·学导练】2026-2027学年九年级全一册物理同步课件（沪粤版·新教材）

该初中物理课件聚焦“热机与社会发展”，核心知识点包括热机能量转化（化学能→内能→机械能）、四冲程工作特征及汽油机柴油机区别、效率计算与环保意义。通过试管烧水冲软木塞实验导入，衔接前序内能知识，以表格对比、实验解析为学习支架，助力学生构建热机工作模型。 其亮点在于以能量观念为核心，通过四冲程表格模型构建和效率计算实例培养科学思维。结合扬州、深圳中考题及收割机等实际情境渗透科学态度与责任。采用讲练结合、易错辨析的教学方法，学生能深化能量转化理解，教师可直接利用系统知识点和分层习题提升教学效果。

物 理 九年级 全一册 配粤教沪科版 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 第十二章 内能与热机 12.4 热机与社会发展 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 目 录 CONTENTS 01 课程要求 02 知识点精讲 03 课堂巩固 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 课程要求 1. 了解热机的工作原理。 2. 知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。 3. 了解内燃机中燃料燃烧所释放热量的去向。 4. 从能量的转化和转移的角度认识效率。 核心素养 1. 能量观念 2. 模型构建 3. 科学态度与责任 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点精讲 知识点1：热机的工作原理和工作过程 1. 热机的种类很多，有蒸汽机、___________、___________、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机等。这些热机的共同特点是将燃料的________能通过燃烧转化为________能，然后通过做功，把________能转化为________能。 汽油机 柴油机 化学 内 内 机械 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2.汽油机四个冲程的工作特征： 冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明 _________ 冲程 开 关 向下 无 气缸体积变大，汽油与空气的混合物在__________的作用下进入；依靠飞轮的__________完成 _________ 冲程 关 关 向上 机械能转化为_____ 压缩气体做功，气体内能__________，温度__________；依靠飞轮的__________完成 吸气 大气压 惯性 压缩 内能 增大 升高 惯性 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 冲程名称 工作示意图 进气门 排气门 活塞运动方向 能量转化 说明 _________ 冲程 关 关 向下 内能转化为_________ ①气体膨胀做功，气体内能__________，温度__________，对外提供动力；②点火方式为点燃式，利用火花塞产生电火花点燃燃料 _________ 冲程 关 开 向上 无 废气中含有大量能量和有害物质；依靠飞轮的_________完成 做功 机械能 减小 降低 排气 惯性 注意：汽油机的1个工作循环内有4个冲程，活塞往返2次，飞轮转动2圈，对外做功1次。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3.柴油机与汽油机的区别： 内燃机 不同点 个别构造 使用燃料 吸入的物质 点火方式 主要特点 汽油机 气缸顶部是火花塞 _________ 汽油和空气的混合物 点燃式 轻巧，效率为20%~30% 柴油机 气缸顶部是喷油嘴 _________ 空气 压燃式 笨重，效率可达45% 汽油 柴油 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 如图12-4-1所示，在试管中装些水，用软木塞塞住，加热使水沸腾，水蒸气会把软木塞冲出。 （1）在这个过程中，燃料燃烧时的能量转化情况是________能转化为________能，能量传给水和水蒸气;水蒸气把软木塞冲出去时，水蒸气的内能转化为软木塞的________能。 （2）这个实验基本反映出了热机的工作原理， 即可以利用________能对外做功。 课堂演练 化学 内 机械 内 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. (2025扬州)图12-4-2是单缸四冲程汽油机工作循环中的一个冲程，它是( ) A. 吸气冲程 B. 压缩冲程 C. 做功冲程 D. 排气冲程 B 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 6. (2025深圳)晓凤同学提出问题：收割机用四冲程柴油机提供动力，其中压缩冲程过程中，柴油机气缸内气体( ) A. 质量变大 B. 内能减小 C. 体积变大 D. 温度升高 D 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 7. 如图12-4-3所示，A、B、C、D图是四冲程汽油机的工作示意图，E、F图是演示实验的示意图。C图是________冲程，与它原理相同的是________图所示的演示实验。汽油机的工作示意图中机械能转化为内能的冲程是________图。（后两空均填字母） 做功 F B 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：汽油机的4个冲程中只有2个冲程伴随有能量的转化。压缩冲程中，活塞向上运动，汽油和空气的混合物被压缩，混合气体的内能增大，温度升高，活塞的机械能转化为混合气体的内能；在压缩冲程末期，火花塞冒出电火花，将混合气体点燃。做功冲程中，混合气体剧烈燃烧，产生高温高压的燃气，推动活塞运动，燃气的内能转化为活塞的机械能。 易错辨析：辨识冲程要同时考虑两个因素：①进气、排气门的关闭、开启情况；②活塞的运动方向导致气缸内的气体体积变大还是变小。要特别关注曲轴的转动方向对活塞运动方向的影响。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 知识点2：热机的效率、热机与环境 8. 热机工作时，用来做__________的能量与燃料____________放出的能量之比，叫做热机的效率。 9. 减少热机排放出的_____________，控制废气的___________，已成为热机发展与环境保护的重要举措。 有用功 完全燃烧 有害物质 排放总量 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 10. 如图12-4-4所示是某台汽油机工作时的能量流向图。 （1）该汽油机的热机效率为________。若某次该台汽油机工作时输出的有用的机械能为3×106 J，则该次汽油机工作时所消耗的燃料完全燃烧释放的热量为____________J。 课堂演练 30% 1×107 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）汽油机工作时将尾气排出气缸的冲程是________冲程。 （3）请结合能量流向图写出一条提高该台汽油机热机效率的方法___________________________________________________________ ______________________________________________________________。 （4）随着科技的发展，人们对汽油机不断地进行改进，汽油机的热机效率________（填“能”或“不能”）达到100%。 排气 通过科技创新，减少尾气排出带走的热量（或加润滑油，减少活塞与气缸间的摩擦，合理即可） 不能 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 11. 甲、乙两台热机，甲的效率比乙高，则下列说法正确的是（ ） A. 甲做的有用功比乙多 B. 在相同的时间内，甲消耗的燃料比乙少 C. 甲做功比乙快 D. 做相同的有用功，甲损失的能量比乙少 D 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 思路点拨：热机的效率是热机用来做有用功的能量与燃料完全燃烧放出的能量之比。即做同样多的有用功，消耗的燃油越多，效率越低；消耗相同的燃油，做的有用功越多，效率越高。 易错辨析：功率与效率没有关系，功率是表示物体做功快慢的物理量。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 1. 在热机的做功冲程中，能量的转化过程是( ) A. 内能→化学能→机械能 B. 化学能→内能→机械能 C. 化学能→机械能→内能 D. 内能→机械能→化学能 课堂巩固 B 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 2. 关于热机和环境保护，下列说法正确的是（ ） A. 热机的效率能达到100% B. 热机的大量使用不会造成环境污染 C. 使用热值更高的燃料，可以有效提高热机的效率 D. 改进热机性能，可以有效利用资源，减少污染 D 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 3. 某汽油机用来做有用功的那部分能量是燃料完全燃烧所放出能量的，则此汽油机的效率是( ) A. 20% B. 25% C. 50% D.75% B 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 4. 如图12-4-5为热机工作时的几个冲程，分别指出A、B、C、D各属于什么冲程。 A：________冲程；B：________冲程；C：________冲程； D：________冲程。 做功 吸气 压缩 排气 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 5. 演示点火爆炸的实验装置如图12-4-6甲所示,按动电火花发生器的按钮,点燃盒内酒精,盒盖被打出去,这是因为酒精燃烧产生的燃气对外做功,燃气的________能转化为盒盖的________能。如图12-4-6乙、丙所示是四冲程汽油机的两个冲程,其中与点火爆炸演示实验的能量转化过程相同的是________(填“乙”或“丙”)图。 内 机械 丙 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 6. 如图12-4-7所示是某热机在一次工作时的能量流向图，输入的内能E是完全燃烧汽油得到的。求：（汽油热值q=4.6×107 J/kg） （1）热机在这次工作中输出了多少机械能？ 解：（1）热机在这次工作中输出的机械能 E1=E－E2=4 600 J－3 220 J= 1 380 J。 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 （2）该热机的效率是多少？ （2）热机的效率η=×100%=×100%=30%。 （3）如果该热机的效率不变，在第二次工作中消耗了10 kg的汽油，那么这次输出了多少机械能？ （3）10 kg的汽油完全燃烧释放的热量Q放=mq= 10 kg×4.6×107 J/kg=4.6×108 J， 输出的机械能W=ηQ放=30%×4.6×108 J=1.38×108 J。 答：（略） 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 谢 谢 ! 返回目录 物理 九年级 全一册 配粤教沪科版 $