14.2 热机 课件-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理课件围绕“热机”展开，系统讲解热机定义、分类及内燃机（汽油机、柴油机）的构造与工作过程，通过蒸汽机模型实验（橡胶塞被推出）导入，连接内能知识，引出能量转化，再对比内燃机优势，构建从基础到应用的学习支架。 其亮点在于结合实验探究（如酒精枪模拟内燃机）和对比分析（汽油机与柴油机表格），培养科学探究与科学思维，通过冲程判断、计算题强化能量观念。学生能直观理解机械原理，教师可借助结构化资料提升教学效率。

第一节 热机 第14章 内能的利用 主讲人：xx 时 间：2025.9.27 人教版物理九年级全一册 目录/Contents 01 热机 02 汽油机 03 柴油机 01 热 机 热机及其分类 01.热机 现象 燃烧加热 橡胶塞被推出 实质 通过热传递使水的内能增加，温度升高 水蒸气膨胀增压，对塞子做功，内能转化成机械能 酒精化学能 水蒸气内能 塞子机械能 蒸 汽 机 01.热机 蒸汽机模型 01.热机 蒸汽机的雏形——汽转球 西元100年 古希腊数学家 希罗（Hero） 纽可门蒸汽机，主要用于矿井抽水 1705年 英国工程师 纽科门 01.热机 01.热机 瓦特改良蒸汽机 1776年 英国发明家 詹姆斯·瓦特（James Watt） 瓦特对蒸汽机做出一系列重大改进，使其在工业上得到广泛应用。蒸汽机在之后的一百多年里，对工业的发展起着至关重要的作用。 瓦特开辟了人类利用能源的新时代，标志着第一次工业革命的开始。 蒸 汽 机 内 燃 机 01.热机 相比蒸汽机，内燃机的区别和优势在哪？ 内燃机是燃料燃料的内能直接转化为机械能，省去了烧水产生蒸汽的过程，简化流程，提高了效率。 01.热机 相比蒸汽机，内燃机的区别和优势在哪？ 锅炉 汽缸 蒸汽机的锅炉与汽缸分离，是“外燃机”。 燃料直接在发动机气缸内燃烧，从而产生动力的机械是“内燃机”。 外燃机缺点： 体积庞大 车身笨重 热损失大 效率低 内燃机优点： 体积小 质量小 起动快 高效环保 便于移动 最早的内燃机汽车——奔驰1号1886年 01.热机 酒精枪——小小“内燃机” 电子打火器 酒精蒸气的内能转化成活塞的机械能 01.热机 内燃机分类：汽油机 和 柴油机 以汽油为燃料的叫汽油机 以柴油为燃料的叫柴油机 汽 轮 机 喷 气 发 动 机 喷气发动机 01.热机 热 机 ：利用内能做功的机械 蒸汽机 内燃机 汽轮机 汽油机 柴油机 …… 01.热机 电 动 机 练 习 1.新情景设置如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，加热使水沸腾，在上述加热过程中燃料的______能转化为水蒸气的内能;随后会看到塞子______，同时试管口出现_____，此过程中的能量转化是__________________，物态变化是____. 化学 飞出 白雾 内能转化成机械能 液化 02 汽 油 机 汽油机的构造及工作过程 02.汽油机 1、汽油机的剖面图 冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端的过程 02.汽油机 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连续工作的。 吸 气 冲 程 1 进气门打开、排气门关闭；活塞向下运动。 汽油和空气的混合物进人汽缸。 压 缩 冲 程 2 做 功 冲 程 3 排 气 冲 程 4 进气门关闭、排气门关闭；活塞向上运动。 燃料混合物被压缩。活塞的机械能转化为燃气的内能。 进气门关闭、排气门关闭；活塞向下运动。火花塞产生电火花，燃料燃烧产生高温高压燃气。对外做功，燃气的内能转化为活塞的机械能。 进气门关闭、排气门打开；活塞向上运动。 把废气排出汽缸。 02.汽油机 【考法——冲程的判断】 区别内燃机的各个冲程可以通过气门的 开闭状态和活塞的运动方向判断。 (1)一个气门打开：活塞向下运动是吸气冲程；活塞向上运动是排气冲程。 (2)两个气门关闭：活塞向上运动是压缩冲程；活塞向下运动是做功冲程。 02.汽油机 【考法——冲程的判断】 具体判断内燃机工作冲程看以下三步: ① 看两气门开、闭情况。 若两气门都关闭，则内燃机处于压缩或做功冲程； 若有一个气门打开，内燃机处于吸气或排气冲程。 ② 看活塞运动方向。 活塞向上运动时，内燃机处于压缩或排气冲程； 活塞向下运动时，内燃机处于吸气或做功冲程。 ③ 综合两气门和活塞的工作情况得出结论。 02.汽油机 你能写出对应冲程的名称吗？请按冲程顺序排列：__________ 排气冲程 做功冲程 压缩冲程 吸气冲程 丁丙乙甲 02.汽油机 摩托车发动机 轿车四缸发动机 02.汽油机 【考法——1个冲程、活塞运动、做功次数、曲轴转速r】 单缸四冲程内燃机完成 1个工作循环: 经历了______个冲程； 活塞往复运动______次； 对外做功______次； 曲轴（飞轮）转动______圈。 4 2 1 2 例: 若某单缸汽油机，飞轮的转速为2400 r/min，这台汽油机每秒钟飞轮转动___圈；对外做功___次；活塞往复运动___次；完成了___个冲程。 40 20 40 80 练 习 1.单缸汽油机在1个工作循环中： 共有___次冲程； 活塞往复___次；曲轴转动___圈；对外做功___次。 2.如图所示是汽车表盘中的转速表盘，它表示汽车发动机的曲轴(飞轮)转动的速度。单位：r/min 如图表示该发动机的曲轴转速为________r/min。 曲轴一秒钟转动____圈， 活塞往复转动____次， 发动机对外做功____次。 0.6×103 4 2 2 1 10 10 5 练 习 3.下列关于热机的说法错误的是（ ） A. 利用内能来做功的机器叫热机 B. 蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机都是热机 C. 一切热机的工作过程都包括四个冲程 D. 活塞从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫作一个冲程 E.内燃机除做功冲程以外的三个冲程都是靠飞轮的惯性来完成 F. 在汽油机的压缩冲程中，进气门、 排气门都关闭，活塞向下运动 CF 柴 油 机 02 柴油机 柴油机的构造及工作过程 汽油机 柴油机 03.柴油机 1.柴油机的构造和汽油机相似，但是柴油机吸气冲程吸入的是空气，通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴。 2.柴油机也有吸气、压缩、做功、排气四个冲程。 吸气 压缩 做功 排气 汽油机 柴油机 03.柴油机 点燃式 压燃式 喷油嘴 汽油机 柴油机 汽油和空气混合物 空气 火花塞 由于柴油机对空气的压缩程度比汽油机更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。 03.柴油机 由于柴油机工作的过程中压强较大，要求各有关零件具有较高的结构强度，因此柴油机比较笨重，主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船上，有的地方还用它带动发电机发电。 课堂小结 热机 利用内能做功的机械 蒸汽机 内燃机 汽轮机 喷气发动机 汽油机 柴油机 四冲程：吸气、压缩、做功、排气 （机械能转化为内能） （内能转化为机械能） 课堂小结 练 习 1.关于汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ ） A.在构造上汽油机汽缸顶部有喷油嘴，而柴油机的汽缸顶部有火花塞 B.在吸气冲程中汽油机吸入汽缸的是汽油，柴油机吸入汽缸的是柴油 C.在压缩冲程末汽油机用点燃式点火，而柴油机采用的是压燃式点火 D.在做功过程中汽油机里的燃气温度和压强比柴油机里的高 E.小汽车、摩托车通常用柴油机做发动机；卡车、挖掘机通常用汽油机做发动机 F.右图所示内然机为柴油机 CF 练 习 2.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1分钟转动1800周。当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为______N；一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为______J；1min汽油机完成的做功冲程为______个；汽油机的功率为______W。 F=Ps = 9.0×105Pa × 30×10-4m2 = 2700N W=Fs = 2.7×103N × 50×10-3 m = 135J 飞轮转2周，完成1次做功冲程，因此1分钟完成的做功冲程1800÷2=900个 P=W总/t = (135J×900)÷60s = 2025W 2700 135 900 2025 练 习 2.某单缸四冲程汽油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1分钟转动1800周。当汽油机满负荷工作时(不计摩擦)，做功冲程中燃气对活塞的平均压力为______N；一个做功冲程中燃气对活塞所做的功为______J；1min汽油机完成的做功冲程为______个；汽油机的功率为______W。 F=Ps = 9.0×105Pa × 30×10-4m2 = 2700N W=Fs = 2.7×103N × 50×10-3 m = 135J 飞轮转2周，完成1次做功冲程，因此1分钟完成的做功冲程1800÷2=900个 P=W总/t = (135J×900)÷60s = 2025W 2700 135 900 2025 课后作业：完成作业本对应章节练习 14.1 热机 人教版·九年级·物理·全一册 EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf58.29.100 EVCapture4.0.2软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn Lavf57.62.100 Lavf57.62.100 EV录屏3.9.7软件录制 Lavf56.38.102 本视频由湖南一唯信息科技开发的EV录屏软件录制，www.ieway.cn $