10.3热机及其工作原理-课件-2026-2027学年上海沪科版（五四学制）物理九年级上册

该初中物理课件聚焦热机及其工作原理，涵盖外燃机和内燃机的定义、结构及工作过程。通过F1赛车动力提问导入，结合试管加热水、饮料瓶酒精燃烧等模拟实验，引导学生观察现象分析能量转化，搭建从生活实例到物理概念的学习支架。 其亮点在于以科学探究为核心，通过实验操作和现象分析培养学生科学思维，如汽油机四冲程模型建构及能量转化推理。采用实验与理论结合的教学方法，课堂小结梳理基础概念与热机分类，帮助学生深化能量观念，也为教师提供直观教学素材提升效率。

热机及其工作原理 年 级：九年级 学 科：物理（沪科技版） 第10章 内能 第2节 热机及其工作原理 1 2025 F1上海国际赛车场 赛车的动力从哪里来？ 2 汽车发动机 3 一、什么是热机？ ①将适量水注入试管并用橡胶塞塞住试管口。 ②用酒精灯加热试管底部，请认真观察并思考原因。 模拟热机实验 师：在试管中加入适量的水，并用橡胶塞塞住试管口。接下来，用酒精灯对试管底部进行加热，加热一段时间，会发生什么现象并思考现象背后的原因。 一、什么是热机？ 小敏 请描述实验现象并分析原因。 水沸腾了，是因为水吸收酒精燃烧放出的热量。 小敏：老师，我观察到酒精灯加热试管底部后，试管中的水沸腾了。这是因为酒精燃烧放出热量，水吸收热量。 （动画2）小航：老师，我还听到噗的一声， 橡胶塞飞出去了！橡胶塞的运动状态发生了改变，表明它受到了力的作用。 （动画3）小天：老师，橡胶塞飞出去时，水蒸气对活塞做功。 （动画4）小宇：老师，我还看到瓶口的“白气”，水蒸气放热液化成小水滴。 一、什么是热机？ 请描述实验现象并分析原因。 小航 橡胶塞飞出去了，橡胶塞的运动状态发生了改变，说明橡胶塞受到力的作用。 小天 橡胶塞飞出时，水蒸气对橡胶塞做功。 小敏：老师，我观察到酒精灯加热试管底部后，试管中的水沸腾了。这是因为酒精燃烧放出热量，水吸收热量。 （动画2）小航：老师，我还听到噗的一声， 橡胶塞飞出去了！橡胶塞的运动状态发生了改变，表明它受到了力的作用。 （动画3）小天：老师，橡胶塞飞出去时，水蒸气对活塞做功。 （动画4）小宇：老师，我还看到瓶口的“白气”，水蒸气放热液化成小水滴。 一、什么是热机？ 请描述实验现象并分析原因。 小宇 看到瓶口的“白气”。 水蒸气放热，液化成小水滴。 小宇 以下三个过程中，能量是如何转化或转移的？ 一、什么是热机？ 过程 原因 橡胶塞“飞出” 水蒸气膨胀对外做功， 橡胶塞的运动状态发生了改变，受到力的作用。 “白气” 形成 水蒸气放热液化成小水滴， 酒精燃烧 化学能转化为内能。 内能转移给周围空气。 功和能 水蒸气内能转化为橡胶塞 机械能。 酒精的 试管、水、水蒸气的 一、什么是热机？ 模拟热机原理示意图 酒精燃烧 外界环境 蒸汽 放 热 做功 吸 热 吸 热 做功 放 热 热机 一、什么是热机？ 一、热机 1. 利用燃料燃烧释放的能量做功的机械。 热机及其工作原理 汽车 火车 飞机 一、什么是热机？ 一、热机 1. 利用燃料燃烧释放的能量做功的机械。 热机及其工作原理 2.工作原理： 热机自高温物体处吸收热量， 其中一部分用来对外做功， 另一部分废热流向低温物体。 热机 放 热 吸 热 做功 高温物体 酒精燃烧 外界环境 低温物体 热机 高温物体 吸 热 做功 放 热 低温物体 一、什么是热机？ 蒸汽机是如何持续工作的？ 老电影，放煤的蒸汽机，建设型的蒸汽机 一、什么是热机？ 蒸汽机是如何持续工作的？ 活塞 滑阀 连杆 曲轴 老电影，放煤的蒸汽机，建设型的蒸汽机 一、什么是热机？ 蒸汽机工作过程中的高温和低温物体分别对应什么？ 小敏 高温物体是燃烧的煤炭，低温物体是外界环境。 剑英 (剑) - 蒸汽轮机内部结构 一、什么是热机？ 叶轮 火力发电厂 大型船舶 发动机 燃料在发动机外的锅炉内燃烧并产生动力的热机叫外燃机。 缺点：体积庞大、笨重。 锅炉 蒸汽机 蒸汽轮机 蒸气 高压 水蒸气 高温高压水蒸气 一、什么是热机？ ①在饮料瓶距离底部较近处开一小孔，从瓶口处喷入酒精数次。 ②盖上“红帽”，在小孔处点燃酒精，观察现象并分析原因。 二、内燃机如何工作？ 小天 纸帽飞出去了！我认为是酒精在瓶内燃烧，产生高温高压的气体，对它做了功。 一、热机 二、内燃机 1. 燃料直接在发动机内的气缸中燃烧并产生动力的热机。 2. 常见内燃机：汽油机和柴油机 二、内燃机如何工作？ 热机及其工作原理 黑板加题头 汽油机结构示意图 进气门 气缸 活塞 曲轴 连杆 排气门 火花塞 二、内燃机如何工作？ 汽油机是如何持续工作的？ 一个冲程： 活塞做一次单向运动的过程。 汽 油 机 工 作 过 程 二、内燃机如何工作？ 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 汽油机是如何持续工作的？ 视频两次； 排气冲程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 二、内燃机如何工作？ 进气门________ 排气门________ 活塞运动方向______ 开启 关闭 向下 进气门________ 排气门________ 活塞运动方向______ 关闭 开启 向上 进气门________ 排气门________ 活塞运动方向______ 关闭 关闭 向上 进气门________ 排气门________ 活塞运动方向______ 关闭 关闭 向下 汽油机是如何持续工作的？ 二、内燃机如何工作？ 一个工作循环依次有哪些冲程，活塞上下运动几次？曲轴转动几周？ 在一个工作循环中，依次有吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程，活塞上下运动了两次，曲轴转动了两周。 小航 小宇 活塞 向下运动 气缸内气体的体积增大气压变小 大气压把汽油和空气的混合物 压进气缸 活塞 向上运动 气缸内气体的体积变小 气压增大 气缸内的气压大于大气压时 废气被排出气缸 二、内燃机如何工作？ 吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进气缸？排气冲程中是怎样将废气排出的？ 压缩冲程 做功冲程 机械能转化为内能 内能转化为机械能 小敏 二、内燃机如何工作？ 压缩冲程和做功冲程中能量是如何转化的？ 活塞利用旋转飞轮的惯性带动曲轴连杆运动。 二、内燃机如何工作？ 在做功冲程以外的其他冲程中，活塞为何也能进行往复运动？ 飞轮 25 活塞利用旋转飞轮的惯性带动曲轴连杆运动。 二、内燃机如何工作？ 在做功冲程以外的其他冲程中，活塞为何也能进行往复运动？ 四冲程发动机 26 二、内燃机如何工作？ 小天 汽油机自燃烧的汽油吸收热量，其中一部分对外做功，另一部分废热流向外界环境。 汽油机的工作原理是什么？ 做功 （燃烧的汽油） 高温物体 吸 热 放 热 （外界环境） 低温物体 （汽油和空气混合燃烧） 汽油机 柴油机结构示意图 喷油嘴 二、内燃机如何工作？ 柴油机工作过程 二、内燃机如何工作？ 油耗低 功率大 小型发电机 坦克 轮船 柴油机结构示意图 喷油嘴 载重汽车 二、内燃机如何工作？ 整流罩 氧化剂箱 燃料箱 燃料供给管 燃料室 喷口 氧化剂供给管 输送装置 小宇 火箭发动机工作过程不是4个冲程的循环，火箭需要直接向后喷出燃气从而推动火箭前进。 小航 火箭发动机与汽油机、柴油机相比有什么不同？为何要这样设计？ 火箭自带燃料和氧化剂，不需要空气! 火箭发动机 火箭发动机 视频后面减小声音，我试试 热量 比热容 内能 燃料化学能 机械能 外燃机 分类 内燃机 汽油机 柴油机 工作 原理 热机 课堂小结 加个工作原理 32 1、完成作业练习单 作业 完成“作业练习”1~2题。 这是今天的作业，完成作业单。今天的课就到这里，同学们再见 null 9168.99 Lavf58.46.101 $