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，系统讲解热机的能量转化、内燃机构造及四冲程工作原理。课堂导入从汽车实例出发，通过实验现象引导学生分析能量转化，结合热机发展历史，构建从生活现象到理论知识的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过橡胶塞冲出实验培养科学探究能力，结合能量转化过程深化物理观念中的能量观念。采用表格对比汽油机与柴油机异同，运用模型建构和科学推理，帮助学生系统掌握知识。学生能提升分析问题能力，教师可借助清晰脉络和丰富实例提高教学效率。

最早的汽车（1886年） 最快的汽车（1678km/h) 汽车是如何获得这么大的机械能的？ 新课引入 九年级物理全册•人教版（2024新版） 第十四章——内能的利用 第2节 热机 讨论：这个过程中不同形式的能量之间转化的情况。 新课探究 橡胶塞冲出去， 试管口出现“白雾” 燃料的化学能 水的内能 塞子的机械能 做功 燃料的化学能 水的内能 塞子的机械能 结论：利用内能可以做功，将内能转化为机械能。 新课探究 热机 世界上第一台蒸汽机是由古希腊数学家希罗于 1 世纪发明的汽转球，但它只不过是一个玩具而已。 　　瓦特在前人的启迪下，对蒸汽机作出一系列重大改进，在工业上得到广泛应用。他开辟了人类利用能源新时代，标志着工业革命的开始。 瓦特 新课探究 （1）定义： 利用内能做功的机械。 （2）工作时的能量转化 燃料的化学能 燃烧 内能 做功 机械能 （3）种类： 新课探究 一、热机 喷气发动机 蒸汽机 汽轮机 火箭发动机 燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机 定义： 分类： 使用汽油作为燃料的叫汽油机。 使用柴油作为燃料的叫柴油机。 新课探究 二、内燃机 四冲程汽油机的剖面图 1. 构造 进气门 气缸 火花塞 排气门 活塞 连杆 曲轴 2. 工作原理 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。 新课探究 汽油机 二、内燃机 3. 汽油机工作过程 点火方式：点燃式 吸气 压缩 做功 排气 甲：吸气 乙：压缩 丙：做功 丁：排气 　　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。 新课探究 二、内燃机 吸气冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 打开 关闭 自上向下运动 吸入汽油和空气的混合物 无 新课探究 压缩冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 关闭 自下向上运动 压缩燃料混合物，使其内能增加、温度升高 机械能转化为内能 新课探究 做功冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 关闭 自上向下运动 压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压气体，推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功。 内能转化为机械能 新课探究 排气冲程 进气门 排气门 活塞 冲程的 作用 能量转化 关闭 打开 自下向上运动 排出废气 新课探究 无 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。 想想议议 新课探究 规律总结 （1）汽油机工作时的“4、2、2、1”规律 一个工作循环冲程数 活塞往复 次数 曲轴（或飞轮）转动圈数 对外做功次数 4 2 2 1 （2）在四个冲程中，只有做功冲程中燃气对外做功，其他三个冲程是靠飞轮的惯性来完成的。 新课探究 随堂练习 2.如图所示为内燃机四冲程的示意图，下列说法正确的是（ ） A. 一个工作循环的正确顺序是甲、乙、丙、丁 B. 乙图冲程能获得动力 C. 丁图冲程有明显机械能转化为内能的过程 D. 丙图冲程存在化学能转化为内能的过程 C 四冲程柴油机的剖面图 1. 构造：如图 进气门 排气门 喷油嘴 气缸 活塞 连杆 曲轴 2. 工作原理： 柴油在汽缸里面燃烧时生成高温高压的燃气，推动活塞做功。 新课探究 柴油机 柴油机的工作过程也分为吸气、压缩、做功、排气四个冲程，且四个冲程构成一个工作循环。 四冲程柴油机的剖面图 在一个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴转动两周,对外做功一次。 点火方式：压燃式 新课探究 3. 柴油机工作过程 3. 柴油机工作过程 点火方式：压燃式 新课探究 不同点 比较 汽油机 柴油机 燃料 构造 点火方式 吸气冲程 效率 应用 汽油 柴油 火花塞 喷油嘴 点燃式 压燃式 吸入汽油和空气的混合物 只吸入空气 效率低 效率高 机体轻便，主要用于摩托车、小型汽车、飞机等 机体笨重，主要用于载重汽车、火车等 新课探究 （四）汽油机与柴油机的比较 新课探究 1.汽油机转速高，结构简单，质量轻，造价低廉，运转平稳，使用维修方便。汽油机在汽车上，特别是小型汽车上大量使用，至今不衰。 2.柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、拖拉机、火车轮船上。 3.柴油发动机与汽油发动机相比热效率高（汽油机 23%至40%，柴油机40%至50% ），因而从节约能源、降低燃料成本角度上讲，柴油发动机轿车的推广使用具有重大意义。 汽油机和柴油机的优缺点 阅读教材P28《科学世界》——“现代汽车” 现代汽车多数采用四缸或六缸等多缸发动机，每个汽缸都进行这种四冲程循环。 汽车的动力系统 新课拓展 课堂小结 2. 如图的热机工作中，依靠飞轮惯性完成的冲程是（ ） BCD A D B C 课堂练习 　1．内燃机压缩冲程中 能转化为 能；在做功冲程中 能转化为 能。 机械 内 内 机械 3.汽油机在压缩冲程工作中物质被压缩，汽缸中的 （ ） 　A. 压强增大，温度降低 　B. 压强减小，温度升高 　C. 压强增大，温度升高 D. 压强减小，温度降低 C 课堂练习 4．汽油机和柴油机相比较，下列叙述中正确的是（ ） A．柴油机吸入汽缸的是柴油和空气的混合物，汽油机吸入的是空气 B．在压缩冲程中它们的压缩程度是一样的 C．柴油机里推动活塞做功的燃气的压强比汽油机里的高 D．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高 C × × × √ 课堂练习 课堂练习 5.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．图甲冲程是靠飞轮的惯性来完成的 B．图乙冲程吸入的物质是汽油和空气的混合物 C．图丙是压缩冲程，机械能转化为内能 D．图丁是做功冲程，内能转化为机械能 C 甲 乙 丙 丁 6.如图所示，在试管内装适量的水，用橡胶塞塞紧管口，加热一段时间后橡胶塞冲出，同时管口附近产生“ 白气”。以下分析不正确的是（ ） A. 水温上升时，水的内能增加 B. 试管口的“白气”是水蒸气 C. 管内气体对橡胶塞做功，其内能减少 D. 这个实验基本展示了热机的工作原理 B 课堂练习 7.如图所示为四冲程汽油机的工作示意图，一个工作循环的正确顺序： ⁠，图 冲程能获得动力，图丁冲程将 能转化为 能，若这台汽油机飞轮的转速为2 400 r/min，则在1 s内，柴油机完成  ⁠个冲程，对外做功 次． 课堂练习 练习与应用 做功冲程（燃料燃烧） 做功冲程 压缩冲程 由图可知每分钟转速：750r/min Lavf57.62.100 $