9物理教科版第2章改变世界的热机2.2内燃机

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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。

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。

九年级物理上册第二章改变世界的热机2内燃机教学课件(新版)教科版

使用柴油作为燃料的叫柴油机
讲授新课
二汽油机的工作过程 1.汽油机的构造
讲授新课
2.汽油机的工作原理
讲授新课
归纳与小结
内燃机工作时，活塞在汽缸内做一次单向运动，叫作一个冲程。
汽油机一个工作循环有四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
讲授新课
观察与思考
Ⅰ.吸气冲程
阀门：进气阀打开；排气阀关闭。
活塞运动方向：向下。吸入气体: 汽油和空气的燃料混合物。
讲授新课
观察与思考
Ⅱ.压缩冲程阀门：进气阀关闭；
排气阀关闭。活塞运动方向：向上。燃料混合物：压强增大，
温度升高。活塞对燃料混合物做功，燃料内能增大，温度升高。
能量转化：机械能
内能
讲授新课
观察与思考
Ⅲ.做功冲程在压缩冲程末尾，火花
随堂训练
2.根据汽油机和柴油机的区别，下列说法错误的是（BCD ）
A.汽油机汽缸顶部有一个火花塞，柴油机汽缸顶部是一个喷油嘴 B.汽油机吸入的是空气，柴油机吸入的是空气和柴油的混合 C.吸气冲程是内能转化为机械能 D.压缩冲程是内能转化为机械能
随堂训练
3．依靠飞轮惯性完成的冲程是（BCD ）
A
B
讲授新课
6.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、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，柴油发动机的推广使用具有重大意义。
CDΒιβλιοθήκη 随堂训练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

2024年教科版九年级物理教学第二章改变世界的热机 2.2 内燃机

2.内燃机
教材分析
一、课标分析
了解四冲程内燃机的工作原理。

知道内能的利用在人类社会发展史中的重要意义。

二、内容和地位分析
本节是物理教科版九年级上册第二章《改变世界的热机》的第二节。

内燃机是一种生活中常见的热机,是对上一节内容的延伸,体现了“从物理走向社会”的理念,同时本节课也为下一节课“热机效率”埋下伏笔。

本节课重点介绍了汽油机和柴油机的构造和工作过程,以及对其中的能量转化的分析,之后又介绍了人类飞向太空的发展历史,使学生更加体会到物理学科对社会进步的贡献,潜移默化地培养学生爱科学、学科学的理想。

学情分析
已有知识及方法:学生已经学过热机的概念,汽油机是学生在生活中比较熟悉的一种交通工具,学生对汽油发动机的工作过程也充满了好奇心和求知欲。

通过对第一节热机的能量转化过程的学习,学生已具备从能量角度学习四冲程内燃机的基础。

未知知识及方法:汽油机和柴油机的构造和工作过程、能量转化,以及异同点。

教学目标
1.知道四冲程内燃机的构造和工作原理。

2.了解汽油机和柴油机的区别。

3.了解火箭发动机的原理和中国火箭的发展史。

核心素养
通过学习内燃机的构造及原理,引发学生对科技与社会发展和环境的思考,提高学生关注科学技术应用于生活和社会的意识。

重点难点
重点:汽油机的构造和工作原理,汽油机与柴油机的区别和联系。

难点:汽油机的工作原理。

教学过程
续表
教学反思。

九年级物理第2章第2节内燃机

可
知
，
燃
气
对
活
塞
的
平
均
压
力
F ＝ pS ＝ 5×105
Pa×100×10－4 m2＝5×103 N．
(2)一个做功冲程燃气对活塞做的功 W1＝Fs＝5×103 N×0．2 m＝1×103 J．
(3)一个工作循环，飞轮转两圈，对外做功一次，飞轮每分钟转 600 r，对外做功
300 次，做的功 W＝300 W1＝300×1×103 J＝3×105 J，汽油机的功率 P＝Wt ＝3×6010s5 J
能力提升
1．【广西贵港中考】如图所示是四冲程汽油机的其中一个冲
程的剖面图，下列说法正确的是
()
C
A．该冲程是压缩冲程
B．该冲程中活塞向上运动
C．该冲程是内能转化为机械能的过程
D．该冲程是机械能转化为内能的过程
2．【江苏宿迁中考】如图所示，给试管里的水加热，水沸腾
后，水蒸气推动橡皮塞冲出试管口，这个过程与四冲程汽油
易混辨析汽油机和柴油机的区别：
(1)在吸气冲程里，柴油机吸进汽缸的是空气，而汽油机吸进的是汽油和空气的混合物．
(2)柴油机在压缩冲程里，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)点火方式不同：柴油机—压燃式；汽油机—点燃式．
(4)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．
C．丙冲程是把机械能转化为内能
D．丁冲程是吸气冲程
5．汽油机是燃烧__汽_油_____的内燃机，它吸包气括_____压__缩_冲程、做_功_______冲排程气、________冲程、________冲程，在它2 的一个工作循环中2，活塞往复运动_____次，飞轮带动曲轴转动 __6．__【_江周苏．镇江中考】如图所示，工作中的四冲程汽油机正处于

物理教科版九年级第2章改变世界的热机第2节内燃机课件物理

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。
知3－讲
做功冲程在压缩冲程末，从喷油嘴
喷出的雾状柴油遇到空气
立即猛烈燃烧，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。
知3－讲
排气冲程
进气门关闭，排气燃烧后的废气
门打开，活塞向上
运动，把废气排出
气缸。
第二章
改变世界的热机
第2节内燃机
1
课堂讲解
•热机 •汽油机
•柴油机
•火箭
2
课时流程
逐点导讲练课堂小结当堂检测课后作业
点击播放视频
内能做功转化为机械能
知识点
1
热机
知1－讲
1. 有一种内燃机，工作时燃料在汽缸内燃烧，产生的燃气直接推动活塞做功，叫做活塞式内燃机。
2. 常见的活塞式内燃机有柴油机和汽油机。
(3)四冲程内燃机的一个工作循环中，只有做功冲程是
燃气推动活塞做功，其他三个冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
知2－讲
泰安]四冲程汽油机工作时，哪个冲程将机【例2】 [中考· 械能转化为内能( A ) A．压缩冲程 C．吸气冲程【解析】 •将机械能转化为内能的是压缩冲程， •将内能转化为机械能的是做功冲程。
（来自《典中点》）
知2－导
知识点
2
汽油机
内燃机的分类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。
知2－讲
一、构造
鼠标放在图片上显示文字
知2－讲

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JK版九年级
第二章改变世界的热机
第2节内燃机
习题链接
1D 2 3C 4D 5B
提示：点击进入习题
6B 7 8C 9乙 10 C
答案呈现
习题链接
11 C
提示：点击进入习题
16 10
12 B
17
13 C
18
14 机械；内
15 做功；液化
答案呈现
夯实基础逐点练
1．利用以下机械都能获得机械能，其中属于内燃机的
夯实基础逐点练
7．如图是汽油机的工作过程示意图，则其工作过程中：
(1)吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，吸入_燃__料__和__空__气__的__混__合__物__。
(2)压缩冲程：进气门与排气门都关闭，活塞__向__上__运动，燃料混合物被压缩。
夯实基础逐点练
(3)做功冲程：进气门与排气门都_关__闭___，火花塞产生电火花使燃料猛烈燃烧，推动活塞对外做功。
整合方法提升练
【点拨】飞轮转速是1 200 r/min＝20 r/s，则每秒飞轮转动 20 r，要经过40个冲程，对外做功10次。【答案】10
探究培优拓展练
17．一台四冲程汽油机，转速为2 000 r/min，每次做功冲程对外做功为3 000 J，则10 min内：
(1)汽油机对外做功为多少焦？解：汽油机每转 2 r 做功 1 次，则 10 min 内对外做功 W＝3 000×2 0200×10 J＝3×107 J。
整合方法提升练
11．【中考•黔南州】如图表示的是汽油机工作时的( ) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
整合方法提升练
【点拨】图中汽油机进气门和排气门关闭，活塞下行，正处于做功冲程。【答案】C
整合方法提升练
12．【中考•邵阳】小型汽车上的四冲程汽油机中，主要
把机械能转化为内能的冲程是( )
整合方法提升练
15．美国《大众科学》杂志评出2006—2007年度奇思妙想十大发明，其中最引人注意的是“六冲程引擎”，这种引擎在完成四冲程工作后，会把水注入汽缸，使水瞬间变成水蒸气，从而带动活塞运动，产生第五冲程，为汽车提供动力。第六冲程是让水蒸气进入冷凝器，变成可再次注入汽缸的水。其中第五冲程相当于四冲程内燃机的________冲程，在第六冲程中发生的物态变化是________。
夯实基础逐点练
【点拨】多数汽油机有四个冲程，涉及两次能量转换。压缩冲程是将机械能转化为内能，做功冲程是将内能转化为机械能。故选C。【答案】C
夯实基础逐点练
4．汽油机工作时，汽缸内燃气温度最高、压强最大的时刻是( D ) A．吸气冲程结束 B．做功冲程结束 C．压缩冲程结束，火花塞点火前的瞬间 D．压缩冲程结束，火花塞点火后的瞬间
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
整合方法提升练
【点拨】四冲程汽油机做功冲程将内能转化为机械能。【答案】C
整合方法提升练
14．【中考•白银】如图所示是四冲程汽油机工作过程的一个冲程，该冲程是将_______能转化为_______能。
整合方法提升练
【点拨】图中汽油机的进气门和排气门关闭，活塞向上运行，处于压缩冲程，将机械能转化为内能。【答案】机械；内
夯实基础逐点练
5．在四冲程柴油机的工作过程中，通过做功增加汽缸内
空气内能的冲程是
C．做功冲程
D．排气冲程
夯实基础逐点练
6．有经验的柴油机维修师，不用任何仪器，只是靠近柴油机排气管口观察和闻一下，并将手伸到排气管口附近感觉一下尾气的温度，就能初步判断这台柴油机的节能效果。在同样负荷的情况下，关于柴油机的节能效果，下列判断中正确的是( B ) A．尾气的温度越高，柴油机越节能 B．尾气的温度越低，柴油机越节能 C．尾气的柴油味越浓，柴油机越节能 D．尾气的颜色越发黑，柴油机越节能
整合方法提升练
【点拨】六冲程引擎的第五冲程中，水变为水蒸气推动活塞做功，为汽车提供动力，相当于四冲程内燃机的做功冲程。水蒸气变成水，属于液化。【答案】做功；液化
整合方法提升练
16．【中考•天门】四冲程内燃机的工作过程由吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程组成，如图所示，一台某型号单缸四冲程汽油机的飞轮转速是1 200 r/min，则汽油机每秒钟对外做功________次。
(4)排气冲程：进气门关闭，排气门打开，活塞___向__上___运动，把废气排出汽缸。
夯实基础逐点练
8．下列关于火箭的说法正确的是( C ) A．火箭使用的是喷气式发动机，与内燃式发动机的工作原理完全相同 B．火箭在工作时需要像活塞、螺旋桨等那样的传递结构 C．火箭是热机的一种，工作时燃料的化学能最终转化为火箭的机械能 D．火箭升空时不需要反作用力推动机身向前运动
探究培优拓展练
(2)这台汽油机的功率为多少千瓦？解：功率 P＝Wt ＝130××16007 Js＝50 kW。
探究培优拓展练
18．【中考•宁波】在如图所示的“汽油机模型”实验中，厚壁有机玻璃圆筒内底装有两根与静电起电机相连接的放电针。
探究培优拓展练
(1)将适量的汽油喷入筒内，用软木塞塞住筒口，摇动起电机。如果观察到放电针放电，汽油燃烧，软木塞被高温高压的气体__________，即可模拟四冲程汽油机工作时的______________冲程。
探究培优拓展练
【点拨】当放电针放电时，汽油燃烧，产生高温高压气体，气体对软木塞做功，软木塞被高温高压的气体冲出，而汽油机的做功冲程对外做功，因此该实验可模拟四冲程汽油机工作时的做功冲程。【答案】冲出；做功
探究培优拓展练
(2)实验时若发现点火装置不能工作，可用火柴替代放电针。为了点燃圆筒内的火柴，可用__凸__透__镜__(_或___ _凹__面__镜___) _会聚太阳光使其燃着。【点拨】因为凸透镜、凹面镜对光线有会聚作用，所以为了点燃圆筒内的火柴，可用凸透镜或凹面镜会聚太阳光使其燃着。
10．【中考•镇江】如图表示四冲程汽油机处于压缩冲程的是( )
整合方法提升练
【点拨】A中进气门开启，排气门关闭，活塞下行，汽油和空气的混合物进入汽缸，是吸气冲程。B中两气门都关闭，火花塞点火，活塞下行，是做功冲程。C中两气门都关闭，活塞上行，汽缸容积变小，是压缩冲程。D中进气门关闭，排气门开启，活塞上行，气体流出汽缸，是排气冲程。【答案】C
是( D )
A．水轮机
B．喷气发动机
C．蒸汽轮机
D．汽油机
夯实基础逐点练
2．常见的活塞式内燃机的工作原理：把燃料在__汽__缸__内燃烧后产生的____内____能转化为___机__械___能的热机，主要有_汽__油__机___和_柴___油__机__。
夯实基础逐点练
3．【中考•湘西州】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保证连续工作的。从能量转化的角度看，存在着内能转化为机械能的过程的是( ) A．吸气冲程 B．压缩冲程 C．做功冲程 D．排气冲程
夯实基础逐点练
9．【中考•菏泽】世界上很多发明都是受到生活现象的启发而萌生的创意，比如蒸汽机和汽油机，图中 ________是汽油机的工作原理图。
夯实基础逐点练
【点拨】甲是水蒸气推动叶轮转动，体现的是蒸汽机的工作原理；乙是燃气直接推动叶轮转动，体现的是汽油机的工作原理。【答案】乙
整合方法提升练
A．吸气冲程
B．压缩冲程
C．做功冲程
D．排气冲程
整合方法提升练
【点拨】汽油机的压缩冲程中，压缩汽油和空气的混合物做功，使汽油和空气的混合物温度升高、内能增大，把机械能转化为内能。【答案】B
整合方法提升练
13．【中考•成都】在四冲程汽油机的工作循环中，将内
能转化为机械能的冲程是( )
A．吸气冲程

9物理教科版 第2章 改变世界的热机2.2内燃机

教科版九年级 第二章 改变世界的热机知识点

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