9物理教科版 第2章 改变世界的热机2.1热 机
教科版九年级 第二章 改变世界的热机知识点
教科版九年级第二章改变世界的热机一、内能的获得——燃料的燃烧燃料燃烧：化学能转化为内能。
二、热值1、定义：某种燃料完全燃烧放出的热量Q与燃料质量m的比，叫做这种燃料的热值。
2、单位：J/kg或J/m33、关于热值的理解：①对于热值的概念，要注重理解三个关键词“燃料”、“完全燃烧”。
燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽，否则燃料化学能转变成内能就不是该热值所确定的值。
②热值反映的是某种物质的一种燃烧特性，同时反映出不同燃料燃烧过程中，化学能转变成内能的本领大小，也就是说，它是燃料本身的一种特性，只与燃料的种类有关，与燃料的形态、质量、体积等均无关。
3、公式：Q＝mq（q为热值单位J/kg）。
Q＝Vq（q为热值单位J/m3,V是气体体积）。
实际中，常利用Q吸＝Q放即cm(t-t0)=ηqm′联合解题。
4、酒精的热值是3.0×107J/kg，它表示：1kg酒精完全燃烧放出的热量是3.0×107J。
煤气的热值是3.9×107J/m3，它表示：1m3煤气完全燃烧放出的热量是3.9×107J。
5、火箭常用液态氢做燃料，是因为：液态氢的热值大，体积小便于储存和运输三、内能的利用1、内能的利用方式：⑴利用内能来加热；从能的角度看，这是内能的转移过程。
⑵利用内能来做功；从能的角度看，这是内能转化为机械能。
2、热机：定义：利用燃料的燃烧来做功的装置。
能的转化：内能转化为机械能热机的种类：蒸气机——内燃机（汽油机和柴油机）——汽轮机——喷气式发动机3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，又通过做功，把内能转转化化为机械能。
按燃烧燃料的不同，内燃机可分为汽油机、柴油机等。
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叫做一个冲程。
4、内燃机大概的工作过程：内燃机的每一个工作循环分为四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
2023九年级物理上册第二章改变世界的热机2.1热机教案(新版)教科版
4.科学态度：通过本节课的学习，学生将能够认识科学探究的严谨性，培养尊重事实、积极思考、勇于探索的科学态度。
学习者分析
1.学生已经掌握的相关知识：在学习了本节课之前，学生应该已经掌握了基本的物理学知识，包括力学、热学的基本概念和原理。他们应该了解能量守恒定律和热力学第一定律，并能够运用这些知识解释一些简单的物理现象。
2.教学活动设计：
a.导入环节：通过播放一段关于热机的应用视频，激发学生的兴趣，并引出本节课的主题。
b.讲授环节：通过PPT展示热机的基本概念、工作原理和各个冲程的特点，结合文字和图片进行讲解，以便学生能够清晰地理解和掌握相关知识。
c.实验环节：安排学生进行热机实验，观察和记录实验数据，让学生亲身体验热机的工作过程，提高他们的实验操作能力和观察分析能力。
针对这些问题，我认为在今后的教学中，我需要更加注重学生个体差异，针对不同学生的需求进行有针对性的引导和辅导。同时，我还需要提高自己的教学水平，通过不断学习和实践，提高自己的教学方法和策略。此外，我还应该鼓励学生多进行实践活动，让他们通过亲身体验来更好地理解和掌握热机的相关知识。
课堂
在课堂教学过程中，我通过提问、观察、测试等方式，及时了解学生的学习情况，以便发现问题并进行解决。在提问环节，我鼓励学生积极参与，提出问题并回答问题，以检验他们对热机相关知识的掌握程度。在观察环节，我注意观察学生的学习态度和参与度，了解他们在课堂上的表现。在测试环节，我通过小测验或练习题，检验学生对热机工作原理、效率计算等方面的掌握情况。
1.教学方法：为了达到本节课的核心素养目标，我将采用讲授法、实验法、讨论法和案例分析法等多种教学方法。讲授法主要用于向学生传授热机的基本概念和工作原理，实验法用于让学生直观地观察和理解热机的工作过程，讨论法用于引导学生探讨热机效率的提升方法，案例分析法则用于让学生通过具体的案例来深入理解热机的应用和影响。
九年级物理上册第二章改变世界的热机第1节热机教案教科版
第1节热机教学目标知识与技能：1知道利用内能来：加热和做功。
过程与方法：2知道热机中能的转化。
情感态度与价值观：3常识性了解火箭原理。
重点内能利用两种方式。
难点内能做功过程中能的转化。
教具铁架台，试管，试管夹，试管塞，水等。
教学过程一.复习：（1）什么是内能？如何才能改变物体的内能？（2）叙述能量守恒定律（略）。
二．引入新课由能量守恒定律可以看出，转移、转化是能量运动的普遍形式。
人类在利用能量方面所从事的主要工作正是广泛地寻找其来源，有效地控制其去处，以达到驾驭它，利用它，让它为人类造福的目的。
那么人们是如何利用内能的呢？这一节我们就来讨论这个问题。
三.进行新课1．内能的利用。
(1)加热举例：煮饭、取暖、工厂的热处理、吹制玻璃工艺品等上面的例子有一个共同特点，都是直接利用内能转移来加热物体的，这是利用内能的一种方式不利方面：能源浪费大，污染环境，应提高内能的利用率。
(2)做功演示：书中图3一5所示的实验。
教师：谁来说一下该实验中能量的转化过程？分析过程：燃烧(化学能)――供给水和水蒸汽――水蒸汽对外做功（内能转化成机械能）。
教师：这是利用内能的另一种方式：用来对物体做功2．热机（1）介绍热机的发明（2）把内能转化为机械能的机器称为热机。
3．火箭演示气球，反冲运动。
讲解火箭的升空原理。
介绍三级火箭的好处。
4．分层练习评析。
5．小结。
后记亲爱的朋友，你好！非常荣幸和你相遇，很乐意为您服务。
希望我的文档能够帮助到你，促进我们共同进步。
孔子曰，三人行必有我师焉，术业有专攻，尺有所长，寸有所短，希望你能提出你的宝贵意见，促进我们共同成长，共同进步。
每一个都花费了我大量心血，其目的是在于给您提供一份参考，哪怕只对您有一点点的帮助，也是我最大的欣慰。
如果您觉得有改进之处，请您留言，后期一定会优化。
常言道：人生就是一场修行，生活只是一个状态，学习只是一个习惯，只要你我保持积极向上、乐观好学、求实奋进的状态，相信你我不久的将来一定会取得更大的进步。
九年级物理,改变世界的热机,整章教案
第二章 改变世界的热机2.1 热机教学目标:1.知识与技能：（1）理解热机的原理就是将燃料的化学能转化成内能再转化成机械能。
（2）了解历史上和现实社会中的几种热机。
2.过程与方法：（1）观察蒸汽吹动纸风车旋转的实验现象，认识燃料的化学能转化成内能再转化为机械能的过程。
（2）经历关于“能量是怎样转化的”讨论过程，了解到热机是通过做功使内能转化为机械能的。
3.情感态度与价值观：通过使学生了解蒸汽机的发展历程，认识人类非凡的创造力对世界的影响。
教学重点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学难点：认识热机的工作过程是“燃料的化学能转化成内能再转化成机械能”。
教学用具：试管、水、铁架台、软塞、玻璃管、热风车、酒精灯（蜡）、火柴。
教学互动设计：一、创设情景，导入新课广而告之：本公司向贵矿提供蒸汽机，它能替代14匹马，为你的机器提供动力。
蒸汽机为什么能提供动力？它的物理原理是什么？二、新课讲授，师生互动 （一）利用内能来做功改变物体的内能有两种方式，除了热传递还可以通过做功使物体内能增加。
那么，减少物体内能可以做过吗？观察：热机的原理如图2-1-2，在试管内装些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口处放一个纸做的小叶轮。
加热试管使水沸腾，细心观察，有什么现象？在这个实验中，燃料的化学能转化为内能，传给水，水沸腾变成水蒸气，水轮机驱动叶轮转动。
石蜡的化学能经燃烧转成内能，火焰的内能传给周围空气，这些空气受热体积变大变成上升气流，即转化为机械能，气流与风车相互作用使风车旋转起来。
从能量转化的特点来看，热风车和热机一样，都是化学能经燃烧转变成内能，内能增大的物体做功转变成机械能，所以热风车和热机有类似之处。
结论：内能转化为机械能。
热机：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
（二）蒸汽机——最早的热机。
基本原理：把蒸汽的能量作为动力。
燃料的 机械能内能机械能燃烧做功1769年，瓦特吸收前人的成果，改进、完善了蒸汽机。
教科版九年级上册物理第2章《改变世界的热机》教案
第二章改变世界的热机第一节热机【学习目标】1．知道利用内能能够做功。
2．知道热机的工作原理。
3．了解蒸汽机是怎样工作的及生活中形形色色的热机。
一、情景导入生成问题二、自学互研生成能力知识板块一利用内能来做功的内容，独立思考并完成：自主阅读教材P20～211．改变物体内能的方式有哪两种？各举一个生活应用的实例。
答：改变物体内能的方式有：做功和热传递。
举例：做功——摩擦生热热传递——烤火2．实验探究热机的原理如图所示，在试管内装一些水，用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管口放一个纸做的小叶轮。
加热试管使水沸腾，细心观察你会发现叶轮转动，在此过程中是燃料的化学能转化为叶轮的机械能。
3．热机是通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
知识板块二蒸汽机和形形色色的热机的内容，独立思考并完成：自主阅读教材P21～234．如图所示为蒸汽机工作的原理图，蒸汽机的工作原理是：燃料燃烧将燃料的化学能转化为蒸汽的内能，然后蒸汽对活塞做功，将内能转化为机械能。
1.对学分享独学1～4题：(1)对子之间检查独学成果，用红笔互相给出评定等级。
(2)对子之间针对独学的内容相互解疑，并标注出对子之间不能解疑的内容。
2．群学小组研讨：(1)小组长先统计本组经对学后仍然存在的疑难问题，并解疑。
(2)针对将要展示的方案内容进行小组内的交流讨论，共同解决组内疑难。
三、交流展示生成新知方案如图所示，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，在这个实验中，酒精燃烧将化学能转化为内能，并通过热传递把能量转移给水，水沸腾后水蒸气冲开软木塞时，内能转化为塞子的机械能。
四、当堂演练达成目标见学生用书五、课后反思查漏补缺第二节内燃机【学习目标】1．知道汽油机的基本构造和工作的原理。
2．知道四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
3．了解火箭发动机的工作原理。
一、情景导入生成问题如图所示汽车奔驰、火车飞驶，一日千里！万吨巨轮劈波斩浪、远涉重洋！飞机刺破苍穹、翱翔蓝天！它们为什么能在交通运输方面大展神威呢？好，让我们一起走近内燃机，了解它们的工作原理吧！二、自学互研生成能力知识板块一 什么是内燃机自主阅读教材P 21的内容，独立思考并完成：1．陈明同学在家庭实验室中做了如图所示的实验，在透明塑料盒的盖子上，开了一个小圆孔，然后将电子打火器伸进圆孔并套紧，如图所示。
初中物理教科版九年级上第二章改变世界的热机1热机
3.热机的定义：通过燃料燃烧获取内能并转化为机械能的装置。
学生讨论交流热机中的能量转化与转移过程。
4.小结：热机中的能量转化与转移过程。
化学能→内能→机械能
(二)蒸汽机。
师：蒸汽机是最早的热机。请同学们阅读教材第21页，“蒸汽机”第一自然段，完成下列填空题。
利用蒸汽做功，可追溯到古希腊时期。但直到1769年，瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了________、________等部件，设计了通过活塞直线运动带动________圆周运动的连接装置，解决了动力的传输问题，才使蒸汽机成为带动其他机器运转的动力机器。(冷凝器 蒸汽汽缸 飞轮)
三、情感、态度与价值观
通过了解蒸汽机的发展历程，感悟物理学具有认识世界、改变世界的功能。
【教学重点】
认识热机的工作原理。
【教学难点】
分析蒸汽机的工作过程。
【教学突破】
通过视频展示并类比“试管蒸汽机”的工作过程，理解瓦特发明的蒸汽机的工作过程及其原理。
【教学准备】
◆教师准备
视频材料(瓦特蒸汽机模型、教材图2－1－4、各种热机图片等)、试管、水、橡胶塞、玻璃细管、风车、酒精灯、打火机、铁架台等。
师：请同学们讨论交流教材图2－1－5所示的蒸汽机的原理图，完成下列填空题。
当滑块滑到图示位置时，蒸汽从进气口通过左气路进入汽缸，推动活塞向________运动，汽缸内的废气从排气口排出。当滑块滑到左端时，蒸汽从进气口通过右气路进入汽缸，推动活塞向________运动，汽缸内的废气从排气口排出，可见这种蒸汽机是利用锅炉发出的高压蒸汽进入汽缸中膨胀，推动活塞________运动对外做功，因此这种热机又叫往复式蒸汽机。(右 左 往复)
教科版第二章改变世界的热机知识点
教科版第二章改变世界的热机知识点1. 热机的定义和分类热机是指能够将热能转化为机械能的装置。
根据热机工作原理的不同，热机可以分为热力热机和热电热机两大类。
1.1 热力热机热力热机是利用热能使工作物质循环变化，从而产生机械能的装置。
常见的热力热机有蒸汽机、内燃机和喷气发动机等。
1.2 热电热机热电热机利用热能产生温差，通过热电效应将温差转化为电能的装置。
常见的热电热机有热电偶和热电堆等。
2. 卡诺循环卡诺循环是理想热机的工作循环，可以高效地将热能转化为机械能。
卡诺循环由等温过程和等熵过程组成。
2.1 理想热机的特点理想热机具有以下几个特点： - 完全热机热机的温度不变，在等温过程中吸收热量，在等熵过程中放出热量； - 完全热机热机热量对等温过程和等熵过程的热量相同； - 完全热机内部无能量损失，热机效率达到最高。
2.2 卡诺循环的过程和性质卡诺循环包含四个过程：等温膨胀、绝热膨胀、等温压缩和绝热压缩。
在卡诺循环中，等温过程的热量摄取和放出相等，等熵过程不伴随能量交换。
卡诺循环的效率只与工作物质所在的两个温度有关，可以用以下公式计算：η = 1 - T_c / T_h其中，η表示卡诺循环的效率，T_c表示工作物质在低温状态下的温度，T_h表示工作物质在高温状态下的温度。
2.3 卡诺循环的实际应用卡诺循环虽然是理想化的模型，但在实际应用中具有重要意义。
许多热力热机的效率与卡诺循环的效率存在差距，并通过改进工作原理来逼近卡诺循环的效率。
3. 热效应与功热效应是指热力热机吸收或放出的热量与功的关系。
在等温过程中，热机吸收的热量和功相等；在等熵过程中，热机放出的热量和功相等。
3.1 热力热机的效率热力热机的效率定义为输出的功与输入的热量之比。
根据热力热机的工作过程和特点，实际热机的效率通常低于理想热机的效率。
3.2 单位功和热量的换算功和热量的单位都可以用焦耳（J）表示。
常见的单位换算关系有： - 1焦耳等于1牛顿·米； - 1焦耳等于0.239卡路里； - 1焦耳等于9.48×10^-4英尺·磅。
2.1热 机(课件)教科版物理九年级上册
感悟新知
知2－练
易错警示 在蒸汽机的工作过程中，伴随着能量的转移和转化。
蒸汽推动活塞做功，把蒸汽的内能转化为活塞的机械能， 内能减少，温度降低。温度是状态量，热量是过程量， 废气带走的是热量。
感悟新知
知识点 3 形形色色的热机
知3－讲
现代热机种类繁多。轮机主要用于大型火力发电厂 中，大型舰船以及内燃机车上；内燃机主要用于机车、 汽车、农用机械上；喷气发动机和火箭发动机则用于航 空航天事业。
感悟新知
知2－讲
拓展延伸 蒸汽机的工作过程:燃料燃烧，在蒸汽锅炉中水沸腾
形成蒸汽，通过管道被送入汽缸，受滑块阀门控制交替 进入汽缸的左侧和右侧，推动活塞运动。
感悟新知
例2 如图3 所示，是蒸汽机 的工作原理示意图。 关于蒸汽机的工作过 程中涉及的物理知识，
知2－练
感悟新知
下列说法正确的是( )
第2章 改变世界的热机
第1节 热 机
1 课时讲解 热机
蒸汽机 形形色色的热机
2 课时流程
逐点 导讲练
课堂 小结
作业 提升
感悟新知
知识点 1 热机
1. 实验探究—— 热机的工作原理 (1)实验现象
如图1 所示，在试管内装些水， 用带玻璃管的胶塞塞住，在玻璃管 口处放一个用纸做成的小叶轮，加 热试管使水沸腾，观察现象。
能量转化：燃料的化学能 内能 机械能。
感悟新知
实验详解
知1－讲
1. 实验中的能量转化过程： (1)燃料燃烧：化学能转化为内能； (2)叶轮转动：内能转化为叶轮的机械能。 2. 实验中的能量转移和转化过程：燃料→试管→管内的
水和水蒸气
知识链接 内能的两种应用：
感悟新知
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整合方法提升练
14．【中考•广州】某机器的能量流向图如图所示，据此 推测该机器可能是( )
A．热机 B．电动机 C．发电机 D．电热水器
整合方法提升练
【点拨】由图示可知，该机器是把大部分内能转化为机械 能，还有一大部分内能散失掉了，因此该机器是热机。 【答案】A
整合方法提升练
15．法国工程师发明了以压缩空气为动力的“迷你猫”环 保车。汽车使用前需要压缩储存气体，这一过程中通 过___做__功___的方式使气体内能增加，开动时，释放的 气体推动发动机，将气体的内能转化为___机__械___能， 汽车的速度可达144 km/h，合___4_0____m/s。
整合方法提升练
16．航空母舰上的飞机依靠蒸气弹射器把飞机在短时间内 提高到很大的速度，蒸气弹射器的汽缸内充满高温高 压气体，在弹射飞机时，高温高压的气体推动活塞快 速向外运动，在此过程中，_____内_____能转化为 ___机__械_____能，飞机起飞后，汽缸内气体的温度将 ____降__低____。
夯实基础逐点练
10．【中考•成都】以下机械属于热机的是( D )
夯实基础逐点练
11．下列各现象中，分别是怎样利用内能的？ (1)炒菜、煮饭：_______利__用__内__能__加__热__物__体____________。 (2)火箭升空：___________利__用__内__能__做__功______________。 (3)用高炉炼铁：_______利__用__内__能__加__热__物__体____________。
夯实基础逐点练
8．最早的热机是_蒸__汽__机__，其工作原理是燃料燃烧把 __化__学__能转化内能，再通过热传递的方式传递给水， 水蒸气把____内____能转化为活塞的__机__械____能，推动 活塞运动。
夯实基础逐点练
9．以下不属于热机的是( C ) A．内燃机 B．火箭发动机 C．水轮机 D．喷气发动机
探究培优拓展练
(3)____热____机就是利用这个原理工作的。 (4)在这个实验中，体现了改变物体内能的两种方式：水的
温度升高，内能增大是利用了___热__传__递___的方式；软木 塞向外冲出时，水蒸气的内能减小是利用了__做__功____的 方式。
探究培优拓展练
(5)在这个实验中，还体现了利用内能的两种方式，把水烧 开，是利用内能___加__热___物体，把软木塞冲出去是利用 内能__做__功____。
整合方法提升练
17．【中考•永州】下列机械不是利用内能做功的是( A )
A．电动机
B．柴油机
C．蒸汽机
D．汽油机
整合方法提升练
18．【中考•河北】汽车的诞生改变了人类的生活方式。 事实上，人类很早就在探寻着更好的代步工具，法国 人居纽于1769年制造了世界上第一辆蒸汽驱动的三轮 车。现在你看到的这幅漫画，据说是牛顿所设计的蒸 汽汽车原理图，就该原理图回答下列问题：
JK版 九年级
第二章 改变世界的热机
第1节 热 机
习题Hale Waihona Puke 接1C 2D 3A 4 5
提示：点击 进入习题
6B 7A 8 9C 10 D
答案呈现
习题链接
11 12 C 13 14 A 15
提示：点击 进入习题
答案呈现
16 内；机械；降低
17 A
18
19
夯实基础逐点练
1．下列装置中，把内能转化为机械能的是( C )
19．如图所示装置，用酒精灯给试管中的水加热，水沸腾 后，软木塞会冲出去，请回答：
探究培优拓展练
(1)酒精燃烧时，__化__学__能转化成___内___能，再传递给水， 使水的温度升高。当水沸腾后，产生大量的水蒸气，当 水蒸气的压强足够大时，将软木塞冲出。
(2)软木塞向外冲出时，水蒸气对软木塞___做__功___，水蒸气 的内能___减__小___，软木塞的__机__械____能增大，__水__蒸__气__ 的内能转化成__软__木__塞__的机械能。
A．电动机
B．发电机
C．热机
D．洗衣机
夯实基础逐点练
2．关于热机，下列说法中错误的是( D ) A．热机是利用内能做功的机器 B．蒸汽机、内燃机、蒸汽轮机、喷气发动机都是热机 C．一切热机工作时都要消耗燃料 D．一切热机工作时都需要有空气
夯实基础逐点练
3．下列有关热机的说法中正确的是( A ) A．热机工作的过程是将燃料燃烧获得的内能转化成 机械能的过程 B．洗衣机属于热机 C．热机是把机械能转化成内能的机器 D．热机的大量使用不会造成环境污染
整合方法提升练
12．下列现象中，利用内能做功的是( C ) A．冬天在户外时两手相互搓一会儿就暖和了 B．刀在砂轮的高速摩擦之下溅出火花 C．火箭在“熊熊烈火”中冲天而起 D．用煤气炉子烧水
整合方法提升练
13．利用内能的两个途径：一是利用内能直接给物体 ___加__热___；二是利用内能__做__功____。下列内能的利用 实例中，属于应用一的是___①__⑤___(填序号)；属于应 用二的是_②__③__④__⑥__(填序号)。 ①锅炉；②汽车；③轮船；④喷气式飞机；⑤用高炉 炼钢；⑥火箭。
整合方法提升练
(1)蒸汽三轮车工作原理是什么？ 答：_______气__体__膨__胀__，__对__外__做__功____________。
(2)原理图中，蒸汽三轮车在工作过程中能量如何转化？ 答：________内__能__转__化__为__机__械__能_____________。
探究培优拓展练
夯实基础逐点练
4．内能的主要利用：一是利用内能___直__接__加__热__物__体___， 二是利用内能__做__功____。
夯实基础逐点练
5．热机的工作原理是燃料燃烧把__化___学__能转化为___内___ 能，然后再把____内____能转化为___机__械___能的装置。
夯实基础逐点练
6．下列关于蒸汽机的说法不正确的是( B ) A．瓦特改进、完善了蒸汽机，发明了冷凝器、蒸汽 汽缸等部件 B．蒸汽机工作时将机械能转化为内能 C．很早以前，就有人设想将蒸汽机作为动力使用 D．瓦特研制的蒸汽机能适应不同工厂的需要，被称 为“万能蒸汽机”
夯实基础逐点练
7．如图所示，有关这个小蒸汽机的说法中不正确的是( A ) A．酒精燃烧将内能转化为化学能 B．水吸热发生了汽化现象 C．蒸汽的内能转化为轮子的机械能 D．内能的一个重要应用是可以用来做功