14.1 热机
14.1 热机
吸气冲程
进气门打开，排 气门关闭。活塞由上
空 气
端向下端运动，将空
气吸进气缸。
压缩冲程
进气门和排气门都关闭，活 塞向上运动，活塞把空气压缩得 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。
机械能转化为内能。
做功冲程
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
汽缸顶部是喷油嘴 吸入纯净的空气 压缩程度较大 压燃式 笨重、效率较高 载重汽车、 拖拉机、火车、轮船等
做功冲程
主要特点 主要用途
点燃式
轻巧、效率较低 小汽车和小型农业机 械、低速飞机等
柴油机分别在火车, 坦克,轮船和挖土机 上的运用.
柴油机比汽油机要笨重些，但柴油机的
更高 更大 ，并且柴油的价格 效率___ ，功率____
实验视频
水沸腾后：
冲出 现象:软木塞______; 管口 有“白气”产生. ______ 分析:
水蒸气 对木塞做功, ________ 降低 内能 减小 ____, 温度______ 液化 _________ 成小水珠. 内能 转化为______ 机械能 能量转化：_______ 。
蒸汽机的遗憾——体积太庞大！
小结：汽油机一个工作循环包括
往复
4
冲程，活塞
2
次，曲轴转动
2
圈，与曲轴相连的飞轮也
2 圈，做功 转___
1 次。有 2 次能量转化。
想想议议
压缩冲程把机械能转化为内能； 做功冲程把内能转化为机械能.
1．在四个冲程中，哪些冲程发生了能量的转化？ 2．哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程 3．哪个冲程排出了汽车的尾气？ 排气冲程
14.1热机(教学教学设计)--2024-2025学年初中物理人教版九年级
5. 教师评价与反馈：针对学生在课堂表现、小组讨论成果展示、随堂测试和实验操作中的表现，给予积极的评价和反馈。对于表现优秀的学生给予表扬和鼓励，对于存在不足的学生给予具体的指导和帮助。同时，针对教学中的问题和不足，提出改进措施和建议，为今后的教学提供参考和借鉴。
六、学生学习效果
1. 掌握热机的基本概念，包括内燃机、蒸汽机、液压马达等，并理解它们的工作原理和应用场景。
2. 理解热机效率的计算方法，并能够运用该方法计算实际热机的效率。
3. 掌握热机工作过程中的能量转化和损失，包括摩擦、散热等，并能提出减少能量损失的方法。
4. 提高实验操作能力和观察能力，能够正确进行实验并观察热机工作过程中的现象。
14.1 热机（教学教学设计） --2024-2025学年初中物理人教版九年级
课题：
科目：
班级：
课时：计划1课时
教师：
单位：
一、课程基本信息
1.课程名称：热机
2.教学年级和班级：初中物理，九年级
3.授课时间：2024-2025学年
4.教学时数：1课时（45分钟）
二、核心素养目标
1. 理解热机的基本概念和工作原理，掌握热机效率的计算方法。
3.成果分享：每个小组将选择一名代表来分享他们的讨论成果。这些成果将被记录在黑板上或投影仪上，以便全班都能看到。
五、总结回顾（用时5分钟）
今天的学习，我们了解了热机的基本概念、重要性和应用。同时，我们也通过实践活动和小组讨论加深了对热机效率和能量转化的理解。我希望大家能够掌握这些知识点，并在日常生活中灵活运用。最后，如果有任何疑问或不明白的地方，请随时向我提问。
九年级物理全册14.1《热机》优质教案
九年级物理全册 14.1《热机》优质教案一、教学内容本节课选自九年级物理全册第14章第1节《热机》。
主要内容包括：热机的定义、分类、工作原理及其应用。
详细内容涉及热机的基本组成部分，如燃烧室、活塞、连杆、飞轮等；热机的工作原理，包括内燃机、蒸汽机、喷气发动机等；以及热机在日常生活中的应用实例。
二、教学目标1. 让学生理解热机的定义、分类和工作原理，了解热机在生活中的应用。
2. 培养学生运用物理知识解决实际问题的能力，提高学生的科学素养。
3. 培养学生的观察能力、动手能力和团队协作能力。
三、教学难点与重点教学难点：热机工作原理的理解，尤其是内燃机的工作过程。
教学重点：热机的定义、分类及其应用。
四、教具与学具准备1. 教具：热机模型、多媒体课件、实验器材等。
2. 学具：记录本、铅笔、直尺等。
五、教学过程1. 实践情景引入（5分钟）利用多媒体展示生活中常见的热机，如汽车、火车、轮船等，引导学生思考热机的作用和重要性。
2. 知识讲解（15分钟）讲解热机的定义、分类和工作原理，结合热机模型进行具体说明。
3. 例题讲解（10分钟）通过典型例题，引导学生掌握热机工作原理的应用，培养学生的解题能力。
4. 随堂练习（10分钟）学生独立完成练习题，巩固所学知识，教师进行解答和指导。
5. 实验演示（15分钟）演示热机实验，让学生直观地感受热机的工作过程，加深对热机工作原理的理解。
6. 小组讨论（10分钟）六、板书设计1. 热机的定义、分类和工作原理；2. 热机应用实例；3. 热机工作原理示意图。
七、作业设计1. 作业题目：（1）简述热机的定义和分类。
（2）解释内燃机的工作原理。
（3）举例说明热机在生活中的应用。
2. 答案：（1）热机是将热能转化为机械能的装置。
分类：内燃机、蒸汽机、喷气发动机等。
（2）内燃机工作原理：燃料在燃烧室内燃烧，产生高温高压气体推动活塞运动，通过连杆使曲轴旋转，从而输出动力。
（3）应用实例：汽车、火车、轮船、飞机等。
人教版九年级物理章节知识点解析：14.1热机
人教版九年级物理章节知识点解析：14.1热机第14章内能的利用14.1热机1.热机【知识点回顾】煤炭、汽油和柴油等燃料燃烧时，将储存的化学能转化为蒸汽或燃气的内能，各种将蒸汽或燃气的内能转化为机械能的发动机称为热机．热机的种类分为：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机．其中内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机．一、汽油机：（1）构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等．（2）工作原理：在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕，使燃气推动活塞特点：柴油比汽油便宜，但柴油机比较笨重．应用：载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船以及发电机．【命题方向】第一类常考题：关于热机错误的说法是（）A．利用内能来做功的机器叫热机B．蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机C．一切热机的工作过程都包括四个冲程D．用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率分析：利用燃料燃烧获得的内能来工作的机器叫热机；热机包括：蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机；热机的效率指的是用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比．解：A、热机就是利用热来工作的机器；B、蒸汽机、内燃机、燃气轮机、喷气发动机都叫热机；C、热机并不都是4冲程的，也有2冲程的；D、用来做有用功的那部分能量和燃料完全燃烧放出的能量之比叫热机的效率．故选C．分析：此题考查的是我们对热机的了解，是一道基础题．第二类常考题：柴油机和汽油机在构造上的主要区别是：柴油机气缸顶部有，汽油机气缸顶部有，在吸气冲程中的不同是：汽油机吸入气缸里的是，柴油机吸入气缸里的是．分析：柴油机和汽油机的主要区别：（1）汽油机在吸气冲程中吸入了汽油和空气的混合气体，在压缩冲程中，机械能转化为内能，内能增大，温度升高，汽油机气缸顶端有个火花塞，此时火花塞喷出电火花，点燃汽油，产生高温高压的燃气推动活塞做功．（2）柴油机在吸气冲程中吸入空气，在压缩冲程中，机械能转化为内能，空气的内能增大；柴油机气缸顶端有个喷油嘴，此时喷油嘴喷出雾状的柴油，柴油遇到高温的空气，达到着火点而燃烧，点燃方式是压燃式．燃烧产生高温高压的燃气推动活塞做功．柴油机的压缩比例更大、温度更高、做功更多，效率更高．解：（1）汽油机和柴油机在构造上的区别是：汽油机顶部有个火花塞，柴油机顶部有个喷油嘴；（2）在吸气冲程里，汽油机吸入气缸的是汽油和空气的混合物，而柴油机吸入的是空气．故答案为：喷油嘴；火花塞；空气与汽油的混合物；空气．点评：总结汽油机和柴油机的异同点：①相同点：四个冲程相同，能的转化相同；②不同点：①吸入的物质不同；②结构不同；③压强不同，效率不同；④点火方式不同．【解题方法点拨】（1）汽油机的柴油机的区别在于：构造不同，汽油机为火花塞，柴油机为喷油嘴；吸入物质不同，汽油机吸入汽油和空气的混合物，柴油机吸入的是空气；汽油机为点燃式，柴油机为压燃式；效率高低不同，汽油机效率低，比较轻巧，柴油机效率高，比较笨重．（2）内燃机各冲程之间的联系：内燃机的吸气、压缩、做功、排气四个冲程合在一起叫内燃机的一个工作循环，从以上可以看出，内燃机的四个冲程中只有做功冲程燃气对外做功，其它三个冲程不做功，靠飞轮的惯性来完成，而且还要消耗做功冲程提供的机械能，但这三个冲程也必不可少，它们辅助做功冲程完成做功，即内燃机的一个工作循环，活塞往复两次，曲轴转动2周，在各冲程的相互协助下，对外做功一次．2.内燃机的四个冲程【知识点回顾】内燃机是热机的一种，是燃料在汽缸内燃烧的热机．内燃机分为汽油机和柴油机．（1）汽油机的工作原理：燃料在汽缸中燃烧时，将存储的化学能转变为高温高压的燃气（蒸汽）的内能，又通过燃气（蒸汽）推动活塞做功，由内能转变为机械能．（2）汽油机的工作流程：内燃机通过吸气、压缩、做功、排气四个冲程不断循环来保证连续工作的，如图．①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭．活塞由上端向下端运动，汽油和空气组成的燃料混合物从进气门吸入气缸．②压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞向上运动，压缩汽缸内燃料混合物，温度升高．③做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，高温高压气体推动活塞向下运动，带动曲轴转动，对外做功．④排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞向上运动，把废气排出气缸．（3）工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能．（4）柴油机是以柴油为燃料的内燃机，在工作时与汽油机工作原理相同．区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物；②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高；③点火方式：柴油机-压燃式；汽油机-点燃式．【命题方向】第一类常考题：下列流程图是用来说明单缸四冲程汽油机的一个工作循环及涉及到的主要能量转化情况．关于对图中①②③④的补充正确的是（）A．①做功冲程②内能转化为机械能③压缩冲程④机械能转化为内能B．①压缩冲程②内能转化为机械能③做功冲程④机械能转化为内能C．①压缩冲程②机械能转化为内能③做功冲程④内能转化为机械能D．①做功冲程②机械能转化为内能③压缩冲程④内能转化为机械能分析：热机的四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中机械能转化为内能；做功冲程中内能转化为机械能．解：热机的四个冲程，吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程．压缩冲程中，活塞上升压缩气缸内的气体，使气体内能增大，即机械能转化为内能；做功冲程中，高温高压的燃气推动活塞向下运动，内能转化为机械能．故选：C．点评：此题要结合内燃机的四个冲程特点和冲程中的能量转化关系进行解答．第二类常考题：如图所示是四冲程汽油机的一个工作循环示意图，其中属于做功冲程的是（）A．B．C．D．分析：汽油机的四个冲程是吸气、压缩、做功和排气冲程．吸气冲程进气阀打开，排气阀关闭，活塞向下运动；压缩冲程两个气阀都关闭，活塞向上运动；做功冲程两个气阀都关闭，活塞向下运动；排气冲程排气阀打开，进气阀关闭，活塞向上运动．解：A、两个气阀都关闭，活塞向上运动，所以是压缩冲程；B、一个气阀打开，活塞向上运动，所以是排气冲程；C、两个气阀都关闭，活塞向下运动，所以是做功冲程；D、一个气阀打开，活塞向下运动，所以是吸气冲程．故选C．点评：考查了内燃机的四个冲程的判断，解决此题需要结合内燃机的四个冲程工作特点进行分析解答．【解题方法点拨】根据各冲程的特点确定是哪一个冲程，一般从2个方面突破：①看进气门和排气门的开、闭．进气门开的为吸气冲程，排气门开的为排气冲程，进气门和排气门都闭合为压缩或做功冲程②看活塞的运动方向．活塞向下运动为吸气或做功冲程，活塞向上运动为压缩或排气冲程．第 11 页。
人教版九年级物理上册教学设计：14.1热机
（二）教学设想
1.利用多媒体和实物展示，生动形象地介绍热机的工作原理，帮助学生建立直观的物理图像。
-设计动画或视频资料，展示内燃机、蒸汽机等热机的工作过程，让学生直观感受能量转化的过程。
3.创设情境，将热机知识与生活实际相结合，提高学生的应用能力。
-选取与学生生活密切相关的热机应用实例，如汽车发动机、火箭推进器等，分析其工作原理和效率。
-安排课外实践任务，让学生观察生活中的热机应用，并撰写观察报告，增强理论联系实际的能力。
4.强化实验教学，培养学生的动手能力和科学探究精神。
-设计一系列热机相关的实验，如制作简单的蒸汽机模型、测定热机效率等，让学生在操作中加深理解。
二、学情分析
九年级学生在学习热机这一章节前，已经掌握了能量转化、简单机械等基础知识，具备了一定的物理学习基础。在此基础上，他们对热机的工作原理和效率有一定的认知，但可能对热机在实际生活中的应用及环保方面的理解相对欠缺。此外，学生在合作、探究、实验等方面的能力有待提高。针对这些情况，教学过程中应注重以下几点：
1.教师通过展示生活中常见的热机图片，如汽车、火车、火箭等，引导学生思考这些设备的工作原理和共同特点。
-提问：“同学们，你们知道这些设备都是什么吗？它们有什么共同之处？”
-学生回答：“它们都是热机，都是利用热能转化为机械能的装置。”
2.教师总结学生的回答，引出本节课的主题——热机，并简要介绍热机的发展历程及其在人类文明中的重要作用。
五、作业布置
为了巩固本节课所学知识，培养学生独立思考和解决问题的能力，特布置以下作业：
1.请同学们结合课堂所学内容，选取一种生活中的热机，分析其工作原理、效率及优缺点，并撰写一篇小论文，字数不限。
14.1 热机
进气门和排气门都______， 关闭 活塞 ______运动 向下
排气冲程
关闭 ， 进气门______ 打开 ， 排气门__________ 向上 运动， 活塞________ 废气 排出汽缸。 把_______
燃 烧 后 的 废 气
汽油机的工作过程：
内燃机的 冲程和工作循环
吸气 压缩 做功 排气
火箭上的火箭喷气发动机
热机发展——视频
喷气发动机
火箭等
蒸汽机 内燃机
二、内燃机中汽油机的构造及工作原理： 1、汽油机 （1）构造
汽缸
火花塞
进气门 活塞 连杆
排气门
曲轴
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。
吸气冲程
进气门 打开 ， 排气门 关闭 。活 塞 向下 运动，
1．基本构造和主要部件的作用相似。
2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲 程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功， 其余三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作循环中，活塞往复两次，飞轮 转动两周，做功一次。
不同点
1．构造不同：汽油机气缸顶有火花塞，而 柴油机气缸顶部有喷油嘴。 2 ．燃料不同：汽油机的燃料是汽油，而柴 油机的燃料是柴油。 3 ．吸气不同：汽油机吸进汽油和空气的混 合气体，柴油机只吸进空气。 4 ．点火不同：汽油机属点燃式点火，柴油 机属压燃式点火。
一 个 工 作 循 环
四个冲程对比图
汽油机的工作原理 汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程 _______ 燃气对外做功，其他三个冲程都是辅助冲 飞轮的惯性 程，要靠安装在曲轴上的 ____________ 外力 来启动. 来完成。必须靠_______
人教版九年级物理全一册14.1 热机 ---详细知识点、经典例题、习题、答案
课题热机教学目标了解四冲程汽油机的基本工作原理；了解内能的应用；重点、难点四冲程汽油机的基本工作原理；教学内容一、知识点梳理复习（一）热机1、定义：将燃料燃烧时释放的内能转化为机械能的机器统称为热机。
2、内能的两种应用：一是利用内能来加热物体，如：烧水做饭；二是利用内能来做功，如：水开了，水壶内的水蒸气将壶盖顶起来，这一过程中，是水蒸气的内能转化为壶盖的机械能。
其中利用内能来加热物体是能量的转移过程，而利用内能来做功是能量的转化过程。
3、热机的种类热机是把内能转化为机械能的机器。
热机的种类很多。
例如蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
尽管它们构造不同，但它们有一个共同的特点就是：把内能转化为机械能。
初中阶段我们主要研究内燃机。
（二）汽油机：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。
最常见的内燃机是四冲程的汽油机和四冲程的柴油机。
⒈构造：进气门、排气门、气缸、火花塞、曲轴、连杆等．⒉工作原理：在气缸内燃烧汽油，生成高温高压的燃气〔化学能→内能〕，使燃气推动活塞做功〔内能→机械能〕．⒊冲程：活塞在往复运动中从气缸一端运动到另一端叫做一个冲程．⒋工作过程：⑴多数汽油机是由吸气、压缩、做功〔燃烧—膨胀做功〕和排气冲程的不断循环来保证连续工作的．⑵吸气冲程：吸入汽油和空气组成的燃料混合物．(3)压缩冲程：燃料混合物被压缩，压强增大，温度升高．⑶做功冲程：在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花，燃料猛烈燃烧，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．⑷活塞向上运动，将废气排出气缸．⒌工作过程中能量的转化：①压缩冲程：机械能→内能；②做功冲程：先是化学能→内能，再由内能→机械能．⒍汽油机工作的四个冲程中，只有做功冲程是燃气对活塞做功，期货三个冲程要靠飞轮的惯性来完成．在开始运转时，要靠外力先使飞轮和曲轴转动起来，由曲轴通过连杆带动活塞运动，以后，汽油机才能自己工作．⒎特点与应用：⑴特点：轻巧．⑵汽车、飞机和小型农业机械（如插秧机、机动喷雾器）．（三）柴油机：⒈构造：与汽油机相似，区别在于柴油机顶部没有火花塞，而有一个喷油嘴．⒉工作原理：与汽油机相同．⒊工作过程：与汽油机相似．区别：①在吸气冲程里吸进气缸的只有空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物；②在压缩冲程里，活塞把空气的体积压缩得很小，空气的压强更大，温度更高；③点火方式：柴油机—压燃式；汽油机—点燃式；④相比汽油机，柴油机的效率比较高。
14.1 热机 (教学课件)初中物理人教版九年级上册
用途
笨重、经济、功率大，主要 轻巧、体积小，常用于汽车、
用于载重汽车、轮船等
轻型飞机等
汽油机和柴油机的优缺点 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。
柴油机比较笨重，主要用于载重汽车、坦克、拖拉机、火车、轮船上。
柴油发动机与汽油发动机相比热效率高30%，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。
2.工作过程 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程
吸气冲程 空 气
阀门：进气阀 打开 ；排气阀 关闭 。 活塞运动方向： 向下 。 吸入气体： 空气 。
压缩冲程 阀门：进气阀 关闭 ；排气阀 关闭 。
活塞运动方向： 向上 。
空气：压强增大 ，温度 升高 。
能量转化： 机械 能
内能
活塞压缩空气体积对空气做功，空气内能增大，温 度升高。超过柴油着火点。
燃料混合物：压强 增大 ，温度 升高 。
能量转化： 机械 能
内能
活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度 升高。
做功冲程
在压缩冲程末尾，火花塞产生电火花， 使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的燃气，
推动活塞向下运动，并通过连杆带动曲
轴转动。
活塞运动方向： 向下 。
能量转化： 内 能
机械 能
排气冲程
阀门：进气阀 关闭 ；排气阀 打开 。 活塞运动方向： 向上 。
例2.请说出下列各图对应什么冲程
A 做功冲程
B 吸气冲程
C 排气冲程
D 压缩冲程
例3.如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程，它是（ B ） A.压缩冲程，将化学能转化成内能 B.压缩冲程，将机械能转化成内能 C.做功冲程，将内能转化成机械能 D.做功冲程，将机械能转化成内能
14.1热机
电动机
飞轮
汽油机工作过程总结 项目 冲程 进气门 开启 关闭 关闭 关闭 排气门 关闭 关闭 关闭 开启 活塞运动 方向 向下 能量转化
吸气
压缩 做功 排气
向上 向下
向上
机械能转化 为内能 内能转化 为机械能
三、柴油机
喷油嘴
问题： 1.柴油机和汽油机在构造上有什么不同？ 2.柴油机和汽油机的吸气冲程有什么不同？ 3.柴油机压缩冲程末的工作状态与汽油机有什么不同？ 4.柴油机中的能量转化与汽油机的能量转化相同吗?
柴油机工作过程
汽油机与柴油机的差异 汽油机 构造 燃料 吸气冲程 点燃方式 效率 应用
顶部有一个火花塞 汽油 吸入汽油与空气的混合 气体 点燃式 低 小型汽车、摩托车、 飞机
柴油机
顶部有一个喷油嘴 柴油 吸入空气 压燃式 高 载重汽车、火车、轮船 、拖拉、坦克
课堂小结
热机是 利用内 能做功 的机器
内燃机分 为汽油机 和柴油机 两大类
汽油机和 柴油机的 异同
练一练
1．请说出汽油机与柴油机的结构和工作过程 中的主要不同之处。
2．内燃机压缩冲程中 机械 能转化为 内能 ；
在做功冲程中
内 能转化为 机械 能。
练一练
3．依靠飞轮惯性完成的冲程是（ B C D ）
A
B
C
D
练一练
4．汽油机在压缩冲程中工作物质被压缩，汽 缸中的（ C ） 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
内燃机分为汽油机和柴油机两大类
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。
二、汽油机
1．构造
Байду номын сангаас
人教版九年级物理14.1热机教案
教案：人教版九年级物理14.1热机一、教学内容1. 热机的概念：热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的原理：热机的工作原理是基于热力学第一定律，即能量守恒定律。
3. 热机的分类：根据燃料燃烧的位置，热机可以分为外燃机和内燃机。
4. 热机的效率：热机的效率是指热机输出的功与输入的热之比。
二、教学目标1. 让学生了解热机的概念、原理、分类和效率，能运用热机的相关知识解释生活中的现象。
2. 培养学生运用科学知识解决实际问题的能力。
3. 培养学生对物理学科的兴趣和好奇心。
三、教学难点与重点1. 难点：热机的工作原理，热机的效率计算。
2. 重点：热机的概念、原理、分类和效率。
四、教具与学具准备1. 教具：多媒体课件、热机模型、实验器材。
2. 学具：笔记本、笔、课本。
五、教学过程1. 实践情景引入：展示汽车、火车等热机工作情景，引导学生关注热机在日常生活中的应用。
2. 知识讲解：（1）介绍热机的概念，让学生理解热机是将热能转化为机械能的装置。
（2）讲解热机的原理，引导学生理解热机工作基于能量守恒定律。
（3）讲解热机的分类，让学生了解外燃机和内燃机的区别。
（4）讲解热机的效率，让学生学会计算热机效率，并理解提高热机效率的意义。
3. 例题讲解：分析并解答课本中的例题，让学生学会运用热机知识解决实际问题。
4. 随堂练习：设计一些练习题，让学生巩固所学知识。
六、板书设计板书设计如下：14.1 热机概念：热机是将热能转化为机械能的装置。
原理：热机工作基于能量守恒定律。
分类：外燃机、内燃机效率：热机效率 = 输出的功 / 输入的热七、作业设计1. 描述一下热机的工作原理。
2. 解释为什么热机有效率的限制。
3. 举例说明如何提高热机的效率。
4. 完成课后练习题。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课学生对热机的概念、原理、分类和效率的理解程度如何？是否掌握了热机效率的计算方法？2. 拓展延伸：研究一下热机的发展历程，了解热机在人类社会中的重要作用。
专题14.1 热机
第十四章内能的利用第1节热机一、热机1．利用_______做功的机械叫做热机。
2．热机的种类很多，例如_______、______、______、_________等。
3．______直接在发动机的汽缸内燃烧产生______的热机，叫做内燃机。
4．内燃机分为______和_______连大类，它们分别用______和_____作为燃料。
二、汽油机1．汽油机由_____、_____、_______、_______、______、______、_____几部分组成。
2．活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸的_____运动到______的过程，叫做一个冲程。
3．多数汽油机是由_____、____、_____、_____四个冲程的不断循环来保证连续工作的。
三、柴油机1．柴油机的构造跟汽油机相似，但是柴油机通过压缩空气直接点燃柴油，因此柴油机汽缸顶部没有_____，而是有一个______。
2．柴油机的工作过程也分为____、______、_____、_____四个冲程。
3．柴油机在吸气进程中吸进汽缸的只有_____。
在压缩冲程中，汽缸内空气的温度____，已经超过了柴油的_____，此时从喷油嘴喷出_____，_______遇到热空气便立刻燃烧起来。
内能蒸汽机内燃机汽轮机喷气发动机燃料动力汽油机柴油机汽油柴油汽缸进气门排气门火花塞活塞连杆曲轴一端另一端吸气压缩做功排气火花塞喷油嘴吸气压缩做功排气空气很高燃点雾状柴油雾状柴油一、汽油机的工作过程冲程名称吸气冲程压缩冲程做功冲程排气冲程示意图进气门开闭情况打开关闭关闭关闭排气门开闭情况关闭关闭关闭关闭活塞运动方向向下向上向下向上冲程的作用吸入汽油和空气的混合物压缩汽油和空气的混合物，使其压强增大，温度升高在压缩冲程末，火花塞放电点燃燃料，产生高温高压燃气。
高温高压燃气推动活塞做功，通过连杆带动曲轴转动排出废气能的转化无能量转化压缩汽油和空气的混合物，机械能转化为内能燃料燃烧，化学能转化为内能；燃气推动活塞做功，内能转化为机械能无能量转化联系1．每个工作循环中，活塞往复运动两次，曲轴和飞轮转动两周，完成一个做功冲程2．在一个工作循环中，只有做功冲程燃气对外做功，其他3个辅助冲程，依靠飞轮的惯性完成，不但不做功，还要消耗机械能【例题1】（2017·北京市101中学月考）如图所示，在热机的四个冲程中，对外做功的是A．B．C．D．二、汽油机与柴油机的比较 内燃机项目汽油机 柴油机 构造汽缸顶部有火花塞 汽缸顶部有喷油嘴 燃料汽油 柴油 吸气冲程汽油机在吸气冲程中吸入的是空气和汽油的混合物柴油机在吸气冲程中只吸入空气 压缩比 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积（汽缸体积）的1196 压缩冲程末，气体体积被压缩为吸进体积的11~2216 点火方式压缩冲程末，火花塞产生电火花点燃燃料，称为点燃式压缩冲程末，喷油嘴向汽缸内喷出柴油，遇到温度超过柴油燃点的空气而自动点燃，称为压燃式做功冲程 做功冲程中燃气压强可达到30~50个大气压，温度达2 000 ℃~2 500 ℃，高温高压气体推动活塞做功做功冲程中燃气压强可达50~100个大气压强，温度达1 700 ℃~2 000 ℃，高温高压气体推动活塞做功 效率效率低，20%~30% 效率较高，30%~45% 应用机体轻便，主要用于汽车、飞机、摩托车等机体笨重，主要用于载重汽车、火车、轮船等 【例题2】汽油机和柴油机相比较，下列叙述正确的是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高D ．在压缩冲程末，汽油机汽缸内的温度比柴油机的高三、判断四个冲程的方法判断四个冲程的关键是看两个气门的关闭情况和活塞的运动方向，具体情况如表所示。
14.1__热机
跟踪练习
做功冲程
火花塞 产 在压缩冲程末尾，
生电火花，使燃料猛烈燃烧 ，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。内能转化
为
机械能
。
跟踪练习
排气冲程
进气门
关闭，
向上
排气门
打开，
活塞
运动，把废气排
出气缸。
燃 烧 后 的 废 气
如图1表示内燃机工作循环中的一 个冲程，从气门的启闭和活塞的 运动可判断这 是 吸气 冲程。
B、压缩冲程：燃料混合气体被压缩，温度升高、
压强增大。〔此冲程将机械能转化为内能〕 C、做功冲程：⑴点火方式：点燃式 ⑵原理：混合气体猛烈燃烧，产生高温高压的燃 气，燃气推动活塞对外做功。 〔此冲程将内能 转化为机械能〕 D、排气冲程：排出废气，为下一个工作循环做 准备。
其它小结
知识准备
1.什么是内能？ 2.改变内能的两种方法及实质？
会看到什么现象？
塞子被冲出 管口有白气
在此过程中，能量是如何转化的？
燃料的化学能 水蒸气的内能 塞子运动的机械能 做功
能照此方法做一种机器吗？
燃料的化学能
燃烧
内能
机械能
把内能转化为机械能的机器
14.1 热机
一、热机
1、定义：将内能转化为机械能的装置。 2、原理：在气缸内燃烧燃料，产生高温 高压的燃气，使燃气推动活塞而做功。
2 ．每个工件循环都经历四个冲程：吸气冲程、 压缩冲程、做功冲程、排气冲程。 3 ．四个冲程中，只有做功冲程对外做功，其余 三个冲程靠飞轮惯性完成。 4 ．一个工作冲程中，活塞往复两次，飞轮转动 两周，做功一次。
柴油机与汽油机的区别
内能的利用
14.1内能的利用——热机1、内能的利用方式⑴利用内能来加热，这从能的角度讲，这是内能的过程，⑵利用内能来做功，这从能的角度讲，这是内能转化为过程，2、热机：定义：。
能的转化：能转化为能。
发展历程：蒸汽机→内燃机→喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧放在机器的内部，主要有和。
4、汽油机的一个工作循环吸气冲程：进气门，排气门，活塞吸入的混合物压缩冲程：进气门，排气门，活塞存在的能量转化是：转化成汽油机的一个工作循环做功冲程：进气门，排气门，活塞存在的能量转化是：转化成排气冲程：进气门，排气门，活塞注意：在这四个冲程中只有冲程对外做功，其中冲程冲程冲程都要靠的惯性完成，达标训练1、从本质上讲，内燃机的工作能量来源于（）A.机械能B.内能; C化学能 D.化学能和热能2、如图所示的内燃机的一个工作循环中，其四个冲程的顺序应当是A.(1)(3)(2)(4)B.(2)(4)(1)(3)B. C.(1)(2)(4)(3) D.(1)(4)(3)(2)3、如图所示实验观察并思考酒精灯对试管中水加热时，水的内能变化。
思考：⑴看到什么现象？。
⑵木塞被顶开，是谁对它做了功？⑶水蒸气既然能够对木塞做功，说明水蒸气具有能，它具有的是什么能？。
⑷在加热过程中水蒸气内能的变化情况是怎样的？⑸在这个过程中，有没有不同形式能量的相互转化？。
4、一个四冲程汽油机，飞轮的转速为1800r/min，则次汽油机每秒内完成冲程，做次功。
5、科学家发明了一款单缸六冲程内燃机，它每一个工作循环的前四个冲程与单缸四冲程内燃机相同，在第四冲程结束后，立即向汽缸内再次做功，水在高温汽缸内迅速汽化成高温、高压水蒸气，推动活塞再次做功，水蒸气温度（选填“升高”、“降低”或“不变”），这样燃烧同样多的燃料获得了更多的机械能，提高了热机的．为进入下一个工作循环，这款内燃机的第六冲程是冲程．6、14.2热机效率一、内能的获得炒菜做饭，公里上奔驰的汽车，火力发电，直入苍穹的火箭等都离不开燃料，至今，人们使用的能量绝大部分还是通过燃料燃烧获得，燃料的燃烧过程是能转化为能的过程平时人们常用的燃料有哪些：二、燃料的热值1、问题：烧开同一壶水（即让水吸收的热量），分别用干木柴，无烟煤，汽油时，消耗的这三种燃料的质量是。
14.1热机
应用： 热机（将内能转化为机械能的机械）
第一节
热 机
教学目标
了解四冲程汽油机的基本工作原理
燃料的化学能
转化为内能，内能转变成机来自能水蒸气使机械获得动力。
热机
• 1.内能的两种应用：一利用内能来加热物体 二利用内能来做功 • 2.热机的定义：热机是利用内能做功的机械 • 3.热机工作过程中对燃料燃烧化学能转化为 内能，然后通过做功把内能转化成机械能
14.1 热机
课前复习
• 1.什么是内能？ • 2.改变内能的两种方法及实质？
实验演示： 如图所示在一个 试管中装一些水，用 软木塞塞紧。对试管 加热使水沸腾。 观察现象，思考原因
• 现象： 软木塞冲出；管口有“白气”产生 说明: 水蒸气对木塞做功,内能减少,它的温 度下降,水蒸气液化成小水珠. 能量转化： 内能转化为机械能
跟踪练习
吸气冲程
排气门关闭。 进气门 打开， 汽 油 上端向 下端 运动， 和 活塞由 空 汽油和空气组成的燃料 气
混合物从进气门吸入气 缸。
跟踪练习
压缩冲程
进气门和排气门都 关闭 ，
活塞向 上运动，燃料混合物
温度 升高 压强 增大， 被压缩，
内能 机械能转化为 。
跟踪练习
做功冲程
火花塞产 在压缩冲程末尾，
生电火花，使燃料猛烈燃烧 ，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。内能转化
为 机械能 。
跟踪练习
排气冲程
排气门打开， 进气门 关闭，
活塞 向上 运动，把废气排 出气缸。
燃 烧 后 的 废 气
跟踪练习
1.一个工作循环有 四 个冲程，飞轮 转动 两 周，对外做功 一 次，活塞往复 运动 二 次，其他冲程靠飞轮的惯性完 成。 2.在汽油机工作的四个冲程中，内能 做功冲程 转化为机械能的冲程是＿＿＿＿＿。机 械能转化为内能的冲程是＿＿＿＿＿。 压缩冲程
14.1热机
※本节内容 1.知道热机的概念，
初步了热机的工作原理。 2.了解汽油机的构造和工作原理。 3.了解柴油机的构造和工作原理。
实验：课本P17
新课引入
实验中，燃料燃烧时产生的热量传递给水和水蒸气； 塞子受到水蒸气的压力而冲出去， 水蒸气的 内 能转化为塞子 动 能。(机械能) 人们根据这个原理制成了 蒸汽机 。(热机)
※什么叫热机？
一、热机 1.定义：将燃料燃烧放出的 内 能转化为 机械 能
的机器。
2.种类
蒸汽机 汽轮机 内燃机 喷气发动机
汽油机 柴油机
完成《一课一练》P13： 考点一、【练习1】
※内燃机的工作原理
汽油机
柴油机
1.汽油机的工作原理
打开
关闭
向下 运动
把 汽油和空气 吸入汽缸 吸气冲程
关闭
打开
向上 运动
把 废气
机械 能转化为 内 能 压缩冲程
关闭
关闭
向下 运动
火花塞 产生
电火花
将 内 能转化为 机械能
做功冲程
2.柴油机的工作原理
把 空气 吸入汽缸 吸气冲程
把废气排出汽缸 排气冲程
将机械能转化为内能 压缩冲程
喷油嘴 喷出 柴油
将内能转化为机械能 做功冲程
二、内燃机的工作原理： 一个循环：转动 2 转， 4 个冲程，对外做功 1 次。 吸气 冲程、 压缩 冲程、 做功 冲程、 排气 冲程
完成《一课一练》P13： 考点二、【练习2】
课堂练习
例1.如图所示，有的同学由这个装置联想到内燃机。
酒精燃烧
汽缸
高温高压水蒸气
活塞运动做功
玻璃管
油料燃烧
人教版九年级物理上册第14章1热 机
知1－讲
(4)常见热机——内燃机 ①定义：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。 ②分类：汽油机和柴油机。汽油机是以汽油为燃料的内燃
机，柴油机是以柴油为燃料的内燃机。
特别提醒
知1－讲
分析本实验注意以下三点：
1.实验中的能量转化过程：
ห้องสมุดไป่ตู้
(1)酒精燃烧：化学能转化为内能；
(2)塞子冲出：内能转化为机械能。水蒸气对塞子做功时，
知1－练
1.[中考·无锡] 如图所示， 在试管里装入一些水， 用软木 塞塞住试管口， 将试管放在酒精灯上加热使水沸腾， 水蒸气会把软木塞冲开， 在这一过程中， 水蒸气膨胀 对软木塞_做__功___ ，水蒸气的一部分 ___内___能转化为软木塞的__机__械__能， 利用这一原理， 可以制成热机。
提下，只需看活塞的运动情况。活塞向上运动为压缩冲 程，活塞向下运动为做功冲程。
知2－练
例2 [中考·巴中] 下列四幅图是汽油机一个工作循环的四 个冲程，其中不是靠飞轮惯性完成的是( )
知2－练
解析：首先明确在汽油机的四个冲程中，只有做功 冲程是燃气推动活塞做功，其余三个冲程都是利用 飞轮的惯性来完成的。
C. 汽油机采用的是点燃式点火，而柴油机采用的是
压燃式点火
D. 在压缩冲程中汽油机汽缸里的温度和压强比柴油
机里的高
知3－练
解题秘方：用对比法区别两种内燃机，要能找出两 种内燃机的主要不同点。
解析：汽油机汽缸顶部是一个火花塞，而柴油机汽 缸顶部是一个喷油嘴，这是汽油机和柴油机在构造 上的区别。此外，汽油机和柴油机吸气冲程时吸入 的工作物质、压缩冲程时的压缩程度及点火方式都 有所不同。 答案：C
轻巧、体积小，常用于汽车、 笨重、功率大，主要用于载重汽车、
14.1热机教学设计2023-2024学年人教版物理九年级
14.1热机教学设计 20232024学年人教版物理九年级一、教学内容1. 热机的定义：热机是一种将热能转化为机械能的装置。
2. 热机的种类：内燃机、蒸汽机、外燃机等。
3. 热机的工作原理：热机的工作循环包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程和排气冲程。
4. 热机效率：热机效率是指热机输出的功与输入的热之比，是衡量热机性能的重要指标。
二、教学目标1. 了解热机的概念、种类和工作原理，能解释实际生活中的热机现象。
2. 掌握热机效率的概念，并能计算简单热机的效率。
3. 培养学生的观察、思考和动手能力，提高学生对物理现象的兴趣和好奇心。
三、教学难点与重点1. 教学难点：热机效率的计算和理解。
2. 教学重点：热机的工作原理和种类。
四、教具与学具准备1. 教具：热机模型、PPT课件。
2. 学具：笔记本、笔、计算器。
五、教学过程1. 导入：通过展示汽车、蒸汽火车等实际生活中的热机图片，引导学生思考什么是热机，激发学生的兴趣。
2. 知识讲解：a. 介绍热机的定义、种类和工作原理。
b. 通过PPT课件和热机模型，演示热机的工作循环，让学生更直观地理解热机的工作原理。
c. 讲解热机效率的概念，并通过示例计算，让学生掌握热机效率的计算方法。
3. 实践环节：让学生分组讨论，观察和分析生活中的热机，如汽车、蒸汽机等，并记录下它们的工作原理和效率。
4. 例题讲解：通过讲解典型例题，让学生运用所学知识解决实际问题，如计算热机的效率。
5. 随堂练习：布置随堂练习题，让学生巩固所学知识，教师及时解答学生的问题。
六、板书设计板书设计如下：热机定义：将热能转化为机械能的装置种类：内燃机、蒸汽机、外燃机等工作原理：吸气、压缩、做功、排气冲程效率：输出的功与输入的热之比七、作业设计1. 描述生活中的一种热机，并说明其工作原理和效率。
2. 计算一个简单热机的效率，给出计算过程。
八、课后反思及拓展延伸1. 课后反思：本节课通过实际生活中的热机图片和模型，引导学生思考和理解热机的工作原理和种类，通过例题和随堂练习，让学生掌握热机效率的计算方法。
14.1热机(课件)九年级物理全册(人教版)
发生了怎样的能量转化？
压缩冲程：机械能转化为内能
做功冲程：内能转化为机械能 2.哪个冲程使汽车获得动力？ 做功冲程
3.哪个冲程排出了汽车的废气？ 排气冲程
讲
汽油机
授
相关说明：
新
（1）做功冲程将内能转化为机械能，为汽车等提供动力；其它三
课
个冲程都是依靠飞轮的惯性来完成的。
（2）汽油机在一个工作循环（四个冲程）中，活塞往复运动2次， 汽缸内的燃料燃烧1次，曲轴、连杆带动飞轮转动2周，对外做功1 次。 （3）内燃机四冲程的判断方法：一看活塞的运动方向；二看气门 关闭状态。
课
塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸。
汽
油
问：吸气冲程为什么能将汽油和空气的混合物
和 空
吸进汽缸？
气
答：当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增 大，气压变小，大气压把汽油和空气的混合物 压进汽缸。
讲
汽油机
授
新 课
乙 压缩冲程：进气门和排气门都关闭，活塞 向上运动，燃料混合物被压缩。
问：压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会 有什么结果？为什么？能量是如何转化的？
堂
练
A．压缩冲程，将化学能转化成内能
习
B．压缩冲程，将机械能转化成内能
C．做功冲程，将内能转化成机械能
D．做功冲程，将机械能转化成内能
随 3.某汽油机飞轮转速为3000 r/min，那么，每秒钟内完成 100 个冲程，活 堂 塞往复 50 次，燃气推动活塞做功的次数为 25 次。 练
习 4.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法正确的是（ A ）
答：压缩冲程中，活塞压缩汽油和空气的混合 物做功，使其内能增加，温度升高，这是一个 机械能转化为内能的过程。
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14.1 热机
班级:姓名:日期:
1、如图所示实验或事例，属于内能转化为机械能的是（）
2、随着人民生活水平的不断提高，汽车走进了很多家庭，下列关于汽车的相关知识说法正确的是（）
A．汽车在加油时人能闻到汽油的气味，说明分子间存在相互作用力
B．汽车的汽油机工作的四个冲程中，将内能转化为机械能的是做功冲程
C．汽车在刹车过程中，刹车片与碟盘摩擦使汽车减速，在摩擦的过程中内能转化为机械能
D．汽车在冬天时挡风玻璃上会起雾，这是汽化现象
3、如图，给试管里的水加热，水沸腾后，水蒸气推动橡皮塞冲
程试管口，这个过程与四冲程汽油机的哪一个冲程中的能量转化
是相同的（）
A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
4、如图是汽油机工作时的四个冲程，其中属于做功冲程的是 ( )。