物理人教版九年级全册第十四章 内能的利用 第1节热机
新人教版九年级物理第十四章《内能的利用》知识点
第十四章内能的利用第1节热机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、热机是利用内能做功的机械3、内燃机分为汽油机和柴油机两大类4、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5、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，一个工作循环，曲轴和飞轮转动2 周，活塞往复2 次，对外做功1次。
6、吸气冲程：进气阀门打开，排气阀门关闭，活塞向下运动，压缩冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。
活塞向上运动。
机械能转化为内能做功冲程：进气阀门，排气阀门都关闭。
火花塞点火。
活塞向下运动。
内能转化为机械能。
(只有做功冲程对外做功)排气冲程：进气阀门关闭，排气阀门打开。
活塞向上运动。
排除废气7、汽油机和柴油机的区别：汽油机气缸顶部有火花塞，柴油机气缸顶部有喷油嘴；汽油机吸气冲程吸入的是汽油与空气的混合物，柴油机吸气冲程只吸入空气；汽油机点火方式为点燃式，柴油机点火方式压燃式；汽油机的效率低，柴油机效率高；汽油机机体较轻，柴油机机体较重。
第2节热机的效率1、热值：①概念：我们把某种燃料完全燃烧放出的热量与其质量之比，叫做这种燃料的热值。
②大小：热值在数值上等于1 kg某种燃料完全燃烧放出的热量，③热值的单位由热量的单位和质量的单位组合而成。
在国际单位制中，热量的单位是焦耳，质量的单位是千克，则热值的单位是焦每千克,符号是J/kg。
④公式：q=Q放/m（或q=Q 放/V 一般用于气体燃料） (其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)⑤公式变形：Q放=m q（或Q 放= Vq） m= Q放/q⑥热值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⑦煤气的热值约为3.9×107J/m3，物理意义为：体积为1m3的煤气完全燃烧放出的热量为3.9×107J。
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用总结(重点)超详细
人教版2023初中物理九年级物理全册第十四章内能的利用总结(重点)超详细单选题1、热机的效率是热机性能的重要指标，如图所示是热机的能量流向图，则热机的效率等于（）A．E4E2+E3+E5×100%B．E4E2+E3+E4+E5×100%C．E4E1+E2+E3+E4+E5×100%D．E4E1+E2+E3+E5×100%答案：BE1是总热量，E2、E3、E5属于损失的热量，E4为有用功，故热机的效率为η=E4E2+E3+E4+E5×100%或者为η=E4E1×100%故B符合题意，ACD不符合题意。
故选B2、北斗三号全球卫星导航系统正式开通以来，运行稳定，持续为全球用户提供优质服务，系就服务能力步入世界一流行列。
下列说法正确的是（）A．北斗卫星利用电磁波向地面传递信息B．电磁波在空气中的传播速度为340m/sC．北斗卫星上的芯片采用超导材料制成D．北斗卫星长期工作不需要消耗任何能量答案：AA．太空中是真空环境，声音无法传播，北斗卫星是利用电磁波向地面传递信息，故A正确；B．电磁波在空气中的传播速度约为3×108m/s，故B错误；C．北斗卫星上的芯片是采用硅等半导材料制成，故C错误；D．由能量守恒定律可知，北斗卫星长期工作需要消耗能量，故D错误。
故选A。
3、下列四幅图中，能说明内燃机做功冲程的是（）A．用电饭煲做红烧排骨B．反复弯折铁丝C．玻璃刚好接触水面时，测力计示数变大了D．试管中的高温水蒸气冲开了软木塞答案：D内燃机的做功冲程是将燃料的内能转化为活塞的机械能。
A．用电饭煲做红烧排骨属于热传递改变物体的内能；不能说明内燃机的做功冲程，故A不符合题意；B．反复弯折铁丝属于做功改变物体的内能；不能说明内燃机的做功冲程，故B不符合题意；C．因为玻璃和水接触在一起，并且玻璃分子和水分子间的距离在引力作用的范围内，故水分子和玻璃分子之间存在相互作用的引力，故向上拉玻璃板时，弹簧测力计的读数将变大；不能说明内燃机的做功冲程，故C不符合题意；D．试管内的水温度升高时，试管内的水蒸气对软木塞做功，塞子跳起，水蒸气内能转化成软木塞的机械能，能说明内燃机的做功冲程，故D符合题意。
14初三物理第十四章内能的利用知识点测试及答案
人教版九年级物理（上）第十四章《内能的利用》知识点第一节热机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：利用燃料的燃烧来做功的装置。
内能转化为机械能（蒸气机——内燃机——喷气式发动机）3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动 2 次，曲轴和飞轮转动 2 周，经历四个冲程，做功 1 次。
第二节：热机1、热机：定义：热机是利用内能来做功，把内能转化为机械能的机器。
热机的种类：蒸汽机、内燃机（汽油机和柴油机）、汽轮机、喷气发动机等2、内燃机：内燃机活塞在汽缸内往复运动时，从气缸的一端运动到另一端的过程，叫做一个冲程。
四冲程内燃机包括四个冲程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在单缸四冲程内燃机中，吸气、压缩、做功、排气四个冲程为一个工作循环，每个工作循环曲轴转 2 周，活塞上下往复 2 次，做功 1 次。
在这四个冲程中只有做功冲程是燃气对活塞做功，而其它三个冲程（吸气冲程、压缩冲程和排气冲程）是依靠飞轮的惯性来完成的。
压缩冲程将机械能转化为内能。
做功冲程是由内能转化为机械能。
①汽油机工作过程：1②柴油机工作过程：3、汽油机和柴油机的比较：①汽油机的气缸顶部是火花塞；柴油机的气缸顶部是喷油嘴。
人教版初中物理九年级全册 第14章第1节热机 练习1【含答案及解析】
人教版初中物理九年级全册第14章第1节热机练习1【含答案及解析】姓名___________ 班级____________ 分数__________一、选择题1. 关于“热机”，下列说法中错误的是：（）A．通过技术改进，可以使热机的效率达到100%B．减少城市热岛效应的措施之一就是倡导“绿色出行”。
C．用水而不用其它循环物质降低热机的温度，主要是利用水的比热容最大的特性D．严寒的冬天，有人晚上把热机水箱中的水放出，是防止气温降低时，水凝固而胀坏水箱二、双选题2. 如图是四冲程汽油机做功冲程的示意图。
汽油燃烧产生高温高压的气体推动活塞向下运动。
在活塞向下运动的过程中，汽缸内气体的（）A. 内能减少B. 温度降低C. 密度增大D. 分子热运动加快三、选择题3. 如图所示的四种交通工具，不用热机作为动力机械的是（）A. 自行车B. 轮船C. 卡车D. 飞机4. 下图中的四个冲程不是按照热机正常工作的顺序排列的，你认为让汽车获得动力的冲程是（）A. B. C. D.5. 下列关于热现象的说法，正确的是（）A. 温度越高的物体具有的热量就越多B. 汽油机的做功冲程是将机械能转化为内能C. 物体的温度越高，分子热运动越剧烈D. 物体吸收的热量越多，其比热容就越大6. 双燃料汽车以天然气或汽油作为燃料．以下说法正确的是（）A．燃料的热值越大，燃烧时放出的热量越多B．以天然气为燃料，汽车发动机的效率可以达到100%C．在压縮冲程中，燃料混合物的温度升髙，内能增大D．汽油与天然气相比，燃烧时汽油对环境的污染较小7. 有关热学知识，下列说法中正确的是（）A. 烧杯中的水沸腾后继续加热，水的温度会升高B. 内燃机的做功冲程将内能转化为机械能C. 物质的比热容跟物体吸收或放出的热量有关D. 锯木头时锯条发热，这是利用热传递的方式改变了锯条的内能8. 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用鼻子闻一下，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，下列判断正确的是（）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. 尾气的颜色越黑，柴油机越节能9. 在柴油机的压缩冲程中，气体的温度和内能的变化情况是（）A. 温度降低，内能减小B. 温度不变，内能不变C. 温度升高，内能增大D. 温度降低，内能增大10. 热机的广泛使用，为人们的生产和生活带来了巨大方便，创造了巨大价值．以下关于热机的叙述中，正确的是（）A. 热机是把机械能转化为内能的机器B. 热机使用中要产生废气、噪声，会对环境造成污染C. 不断创新理论，改进热机工艺结构，热机效率可达100%D. 现代的火箭发动机使用液态氢作燃料，它不属于热机11. 单缸四冲程内燃机工作时，依靠飞轮的惯性来完成的冲程有（）A．吸气、做功和排气冲程 B．吸气、压缩和做功冲程C．压缩、做功和排气冲程 D．吸气、压缩和排气冲程12. 关于热机，下列说法是正确的（）A. 汽油机顶部有喷油嘴，柴油机顶部有火花塞B. 柴油机在吸气冲程中，将柴油和空气的混合气吸人气缸C. 汽油机在做功冲程中，进气门关闭排气门打开D. 汽油机在做功冲程中，是把内能转化为机械能13. 热机的效率较低，为了提高热机的效率，你认为下列方法目前不可能的是（）A．尽量使燃料充分燃烧B．尽量减少各种热损失C．尽量减少因克服摩擦力而额外消耗的能量D．想办法把燃料放出的热量全部用来做有用功14. 汽油机飞轮的转速为600r/min，那么，每秒钟完成工作循环个数和对外做功次数分别为（）A. 5，5B. 10，10C. 15，15D. 20，20．四、填空题15. 如图所示是汽油机的____冲程；常常用水冷却发动机是利用了水的比热容____的特性；完全燃烧0.1kg的高能汽油，放出的热量为____J．如果这些热量被质量为100kg、初温为20℃的水完全吸收，可以使水的温度升高____℃．【q汽=4.62×107J/kg C水=4.2×103J/（kg ℃）】16. 在汽油机的一个工作循环中，内能转化为机械能的是_____冲程，其他三个冲程都是靠飞轮的_____来完成的。
人教版九年级全一册物理： 第十四章 内能的利用
变式 1 下列有关能量转化或转移的说法中正确的是( B ) A．电动机通过热传递的方式将电能转化为机械能 B．古人钻木取火是通过做功将机械能转化为内能的 C．内燃机是通过做功的方式将机械能转化为内能的 D．冷天搓手感到手掌发热，这是通过热传递的方式将机械 能转移为内能的
定义 单位 公式
物理 意义
某种燃料完全燃烧放出的__热__量____与其__质__量___ 之比，叫做这种燃料的热值
___焦__每__千__克___(符号：J/kg)
Q＝mq(q为热值)
酒精的热值是3.0×107 J/kg，表示：___1__k_g__酒 精完__全__燃烧放出的热量是3.0×107 J
/知 识 纵 横/ 汽油机与柴油机
内燃机 项目 构造不同 燃料不同
吸气冲程
汽油机
汽缸顶部有火花塞 汽油
吸入的是汽油和空气的 混合物
柴油机
汽缸顶部有喷油嘴 柴油
只吸入空气
点火方式
点燃式
压燃式
效率 应用
效率低
机体轻便，主要用于 汽车、飞机、摩托车 等
效率高
机体笨重，主要用于载 重汽车、火车、轮船等
2.热值
图 23－２ A．甲冲程是把机械能转化为内能 B．乙冲程是排气冲程 C．丙冲程是把机械能转化为内能 D．丁冲程是吸气冲程
变式 3 下列关于内燃机的说法正确的是( A )
A．汽车的发动机是内燃机 B．蒸汽机、汽轮机、喷气发动机都是内燃机 C．内燃机工作时，压缩冲程将内能转化为机械能 D．先进的制造技术能将内燃机的效率提高到 100%
能量守恒定律
能量既不会凭空消灭，也不会凭空产生，它只会从一种形式转 化为其他形式，或者从一个物体转移到其他物体，而在转化和转
人教版初中物理九年级上册《第十四章 内能的利用：第1节 热机》教案
第十四章内能的利用本章教材打破了传统的力学和热学的界限，注重学科内各部分知识之间的联系，将机械能、内能和热机几部分内容整合在一起，通过对热值、热机工作原理的学习，进一步突出了化学能、内能和机械能的相互转化及应用.在本章的教学中始终贯穿着能量的转化与应用这一主线，通过逐步学习各种不同形式的能量之间的相互转化，可以使学生逐步认识到世界是物质的，物质是运动的，物质之间是相互联系的，也是可以相互转化的，有利于培养学生辩证唯物主义的科学世界观.本章共分3节：1.第1节“热机”，本节通过四冲程内燃机工作原理的学习,使学生了解内燃机的主要结构;大致了解内燃机工作时,能量的转化与转移情况,了解汽油机与柴油机的区别;了解内燃机在现代生活,特别是交通方面的应用.2.第2节“热机的效率”，本节主要的教学内容有两个：一是燃料的热值；二是热机的效率（或燃料的利用率）.教学时可先从生活中常见的燃烧现象中引入热值的概念，要求学生掌握热值的计算公式Q=mq，知道热值是燃料的一种性质，而“热机效率”的引出可以通过类比“机械效率”来帮助学生认识到燃料燃烧释放的内能不可能全部转化为有用的机械能，要求学生掌握热机效率的公式η=W有W总×100%，能大致说出提高热机效率的途径，以及热机工作时燃料释放的能量的主要流向.3.第3节“能量的转化和守恒”，“能量守恒定律”是对本章及以前所学物理知识从能量角度进行的一次综合.通过学生自己动手做实验，向学生初步揭示了能量概念的物理实质.接着通过学生讨论、分析，了解能量不能凭空消灭和产生，只能相互转化和转移，并给出能量守恒定律.【教学目标】1.在知识与技能方面：①知道热机中的能量转化，知道四冲程内燃机的构造和工作原理；②知道燃料燃烧过程中能的转化是化学能转化为内能，知道燃料的热值及其单位，能通过能量的转化和转移认识热机效率；③知道能量守恒定律，能举出日常生活中能量守恒的实例，培养学生具有利用能量守恒的观点分析物理现象的意识.2.在过程与方法方面：①通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；利用挂图或模型讲解四冲程汽油机和柴油机的基本结构和工作原理.②从生活中体会不同燃料燃烧释放热能的本领不同，建立燃料热值的概念，能根据燃料的热值计算一定质量的燃料完全燃烧所释放的热量；对热机效率有初步认识，能大致说出提高热机效率的途径.③通过学生讨论体会各种形式的能量之间的相互转化，并进一步理解能量守恒定律.3.在情感、态度与价值观方面：①通过演示培养学生观察、分析问题的能力，通过阅读“科学、技术、社会”扩展学生的知识面；②通过对热机效率的学习，激发学生开发新技术、提高燃料利用率的意识.【教学重点】汽油机的工作原理及能量的转化过程，燃料的热值，汽油机与柴油机的区别.【教学难点】热机效率，热机中的能量转化及损失，能的转化与守恒定律.【课时建议】本章共有3节，建议5课时.第1节热机……………………………………………………………1.5课时第2节热机的效率……………………………………………………1.5课时第3节能量的转化和守恒……………………………………………1课时本章复习和总结………………………………………………………1课时第1节热机【教学目标】一、知识与技能1.通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功；知道热机的概念，知道内燃机是热机的一种，体会现代化交通工具对人们生活的巨大影响.2.通过模型或挂图了解四冲程汽油机和柴油机的构造.3.能用文字或口头表述内燃机各冲程的工作状态和能量转化.二、过程与方法1.学生通过观察汽油机、柴油机的工作过程，能够简单地描述它们的主要特征，培养和提高学生的观察能力.2.通过对汽油机、柴油机结构的观察，有对观察到的现象做出判断的意识.3.通过上网等各种途径收集整理有关蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气式发动机的原理、特点的相关资料，培养学生收集信息和整理信息的能力.三、情感、态度与价值观1.通过对本节课的学习，培养学生乐于探究生活中的物理学道理的良好习惯.2.通过学习热机的应用，激发学生的学习兴趣，培养学生将科学知识应用于人类社会的意识，进一步认识科学技术和社会之间的关系.【教学重点】四冲程汽油机的工作原理及能的转化过程.【教学难点】汽油机与柴油机之间的区别.【教具准备】多媒体课件、铁架台、试管、金属网罩、胶塞、酒精灯、水；汽油机与柴油机的实物模型.【教学课时】1.5课时【巩固复习】教师引导学生复习上一节所学内容，并讲解学生所做的课后作业（教师可针对性地挑选部分难题讲解），加强学生对知识的巩固.【新课引入】教师利用音像资料，展示汽车运动，坦克前进的画面，然后设问：你知道汽车、坦克为什么会运动起来吗？汽车、坦克的发动机是怎么获得能量的？学生思考、讨论、发表各自的看法.师汽车、坦克的发动机其实是个内燃机，它通过将燃料燃烧时产生的内能转化成机械能，从而使汽车、坦克运动起来.下面我们就一起来学习吧.【进行新课】知识点1 热机师我们开始做个实验，请大家细心观察，并注意以下几个问题：①实验中有哪些能量转换？②用酒精灯给试管中的水加热，有哪些物体吸热？③能否把燃料移到容器内部去燃烧来获得更大的动能？教师演示教材P17页图14.1-1的实验.（提醒：用金属网罩套在试管外面，并且胶塞不要塞得太紧，以免试管炸裂伤人）学生回忆并思考，发表各自的建议：水吸收热量，变成水蒸气推动塞子做功，水蒸气的内能转化为塞子的机械能；塞子冲开时有“白气”产生，这是水蒸气液化放热……师同学们回答得很好，酒精燃烧时，将化学能转化为内能，水蒸气推动塞子做功，内能又转化为机械能.通过这个实验我们知道利用内能可以对外做功，那接下来请大家想一想，如果把燃料移到类似试管的容器中燃烧，那么能量的利用率将会更高，推动塞子做的功将会更多.而且如果设法让这种推动塞子的运动往复进行，那就有了真正的利用价值.而科学家早就将这种设想应用到实际当中，我们经常乘坐的汽车中的热机——“发动机”正是利用这种原理来工作的.下面我们一起来认识热机.板书：热机：（1）定义：利用内能做功的机械.（2）工作原理：将燃料的化学能通过燃烧转化为内能，再对外做功，把内能转化为机械能.（3）热机的种类：①蒸汽机；②内燃机；③汽轮机；④喷气发动机等.教师用多媒体播放课件“热机的分类和几种发动机原理”.热机的分类和几种发动机原理（多媒体课件）（1）热机的分类通常根据燃料燃烧方式，将热机分为内燃机与蒸汽发动机两类.凡燃料直接在汽缸内燃烧，全部能量转变过程在汽缸内完成的热机称内燃机，如汽油机、柴油机等都属于此类.先把燃料燃烧时释放的能量的一部分传给工质，再由工质将得到的能量的一部分转变为机械能的称蒸汽发动机，又称外燃式热机.内燃机的工质是燃烧的烟气，而蒸汽发动机的工质是水蒸气.蒸汽机在热机中是最早出现的，以后是内燃机、汽轮机、燃气轮机、喷气发动机和火箭发动机相继交叉出现.其中内燃机应用范围最广，天空、地上、水中都有内燃机的身影.蒸汽发动机由于笨重、效率低，现在应用已不多.（2）几种发动机原理简介蒸汽轮机利用锅炉产生的高温、高压蒸汽从喷嘴高速喷出，冲击叶轮，使叶轮与机轴一同旋转.蒸汽轮机的输出功率很大，大型的蒸汽轮机输出功率可达几十万千瓦.燃气轮机基本原理与蒸汽轮机相似，但工质不是蒸汽，而是燃料燃烧后生成的烟气.中国民间工艺品“走马灯”即是一种原始简单的燃气轮机，早在800年前就已在我国出现.燃气轮机不仅输出功率大（可达十几万千瓦），而且效率高，可达50%~60%.空气喷气发动机燃料在发动机的燃烧室内燃烧，生成的烟气从喷口高速喷出，根据反冲原理，发动机机身将向反方向运动.火箭发动机其结构与原理和喷气发动机相似.区别是空气喷气发动机燃料燃烧时的氧化剂（氧气）取自空气，因此空气喷气发动机只能在大气层内工作，主要用在飞机上；火箭发动机则自带氧化剂，燃料燃烧时不依赖于空气，因此可在大气层外工作，是发射人造卫星和宇宙飞船的动力源.中国在节日放的“起花”也即是火箭的原型，中国是火箭的故乡.板书：（1）内燃机：凡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）内燃机主要分为汽油机和柴油机两大类，它们分别用汽油和柴油作为燃料.例题1(多媒体展示)如图所示，在试管内装些水，用橡皮塞塞住，用酒精灯加热一段时间后，会观察到的现象有：①———————————————————————；②————————————————————————.实验中的能量转化过程为：①酒精燃烧放出热量，酒精的——————能转化为水的———————能；②水吸热沸腾，产生大量水蒸气，气体膨胀对瓶塞做功，气体的———————能转化为瓶塞的———————能.答案：现象：①瓶塞被冲出来（向上跳起来）②管口附近出现白雾过程：①化学内②内机械课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点2 汽油机师 在现代社会中，内燃机是最常见的热机，内燃机在汽缸内燃烧汽油或柴油.大多数汽车里的内燃机是燃烧汽油的，也叫汽油机.下面我们就一起来学习汽油机.教师展示汽油机的实物模型，讲解结构部件名称（如图），引导学生了解汽油机的构造.板书：汽油机的构造：排气门、进气门、火花塞、汽缸、活塞、连杆、曲轴.师从汽油机的实物模型中我们知道了汽油机的构造，那汽油机是如何工作的呢？下面我们观看一个动画视频.教师用多媒体播放汽油机工作过程中的flash视频动画：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.活塞移动带动曲轴转动.要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动.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.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.（启发学生注意四个冲程中工作情况及能量变化）板书：（1）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.（2）汽油机的四个冲程：吸气、压缩、做功、排气.教师再次播放汽油机工作的视频动画，并提醒学生带着以下问题观察和思考：（1）四个冲程中气门开启、闭合状态如何？活塞运动方向如何？（2）吸气冲程中为什么能将汽油和空气的混合物吸进汽缸？（3）压缩冲程中压缩的是什么？压缩到最后会有什么结果？（4）四个冲程中哪些冲程发生了怎样的能量转化？（5）哪个冲程使机器获得动力？哪个冲程排出了汽车的尾气？学生看完视频后分组讨论，并积极回答问题：生1：①吸气冲程：进气门打开，排气门关闭，活塞向下运动，汽油和空气的混合物进入汽缸.②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.③做功冲程：进气门和排气门都关闭.在压缩冲程结束时，火花塞产生电火花，使燃料猛烈燃烧，产生高温高压的气体.高温高压的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，把废气排出汽缸.生2：吸气冲程中当活塞向下运动时，汽缸内气体的体积增大，压强变小，大气压将油气混合物吸进汽缸.生3：压缩冲程中，活塞对油气混合物进行压缩做功，结果是使油气混合物的内能增加，温度升高.生4：四冲程中“压缩冲程”和“做功冲程”中发生了能量转化，其中“压缩冲程”中是将机械能转化为内能；“做功冲程”中，燃料燃烧，燃料的化学能转化为燃气的内能，产生高温高压气体，推动活塞运动，又使燃气的内能转化为机械能.生5：做功冲程中机器获得动力，排气冲程中排出了汽车的尾气.教师鼓励学生的回答，然后用多媒体展示“四冲程汽油机的工作循环示意图”（如图），并进行比较，强调压缩冲程和做功冲程中的能量转化.↓板书：（1）汽油机的一个工作循环由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转动两周，对外做功一次.（2）压缩冲程：机械能转化为内能；做功冲程：内能转化为机械能.（3）汽油机的四个冲程中，只有做功冲程产生动力，其他三个冲程都要靠飞轮的惯性来完成，且消耗机械能.例题2（多媒体展示）如图所示是内燃机工作循环中的一个冲程,它是()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解析：判断内燃机工作过程属于哪一个冲程，需分两步：一是看气门开闭状况，二是看活塞运动情况，具体判断方法是：一气门打开，若进气为吸气冲程，若排气为排气冲程；两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程，活塞向下为做功冲程.本题是两气门都关闭，活塞向上是压缩冲程.压缩冲程是将机械能转化为内能.答案：B例题3（多媒体展示）一台单缸四冲程汽油机，飞轮转速为6000r/min，则每秒钟发动机完成————个冲程，对外做功————次.解析：由6000r/min，算出飞轮每秒转动的转数为6000r/60s＝100r/s.飞轮转一周完成2个冲程，一个工作循环为4个冲程，做1次功，飞轮需要转动2周，则每秒完成冲程数为100×2＝200（个），每秒做功次数为1/2×100＝50（次）.答案：200 50例题4（多媒体展示）如图所示的是汽油机汽化器的工作原理图，油管的喷嘴为什么要安装在进气管的狭窄处？请作出简要解释.解析：在吸气冲程中，空气从进气管进入汽缸，气流在进气管狭窄处的流速较大，压强较小，汽油在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合后进入汽缸，这样有利于燃料的充分燃烧.解：将油管的喷嘴安装在进气管的狭窄处，是因为进气管狭窄处的空气流速较大，压强较小（小于油箱内油面的大气压）汽油才能在气压的作用下流出喷嘴，在高速气流的冲击下变成雾状，与空气混合.课堂演练完成本课时对应课堂练习.知识点3 柴油机师坦克和轮船上使用的是柴油机，柴油机是如何工作的？它的构造又如何呢？下面我们就一起来学习“柴油机”.柴油机是利用汽缸内燃烧柴油所产生的高温高压的燃气来推动活塞做功的热机.它的构造和汽油机的构造大致相同，所不同的是柴油机的汽缸顶部无火花塞而有喷油嘴.（教师可展示柴油机的实物模型，也可以展示图片引导学生观察汽油机与柴油机结构的异同）教师用多媒体播放课件“柴油机的工作过程”，并讲解.柴油机的工作过程（多媒体课件）柴油机的一个工作循环也是由四个冲程组成，曲轴和飞轮均转两周，对外做功一次，活塞往复两次，除做功冲程外的其他三个冲程，也是靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成.教师引导学生简单叙述汽油机与柴油机的相同点和不同点.（帮助学生了解柴油机的结构，同时增强对四冲程特点的理解）提示：汽油机与柴油机的比较：①相同点：都是燃料在汽缸内燃烧；都是将内能转化为机械能的装置；都是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程构成一个工作循环，曲轴和飞轮转动两周，对外做功一次；启动时，都是靠外力先使飞轮和曲轴转动起来.②不同点：补充说明：（1）汽油容易雾化并汽化，柴油不易雾化，所以汽油机是通过雾化汽油与空气混合后从进气道吸入汽缸，柴油机采用在压缩冲程结束时从汽缸顶部喷入的方式.（2）汽油的燃点高但挥发性强，易于点火，故采用电火花点燃式点火；柴油的燃点低但挥发性差，不易点燃易压燃，故采用压燃式点火，即利用压缩冲程将密闭空气温度压缩到柴油的燃点以上，喷入的柴油遇高温立即燃烧.（3）由于柴油机的压缩程度高于汽油机，燃烧生成的燃气的温度和压强都高于汽油机，从做功的角度来看，在柴油机里作用在活塞上的压力较大，做的功也较多；从能量的转化角度来看，柴油机燃气的温度较高，内能较大，转化成的机械能也较多，单位时间里做功较多.板书：在一个工作循环中，柴油机的四个冲程和汽油机一样，曲轴转两周，活塞上下往复运动两次，对外做功一次.且开始时都需要外力启动.例题5（多媒体展示）下列关于柴油机的叙述中，正确的是（）A.柴油机是把内能转化为机械能的装置B.四冲程柴油机每经过一个工作循环，曲轴就要转动四周C.汽油机有喷油嘴，柴油机有火花塞D.汽油机用压燃式点火，柴油机用点燃式点火解析：由热机的概念知，把内能转化为机械能的装置称为热机，柴油机属于热机，故A是正确的；四冲程内燃机每经过一个工作循环，有四个冲程，活塞往复运动两次，曲轴转动两周，对外做功一次，故B错误；在做功冲程中，汽油机是通过火花塞产生电火花点燃高温高压的油气混合物，是点燃式，而柴油机是用喷油嘴向远高于柴油燃点的空气喷射雾状柴油而使柴油燃烧的，称之为压燃式，故C、D选项错误.答案：A例题6（多媒体展示）某单缸四冲程柴油机的汽缸活塞面积为30cm2，一个做功冲程活塞在汽缸中移动的距离是50mm，满负荷工作时做功冲程中燃气的平均压强为9.0×105Pa，飞轮1min转动1800周，当柴油机满负荷工作时（不计摩擦），求：（1）做功冲程中燃气对活塞的平均压力；（2）一个做功冲程中燃气对活塞做的功；（3）柴油机的功率.分析：本题综合考查了压力与压强的关系、功和功率的计算、柴油机的工作原理等知识.（1）已知压强p和受力面积S，根据压强定义式p=F/S的变形F＝pS，可直接求出；（2）根据求出的压力和已知压力移动的距离s，根据公式W＝Fs可求出做的功；（3）柴油机工作时，飞轮转动两周，对外做功一次，由此可根据飞轮的转速求出飞轮1s做功的次数，从而可以求出柴油机的功率.解：（1）做功冲程燃气对活塞的平均压力F＝pS=9.0×105Pa×30×10-4m2=2.7×103N；（2）一个做功冲程燃气对活塞的功W＝Fs=2.7×103N×50×10-3m=135J；（3）因为飞轮的转速是1800r/min=30r/s，每秒做功次数n=1/2×30=15次，柴油机的功率P=nWt＝135J×15/1s=2025W.课堂演练完成本课时对应课堂练习.师请大家阅读教材P20《科学世界》——“现代汽车”.（扩大学生视野，激发学生兴趣，培养学生创新精神）【教师结束语】同学们，我们通过这节课的学习，收获了不少知识.我们知道了热机的工作过程和原理，知道了内能的利用在现代生产、生活中有着重要的地位和作用，这节课我们就学到这，谢谢.课后作业完成本课时对应课后练习.1.本节课的教学设计通过创设问题情景，提出让学生感兴趣的问题，引导学生思考热机中能量的转化，并通过播放flash动画，让学生认识掌握汽油机和柴油机的构造和工作原理.2.教学时，教师主要从构造、工作过程及优缺点等几个方面对汽油机和柴油机进行介绍，重点讲述汽油机的四个冲程，通过视频和插图对四个冲程逐一进行介绍，使学生对汽油机的工作过程有一个完整的了解.在讲解柴油机时，教师可以采用对比的方法，结合柴油机的构造简图，讲述它与汽油机在构造上的异同，对于它们相似的地方，只需做简略的说明，而重点介绍它们的吸气冲程、压缩程度、点火方式上的不同.这样安排有利于学生抓住重点.最后简单介绍了汽油机和柴油机的优缺点及其运用.3.在帮助学生了解汽车的发展史的过程中，鼓励学生通过多种途径，如采访工人，查阅资料，上网搜集等，了解汽车在现代社会生活中的重要作用，同时给人类生活环境带来的负面影响.明白科学是一把双刃剑.号召同学们刻苦学习，勇攀科学高峰，为人类社会进步做出应有的贡献.粉尘燃料属于一种可再生能源和新能源.有人发明了“粉尘燃料内燃机”，已在2004年4月7日向中国知识产权局申请专利，现已授权.内燃机是重要的工业动力之一，现有的内燃机均采用汽油、柴油作燃料，不仅尾气排放污染了环境，而且其资源日益枯竭.专家估计，世界上已探明的石油储量最多够人类使用50年.为解决世界石油危机，人们积极探索以煤代油、天然气代油、电代油、酒精代油、核能代油及生物柴油等多种途径.但时至今日，在替代石油的再生能源的开发上，人类没有根本的进展.粉尘燃料内燃机是一种全新的往复式内燃机.它跟传统的汽油、柴油往复式内燃机截然不同，它利用“粉尘爆炸原理”，既可以直接燃烧精制的木炭粉、竹炭粉、淀粉等再生燃料产生工业动力，也可以直接燃烧精制的焦炭粉、煤炭粉等一次性燃料产生工业动力.100多年前人们从多次的面粉爆炸事故中发现了一个重要的物理学原理——粉尘爆炸原理.科学家发现，粉尘爆炸的发生必须具备三个条件：（1）粉尘燃料能充分地与空气混合；（2）粉尘燃料与空气混合后达到了一定的浓度；（3）粉尘燃料与空气达到了一定的温度粉尘爆炸能量之大，爆速之高，引起了军火炸弹专家和发动机专家的极大兴趣，他们对该原理的应用进行了长期的探索和研究.在国家利益和大量资金的驱动下炸弹专家获得了成功：上世纪50年代美国和前苏联研究出了利用粉尘爆炸原理的高爆炸弹——燃料空气炸弹.这种炸弹又称“云爆弹”、“环氧乙炔炸弹”、“小原子弹”.美国在伊拉克战争中使用的“炸弹之母”MOAB炸弹，即是这种炸弹.内有8.16吨炸药，其威力仅次于原子弹.燃料空气炸弹研制的成功，关键在于解决了二次引爆技术，满足了粉尘爆炸的条件.该炸弹达到目标位置时第一次引爆，将弹体内的环氧乙炔燃料均匀的撒布在空气中形成气溶胶云雾.这时再进行第二次引爆，向这些气溶胶云雾提供活化能（即一定的热能），使这些气溶胶云雾猛烈燃烧爆炸起来.这种炸弹爆炸时不仅爆炸能量大，冲击波强.而且能夺取目标区域内的氧气，使人缺氧窒息而死.百多年来，包括柴油机发明人鲁道夫·狄塞尔在内的许多发动机专家，一直进行粉尘爆炸和传统往复式内燃机燃用煤粉的研究.虽然至今还没有成功的煤炭粉尘往复式内燃机问世，但发动机专家通过大量试验和研究，证明了煤粉可以当作内燃机的燃料来烧.然而，在试验中遇到了煤粉供应、粉尘点火、活塞环磨损、润滑油污染等问题，这些问题是传统的往复式内燃机无法解决的.粉尘燃料内燃机由三室汽缸、送料预热系统、阀门正时机构、活塞连杆机构等四大部分组成.该机型构思巧妙、设计新颖，精制过的木炭粉、竹炭粉、淀粉以及焦炭粉、煤炭粉等粉尘燃料进入该内燃机后，不仅能充分形成粉尘爆炸的三个条件，会产生激烈的燃烧爆炸，而且能克服燃料供应、粉尘点火、活塞润滑、废气排放等问题.因此该机型能连续运行，向外输出动力.。
14.1 《热机》 —人教版九年级物理全一册教学设计
热机教学设计一、教学课题【课题】热机【教材】人教版初中物理教科书第十四章第一节【授课对象】初三第一学期学生【课时安排】1课时（45分钟）二、教学内容分析热机是一种广泛应用的动力设备,有效的利用燃料和减小燃料燃烧造成的环境污染是社会十分重视的问题。
本节课的内容与生产、生活紧密相连。
对本节课的学习，可使学生了解运用物理知识解决生活问题的重要作用，可使学生初步认识科学及其相关技术对于社会发展、自然环境及其人类生活的影响，增强可持续发展的意识，将来能在力所能及的范围内对社会的可持续发展有所贡献。
在课程标准中，对热机部分，提出的知识与技能的要求是:“了解热机的工作原理,知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义"，活动建议中建议学生了解内燃机中燃料释放热量的去向,讨论提高效率的可能途径，调查当地几种炉灶的能量的利用效率。
在物理中考说明中，知识点“热机”中分项细目“热机的能量转化”、“四冲程内燃机的工作原理"、“热机的效率"项目要求均为“了解”。
因此在教学中，除了对其教学目标完成，还应注意对学生人文精神的渗透，和对时代特征的反映。
三、学情分析学生对生活中的汽油机有一定的了解，以及对能量转化方面已经有一点基础，所以利用生活中的事物来导入话题，可激发他们的学习兴趣。
加之，九年级学生阅读理解及动手能力强，让他们通过阅读课本上的内容和对热机模型的使用，基本上能将汽油机工作的四个冲程大致弄清楚，教师只用适时的点拨即可。
通过本课的学习了解汽油机的工作过程，让学生体会能量的转化。
让学生关心科技发展的动态，关注技术应用带来的社会进步和相对产生的问题。
根据本节课的内容主要采用自主探索学习，教师引导点拨的方法来进行学习。
四、教学目标知识与技能1、知道四冲程热机的构造和工作原理。
2、知道热机中的能量转化，通过能量的转化和转移，认识热机效率。
过程与方法1、通过对汽油机、柴油机工作过程的观察，能简单描述他们的主要特征，有初步的观察能力。
新人教版九年级物理课件第14章第1节 热机 (共23张PPT)
笨重、效率较高
载重汽车、拖拉机、火车、 轮船等
课堂检测：
1.汽油机和冲程排出的 废气相同；启动时，都是靠＿＿先使飞轮和 曲轴转动起来的.
答案：气缸 排气 外力
2.柴油机上安装一个笨重的飞轮，是为了（ D ） A.提高热机效率 B.节省燃料 C.可以做更多的功 D.利用飞轮的惯性完成吸气、压缩和排气三
（4）排气冲程：排气门打开，活塞从下止 点移动到上止点，废气随着活塞的上行，被 排出气缸．由于排气系统有阻力，且燃烧室 也占有一定的容积，所以在排气终了时，不 可能完全将废气排净，这部分留下来的废气 称为残余废气．残余废气不仅影响充气，对 燃烧也有不良影响.
说明：排气冲程结束时，活塞又回到了上止 点,也就完成了一个工作循环．随后，曲轴 依靠飞轮转动的惯性作用仍继续旋转，开始 下一个循环．如此周而复始，发动机就不断 地运转起来.
第十四章 内能的利用 第1节 热 机.
学习目标：
一. 了解四冲程汽油机的基本工作原理.
二. 了解柴油机与汽油机工作原理的相同点与不 同点.
重点难点：
（1）重点： 汽油机的工作原理及四个冲程中能的转化.
（2）难点： 汽油机的工作原理.
热机原理
如图所示，在试管内装些水，用橡胶塞塞住 管口，将水加热一段时间，观察现象.
。2021年3月5日星期五2021/3/52021/3/52021/3/5
15、会当凌绝顶，一览众山小。2021年3月2021/3/52021/3/52021/3/53/5/2021
16、如果一个人不知道他要驶向哪头，那么任何风都不是顺风。2021/3/52021/3/5March 5, 2021
课后检测题：
1.如图所示是四冲程内燃机工作循环中的一个冲 程，它是（ B ）
2022年人教版九年级上册物理同步教案第十四章内能的利用 第1节热机
第十四章内能的利用第1节热机◇教学目标◇【知识与技能】(1)了解汽油机和柴油机的基本构造和工作原理。
(2)了解四冲程内燃机工作过程中的能量转化。
【过程与方法】(1)通过观察汽油机、柴油机的工作过程,能够简单地描述它们的主要特征,培养和提高学生的观察能力。
(2)通过对汽油机、柴油机结构的观察,具有对观察到的现象作出判断的意识。
【情感·态度·价值观】通过对本节课的学习,培养学生乐于探究机械中的物理学道理的良好习惯。
◇教学重难点◇【教学重点】热机的工作原理,四冲程内燃机的工作过程。
【教学难点】四冲程内燃机工作冲程的异同点和能量转化。
◇教学过程◇一、新课导入物体吸收的热量与物体的质量、物体本身和升高的温度有关,烧水时需要热量,这些热量是怎么得到的?为什么水烧开了,茶壶还会报警?为什么哨子会响?这些能量从哪里来的?二、教学步骤探究点1热机[阅读课本]P17“热机”[演示实验]在试管内装入少量水,用橡胶塞轻轻塞住试管口,用酒精灯对试管进行加热。
[小组讨论]观察实验所产生的现象,并分析实验过程中能量是怎样转化的?[分析]酒精燃烧把化学能转化为内能,放出热量;热量通过试管传递给水使其内能增加,温度升高,汽化形成大量水蒸气;试管内压强增大,气体将橡胶塞推出试管口,气体的内能转化为橡胶塞的机械能。
[注意](1)橡胶塞不要塞太紧,否则塞子不容易冲出,可能导致试管炸裂而伤到人(2)为了避免水蒸气和沸腾的水随塞子冲出时伤到人,试管口不能对着人。
[归纳提升]这个实验虽然简单,却基本展示了蒸汽机的工作原理,人们据此制造了热机。
[思考](1)什么是热机?热机的种类有哪些?(2)什么是内燃机?内燃机分为哪两类?分别按照什么标准来分的?[提示](1)热机:利用内能做功的机械。
热机可分为蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
(2)内燃机:燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机。
内燃机分为汽油机和柴油机,按照所用燃料的种类不同来分类。
人教版九年级物理上册第十四章《内能的利用》知识点
人教版九年级物理上册第十四章《内能的利用》知识点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：利用燃料的燃烧来做功的装置。
内能转化为机械能（蒸气机——内燃机——喷气式发动机）3、内燃机：将燃料燃烧移至机器内部燃烧，转化为内能且利用内能来做功的机器叫内燃机。
它主要有汽油机和柴油机。
4、内燃机工作过程：吸气冲程、压缩冲程、做功冲程、排气冲程。
在这四个阶段，吸气冲程、压缩冲程和排气冲程是依靠飞轮的惯性来完成的，而做功冲程是内燃机中唯一对外做功的冲程，是由内能转化为机械能。
另外压缩冲程将机械能转化为内能。
5、汽油机和柴油机的比较：汽油机柴油机不同点构造：顶部有一个火花塞。
顶部有一个喷油嘴。
吸气冲程吸入汽油与空气的混合气体吸入空气点燃方式点燃式压燃式效率低高应用小型汽车、摩托车载重汽车、大型拖拉机相同点冲程：活塞在往复运动中从汽缸的一端运动到另一端。
一个工作循环活塞往复运动2次，曲轴和飞轮转动2周，经历四个冲程，做功1次。
第二节热机的效率1、热值： 1kg某种燃料完全燃烧放出的热量，叫做这种燃料的热值。
单位：J/kg，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。
关于热值的理解：①注重“1kg”、“某种燃料”、“完全燃烧”。
1kg：如果燃料的质量不是1kg，那么该燃料完全燃烧放出的热量就不是热值。
某种燃料：说明热值与燃料的种类有关。
完全燃烧：表明要完全烧尽②热值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。
2、热值公式：Q=mq或Q=Vq(其中m为燃料的质量，V为燃料的体积，q为燃料的热值)。
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3、热机的效率：热机用来做有用功的那部分能量和完全燃烧放出的能量之比叫做热机的效率。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
第十四章 内能的利用 第1节热机 【教学目标】 1、知识与技能 ●了解四冲程内燃机的基本构造和工作原理。
●知道四冲程内燃机的工作过程和能量转化情况。
●知道柴油机与汽油机在构造和工作过程中的异同点。 ●了解内能的利用在人类发展史上的重要意义。 2．过程与方法 ●通过演示实验使学生了解可以利用内能来做功。
●利用动画、图片或模型讲解四冲程内燃机的基本结构和工作过程。 ●通过分析汽油机和柴油机的构造及工作过程的异同，学习分析和比较的研究方法。 3．情感态度与价值观 ●通过演示实验养成学生观察和分析问题的能力。
●通过阅读“科学世界” ，了解现代汽车的一些常识，扩展学生的知识面，养成学生的环保意识。 ●了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。 【教学重点】热机的工作原理和汽油机的工作过程
【教学难点】汽油机和柴油机的异同点和能量转化 【教学准备】 教师准备：PPT课件、flash动画（汽油机和柴油机工作过程）、试管、水、橡皮塞、酒精灯、铁架台、火柴、四冲程汽油机模型（J2255型）和柴油机模型等。 学生每组准备：四冲程汽油机模型（J2255型）、四冲程柴油机模型 【教学过程】 教 学 过 程 教学内容 教 师 活 动 学生活动 一、创设情境，激趣导入 【创设情境】同学们，汽车已经是我们现代生活中不可缺少的交通工具，18世纪第一辆汽车问世时，速度只有数千米每小时，而目前最快的汽车速度已经是声速的几倍，达到了1678千米每小时。 倾听讲述。 世界上第一辆汽车
世界上最快的汽车 你想知道汽车是如何获得这么大的机械能的吗？我们这节课要学习的知识——热机，将会揭开它神秘的面纱。 板书课题：§14.1热机
（设计意图：设置问题悬念，让学生感受热机的
威力，诱发学生强烈的探索欲望，由生活走向物理。）
听讲，愉快地进入新课学习。
二、探究过程： （一）热机 1、热机的原理 【演示实验】如图：在试管内装少许水，用一层红色塑料薄膜裹着棉花塞在试管中上部，利用点燃的酒精灯对封闭试管中的水加热一段时间，当水沸腾时，水蒸汽会慢慢推动塞子向试管口运动，让学生观察现象。 （提示：为节约时间，可用热水或提前加热；试管口对着空处，塞子不要塞得太紧，以防危险。） 出示问题让学生思考： （1）看到什么现象？ （2）棉花塞被顶向管口，推动塞子的能量来自哪里？ 仔细观察现象。 结合看到的现象讨论交流，回答问题： 塞子慢慢向试管口运动。 水蒸气的内能转化为塞子的机械 2、热机种类及发展史 3、内燃机 （3）水蒸气具有的内能从何得到？ 总结：在这个实验中，酒精燃烧的化学能→水和水蒸气的内能→塞子的机械能，这个实验虽然简单，我们也可以从中发现，利用内能可以做功，人们由此发明了利用内能做功的机械——热机。 （设计意图：通过图片的展示，简单的小实验，引发学生的思考，调动学习的兴趣，活跃课堂气氛。体现从生活走向物理。） 【列举实例】热机的发明和广泛使用，使人类迈入了工业化社会，热机的种类很多，它们都是把内能转化为机械能的，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等，你知道哪些地方用到了热机吗? 鼓励学生大胆回答，并出示图片，简单介绍热机发展过程。 蒸汽机 喷气发动机 汽轮机 （设计意图：讲述热机的发展历程，了解这些内燃机在生产和生活中的应用，提高学生将科学技术应用于日常生活和社会的意识。） 能。 酒精燃烧的化学能转化为水蒸汽的内能。 理解热机的原理：内能转化为机械能。 结合生活经验回答：飞机、火箭、汽车、摩托车、拖拉机等。 倾听老师的讲述，了解热机的分类和热机的发展过程。
思考讨论：将燃料在封闭的环境下燃烧，利用内燃机可以获得更大的动力。 回答：燃料直接在发动机汽缸内燃【过渡问题】在上面的演示实验中用酒精灯给试管中的水加热，由于燃料在试管外燃烧，热量损失较大，内能的利用率较低。为获得更大的动力，怎么办？哪种热机能够做到？ 【认识内燃机】什么是内燃机？内燃机分为几类？ 总结并展示汽油机、柴油机图片。 汽油机 柴油机 烧产生动力的热机叫内燃机。内燃机按照所需燃料的不同分为汽油机和柴油机两类。
（二）汽油机 1、汽油机构造 2、汽油机工作原理 【过渡】内燃机是现代社会中最常见的一种热机，目前人们生活中重要的交通工具——汽车，其动力机械多数就是汽油机，我们重点学习汽油机的工作原理。 【认识构造】展示汽油机模型，指导学生认识构造，并简要介绍其作用。 火花塞排气门汽缸连杆曲轴进气门活塞 【演示冲程】转动汽油机的手柄，让学生观察活塞在汽缸内的运动情况，向学生介绍冲程：活塞在汽缸内往复运动时，从汽缸一端运动到另一端的过程叫做一个冲程。 【自学工作原理】要使汽油机连续工作，活塞必须能在汽缸内往复运动，提问： 1、四冲程汽油机的一个工作循环包括哪四个冲程? 2、这几个冲程的工作过程是怎样的？有没有能量的转化？ 组内同学互指帮助，认识各个组成部分。
观察活塞的运动情况，理解冲程的概念。
阅读课本，操作汽油机模型，仔细观察气门的开闭情况和活塞、曲轴的工作情况，自主学习汽油机的工作过程，完成表格。 吸气冲程 压缩冲程 做功冲程 排气冲程 让学生自学教材，利用汽油机模型进行操作，再结合汽油机工作的flash动画，仔细观察四个冲程的工作过程，并完成下表（答案见附件1） 冲程 名称 进气门开闭情 况 排气门开闭情况 活塞 运动 方向 冲程 的作 用 能量 的转 化 吸气 冲程 压缩 冲程 做功 冲程 排气 冲程 巡视学生自学情况，提示注意观察的问题。 【归纳总结】学生展示自己的表格完成情况，教师引导学生进行评价、补充。 适时点拨：可根据汽油机活塞运动方向和进气门、排气门的开闭情况来判断汽油机的四个冲程。 【反馈练习】提出以下问题，让学生结合汽油机的工作过程回答： ① 在四个冲程中，哪些冲程发生了能量转化？如何转化的？
小组代表积极发言，其余同学纠正、补充别的同学的答案，最后较完整的描述出汽油机的四冲程工作过程，并知道能量的转化情况。 组内讨论交流，回答： ①压缩冲程是把内能转化为机械能；做功冲程是把机械能转化为内能。 ② 哪个冲程使汽车获得动力？其它几个冲程中活塞的运动是靠什么来完成的？四个冲程顺序能否颠倒？ ③哪个冲程排出了汽车的废气？ ④一个工作循环有 个冲程，曲轴（或飞轮）转 圈，活塞往复 次，做 次功。 师生交流矫正，加深对汽油机工作原理的理解。 强调：一个工作循环，“四冲二转一做功” （设计意图：运用模型演示和学生模型操作，让学生自主学习，主动得出结论，调动了学生学习的积极性，既有利于学生对知识的理解，又培养了学生观察和分析问题的能力。） 【典例精炼】四冲程汽油机进排气门都关闭、 活塞向下运动的是_____冲程，若其转速为1800r/min，每秒钟经过 个冲程, 做功___次。 ②做功冲程使汽车获得动力，其他冲程靠飞轮的惯性完成，顺序不能颠倒。 ③排气冲程排出了汽车的废气。 ④四个冲程，转2周，往复2次，对外做功1次。
结合所学知识讨论回答：做功冲程；60个冲程；做功15次。
（三）柴油机 1、柴油机构造 2、柴油机工作原理 【过渡】柴油机也是内燃机，那么，它又是怎么工作的呢？ 【认识构造】把汽油机模型和柴油机模型的构造进行对比，你有什么发现？ 【工作原理】让学生阅读课本，动手操作柴油机模型，接着播放柴油机工作过程的flash动画，让学生仔细观察后思考下列问题： （1）你能描述柴油机的工作过程吗？先让学生描述，再引导学生纠正补充。 仔细对比后回答：汽油机汽缸顶部有火花塞，而柴油机汽缸顶部有喷油嘴。
仔细阅读课本，动手操作柴油机模型，认真观看动画。 组内讨论，根据汽油机的工作过程描述柴油机的工作过程。 3、内燃机的应用 （2）柴油机和汽油机除了在构造上的区别外，还有什么异同？请完成下表（答案见附件2）： 【提出问题】提出以下问题让学生思考： (1)从柴油机的工作过程，你能说出柴油机的功率为什么更大吗？ (2)汽油机轻巧但效率较低，柴油机笨重但效率较高，各有优点，它们在生活中各应用在哪些地方？ （设计意图：利用实物演示与动画模拟，对比汽油机学习柴油机，增加知识的趣味性，加深对知识的理解记忆，有效地解决了重点。） 汽油机 柴油机 构造 不 同 点 吸气 冲程 压缩 冲程 点火 方式 效率 应用 相 同 点 思考，组内交流比较两者的不同之处，然后代表展示，其余同学进一步完善，得出异同之处，完成表格。 回忆柴油机的工作过程，回答：由于柴油机对空气的压缩程度比汽油更高，因此在做功冲程中气体的压强也大于汽油机，因而可以输出更大的功率。 汽油机主要应用在汽车、飞机、摩托车等；柴油机主要应用在载重汽车、拖拉机、坦克、火车、轮船、重型机械等。
（四）科学世界：现代汽车
引导学生阅读科学世界“现代汽车”。
汽车动力系统 阅读科学世界，了解现代汽车，拓展视野。 （设计意图：扩大学生视野，让学生了解物理知识的应用，体现了从物理到社会，同时也提高学生节约能源和保护环境的意识。）
三、盘点收获
引导学生总结收获： 1、热机的原理是什么？ 2、四冲程汽油机的工作过程是怎样的？ 3、柴油机和汽油机有何异同点？ 师生共同解决存在的问题。 学生讨论发言，梳理本节知识要点。
四、课堂检测 老师巡视、讲评反馈 完成检测题。 见附件3 五、布置作业 出示作业题 课下完成。 见附件4 【板书设计】 §14.1热机
一．热机 1．定义：利用内能做功的机械
2．热机的工作原理:把内能转化为机械能 二．汽油机 1．构造： 2．工作原理：
吸气冲程: 压缩冲程: 机械能→内能 做功冲程: 内能→机械能 排气冲程: 三．柴油机 柴油机与汽油机的异同点