九年级物理上册 第2章 改变世界的热机 第1节 热机导学案 (新版)教科版
秋九年级物理上册 第二章 改变世界的热机 3 热机效率教案 (新版)教科版-(新版)教科版初中九年级
知识目标知识要点课标要求率常识性了解热机的效率及提高热机效率的途径境知道内能的利用与环境保护的关系；培养学生重视提高保护环境的意识教学过程情景导入出示课件，让学生领悟下列对话，咨询学生，你们是否理解这段对话？为什么不同的燃料释放热量的本领不同？如何比较出它们释放出热量的多少？这节课我们就为大家揭开这些疑惑！合作探究探究点一热机效率活动1：从情景入手，让学生根据生活经验分析，用煤气烧水时，煤气燃烧释放的热量能否被水完全吸收？有哪些能量损失？总结：（1）煤气不能完全燃烧，损失了一部分能量；（2）装水的容器吸收了一部分能量、煤气灶本身吸收一部分热量、高温的烟气带走了一部分能量、还有一部分能量散失掉了，只有水吸收的热量才是有效利用的。
活动2：根据以上的分析让学生总结出煤气灶的效率的表达式为QQη=水吸总。
活动3：出示汽油机模型，演示其工作过程，让学生讨论分析热机在工作的过程中有哪些能量损失？如何来表示热机的效率？学生以组为单位阐明自己组的观点，其他组给予补充。
师出示课件展示热机能量流向图，总结问题。
归纳总结：用来做有用功的那部分能量与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫作热机的效率。
表达式为WQη=有用总．探究点二如何提高热机效率让燃料尽可能充分燃烧，减小内能损失，运动部件润滑良好。
活动：让学生根据热机效率的能量流向图，分析、讨论得出如何提高热机效率？总结：（1）使用上，正确使用、保养，保证良好的润滑；（2）在设计制造上，不断改进和革新；（3）调整运动零件之间的间隙得当；（4）设法利用废气带走的能量。
探究点三内能与环境1.内能对环境的影响：（1）废气污染（CO、SO2、酸雨），（2）噪声污染。
（3）温室效应2.保护环境，减小污染措施。
（1）改进燃烧设备，采取集中供热，加装消烟除尘装置。
（2）提高内能的综合利用率。
把直接烧煤、燃油改为烧其工业副产品；把内能的一次利用变为多次利用（如用余热供暖等）。
（3）充分开发、利用污染小或无污染的能源（如太阳能等）。
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。
教科版九年级物理第二章 改变世界的热机 课件
在航空航天中已经使用更加高效的喷气发动机和 火箭发动机。
利用内能 来做功
蒸汽机
形形色 色的热
机
教科版·九年级物理上册
第2节 内燃机
赛车场上，一辆辆赛车发出阵阵轰鸣，闪电般地飞驰， 你知道它们的动力来自哪里吗？它们工作过程中能量是如何 转化的吗？
◆什么是内燃机
观察：
如图所示，在透明塑料盒上钻一个 小孔，把电子式火花发生器的放电针插 进孔中，打开盒盖，在盒中滴入几滴酒 精，再将盒盖盖好，然后按下火花发生 器的按钮，观察发生的现象。
压缩冲程 进气门关 排气门关
活塞向上运动
燃料混合物被压缩，气体体积减小、 压强增大、温度升高、内能增加。
机械能转化为内能
做功冲程 进气门关 排气门关
压缩冲程结束时，火花塞产生电 火花，燃料猛烈燃烧，产生高温高压 气体。
活塞向下运动 并通过连杆带动 曲轴对外做功
内能转化为机械能
排气冲程
进气门关 排气门开
2.常见的内燃机：汽油机和柴油机。
3.汽油机工作原理：在汽缸内燃烧汽油，汽油的化学能转化为内能，产 生高温高压的燃气，燃气推动活塞做功，将内能转化为机械能。
4.汽油机工作过程 吸气冲程：吸入空气和汽油的混合物 进气门开 压缩冲程：机械能转化为内能 做功冲程：内能转化为机械能 排气冲程：排出废气 排气门开
◆柴油机
1.构造
如图所示，柴油机的构 造与汽油机相似，主要区别 是柴油机汽缸的顶部有一个 喷油壶，而没有火花塞。
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 进气门打开，排气门 关闭。活塞由上端向下端 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。
教科版物理九年级上册第2章《改变世界的热机》知识点总结
第2章改变世界的热机2.1 热机2.1.1 热机的定义把燃料燃烧放出的内能转化为机械能的机器叫热机。
2.1.2 热机的种类热机的种类繁多，主要有蒸汽机，蒸汽轮机、汽油机、柴油机、燃气轮机等。
2.2 内燃机2.2.1 内燃机1．定义：燃料直接在汽缸内燃烧产生动力的热机。
2．分类：内燃机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。
2.2.2 汽油机的构造及工作原理1．冲程：活塞在气缸内往复运动时，从汽缸的一端运动到另一端的过程，叫一个冲程。
2．工作循环：四冲程内燃机的工作过程是由吸气、压缩、做功、排气四个冲程组成的，这四个冲程叫一个工作循环。
3．在每个工作循环中，汽缸中的活塞往复两次，曲轴转动两周．在四个冲程中，只有做功冲程燃气对外做功，压缩冲程、吸气冲程、排气冲程是辅助冲程，要靠安装在曲轴上的飞轮的惯性来完成。
4．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。
2.2.3 柴油机的构造由进气门、喷油嘴、排气门、汽缸、活塞、连杆、曲轴组成。
第1页第 2 页2.2.4 汽油机与柴油机的比较汽油机 柴油机 构造火花塞 喷油嘴 燃料汽油 柴油 吸入气体汽油和空气的混合物 空气 点火方式点燃式 压燃式 效率效率低：20%∼30% 效率高：30%∼45% 应用汽车、飞机、摩托车、小型农业机械等 载重汽车、火车、轮船、坦克、拖拉机等2.3 热机效率2.3.1 热机效率的定义及公式1．定义：在热机中，用来做有用功的那部分能量，与燃料完全燃烧放出的能量之比，叫热机的效率。
2．公式：总有Q Q =η。
2.3.2 热机能量的损失1．燃料没有完全燃烧，排出的废气温度很高，损失了一部分能量；内燃机汽缸等部件吸收热量，损失了一部分能量；克服内燃机各部件之间的摩擦做功，损失了一部分能量。
2．提高热机效率的方法：使燃料充分燃烧；减少热传递；保证各部件的良好润滑，减少摩擦。
第1节 热机导学案
第1节热机【学习目标】1.知道热机的概念，了解热机的工作原理。
2.了解汽油机的构造和工作过程。
3.了解柴油机的构造和工作过程。
【学习重点】：了解四冲程汽油机的工作原理【学习难点】：了解四冲程汽油机的工作原理【导学过程】一．围绕问题，自主学习。
1．利用内能做功的机械称为热机。
热机是将能转化为能的机械。
2.热机的种类很多，有蒸汽机、内燃机、汽轮机、喷气发动机等。
3．燃料直接在发动机汽缸内燃烧产生动力的热机为内燃机。
内燃机分为汽油机和柴油机两大类。
内燃机是由、、、四个冲程组成的。
二．参与活动，共同探究。
学生活动一：演示酒精灯对试管中的水加热时，水内能的变化。
教师演示17页实验，学生观察并回答问题: 水沸腾后会出现________现象，在这个实验中燃料的______能通过燃烧转化为____能，又通过______对_____做功，把_____能转化为____能。
学生活动二：内燃机熟读课本P18-20解决下列问题。
1．热机是把_________能转化为_________能的装置。
2．什么是内燃机？内燃机分哪两类？3.完成下表中的填空内燃机的工作过程表进气门开关排气门开关活塞的运动曲轴的运动能量的转化吸气冲程开关向下半周压缩冲程向周能→能做功冲程向周能→能排气冲程向周联系(1)每个工作循环飞轮转周,完成个做功冲程(2)在一个工作循环中,只有第三个冲程燃气对外做功,其他三个辅冲程不但不做功,还要消挺机械能(3)做功冲程为其他三个冲程提供能量,其他三个冲程为第三冲程做功提供基础(4)依靠的惯性完成吸气、压缩、排气冲程学生活动三：探究汽油机和柴油机工作过程的异同点。
熟读18-20页教材内容，围绕给出的表格，完成探究任务。
汽油机柴油机工 作 过 程吸气冲程不同吸入气缸内的是空气和汽油的混合物。
吸入气缸内的只是空气。
相同 进气门____，排气门____。
压缩冲程不同燃料空气混合物被压缩，燃气体积小，压强大，温度高。
2024学年九年级物理上册第2章改变世界的热机2.2内燃机教案(新版)教科版
六、拓展与延伸
1. 拓展阅读材料
为了让学生更深入地了解内燃机的相关知识，提供以下拓展阅读材料：
- 《内燃机的发展历程与应用》
- 《内燃机的效率与节能技术》
- 《汽油机与柴油机的比较与选择》
- 《内燃机在现代工业中的应用》
这些材料可以帮助学生从不同角度了解内燃机的重要性和应用，激发他们的学习兴趣和主动性。
2. 教学软件：运用教学软件进行模拟实验，让学生在动手能力。
3. 教具模型：使用内燃机模型等教具，让学生直观地观察和理解内燃机的结构和原理，帮助学生更好地掌握知识。
4. 网络资源：引导学生利用网络资源查找有关内燃机的资料，了解内燃机的发展历程和最新应用，拓宽学生的知识视野。
过程：
将学生分成若干小组，每组选择一个与内燃机相关的主题进行深入讨论。
小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。
每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。
5. 课堂展示与点评（15分钟）
目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对内燃机的认识和理解。
过程：
各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。
2. 科学思维能力：培养学生运用物理学知识对内燃机的类型、工作原理和效率进行分析和判断的能力。
3. 科学态度与价值观：通过了解内燃机在生活中的应用，使学生认识到科学与技术对社会的推动作用，培养学生的创新意识和社会责任感。
4. 科学交流与合作：在小组讨论和实验过程中，培养学生与他人交流、分享观点和合作解决问题的能力。
2. 内燃机的类型：介绍不同类型的内燃机，如汽油机和柴油机，并比较它们的异同点。
3. 内燃机在生活中的应用：探讨内燃机在日常生活中的应用，如汽车、摩托车等。
九年级物理上册第2章改变世界的热机学情评估新版教科版(含答案)
九年级物理上册新版教科版：第二章学情评估一、选择题(每题3分，共36分)1. 我国新一代运载火箭——“冰箭”采用无毒、无污染的液氢液氧推进剂，属于绿色环保大型液体运载火箭。
全箭总长约60 m，芯级直径达到5 m，捆绑四枚3.35 m 直径的液氧煤油助推器，与国际上主流运载火箭的运载能力相当。
使用液态氢的原因是液态氢具有( )A．较大的比热容B．较低的沸点C．较大的热值D．较高的凝固点2．下列说法正确的是( )A．内燃机消耗的燃料越多，其效率越高B．物体吸收热量，其温度一定升高C．外界对物体做功，物体内能可能增加D．在热传递过程中，温度能自发地从高温物体转移到低温物体3．汽车已经成为现代生活中不可缺少的一部分，现代汽车多数采用四缸发动机，每个汽缸都进行四冲程循环。
如图所示是汽油机工作的四个冲程示意图，其中表示压缩冲程的是( )4．关于四冲程内燃机，下列说法正确的是( )A．汽油机和柴油机都是内燃机，吸入汽缸的物质相同B．汽油机和柴油机都是通过火花塞点火的C．燃料在汽缸内猛烈燃烧，燃料热值迅速减小D．压缩冲程主要通过做功的方式增大缸内气体的内能5．柴油机的效率一般比汽油机的效率高，其原因是( )A．燃油在柴油机汽缸内燃烧后产生的气体压强和温度都比汽油机高B．柴油机做功多，汽油机做功少C．柴油燃烧比汽油燃烧放出的热量多D．柴油比汽油便宜6．热机效率是热机性能的重要指标，下列措施中，可以提高热机效率的是( ) A．尽量增加热机的工作时间B．尽量增加废气带走的热量C．尽量使用热值更大的燃料D．尽量减少热机部件的摩擦7．下列有关热机的说法中不正确的是( )A．热机的效率越高，在做功同样多的情况下，消耗能量越少B．一般采用增大热机功率的方法来提高热机的效率C．热机是将内能转化为机械能的机械D．热机的大量使用会造成环境污染8．下图是汽油机一个工作循环的四个冲程，不是靠飞轮惯性完成的冲程是( )A B C D9．某汽油机的效率是30%，某柴油机的效率是45%，如果它们的功率相同，那么在相等的时间内燃烧的汽油和柴油产生的热量之比是( )A．3：2 B．1：1C．2：3 D．2：510．下列关于内能、热量、温度和做功的说法中正确的是( )A．在汽油机的压缩冲程中，内能转化为机械能B.物体的比热容跟物体的质量、吸收或放出的热量、温度有关C.燃料燃烧得越充分，热机的效率越高，热机的大量使用不会造成环境污染D．一个物体温度升高，可能是外界对物体做功11．[多选]如图所示，①②③④为探究物理规律的四个实验，abcd为物理规律的应用实例，箭头表示实验所揭示的规律和应用的对应关系，其中对应关系正确的是( )12．关于热值和热机效率，下列说法正确的是( )A．使燃料燃烧更充分，可以增大热值B．内燃机的效率越高，它消耗的燃料就越少C．使燃料燃烧更充分，可以提高热机的效率D．热机使用的燃料的热值越大，热机的效率就越高二、填空题(每空2分，共30分)13．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______是汽油机的工作原理图，图______是蒸汽机的工作原理图。
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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。
情景导入生成问题
自学互研生成能力
知识板块一利用内能来做功
自主阅读教材P20～21的内容，独立思考并完成：
1．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
自主阅读教材P21～23的内容，独立思考并完成：
4．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。
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。
当堂演练达成目标
见学生用书
课后反思查漏补缺。