第十三章熱和能

第1節分子熱運動

【學習目標】

1、知道物質是由分子組成的，一切物質的分子都在不停地做無規則的運動；

2、能識別擴散現象,并能用分子熱運動的觀點進行解釋；

3、知道分子熱運動的快慢與溫度的關系；

4、知道分子之間存在相互作用力；

【學習過程】

一、了解分子運動論

自然界存在著各種熱現象：物體溫度的變化，物質狀態的變化，物體熱脹冷

縮的現象等。這些熱現象的解釋，都涉及到熱現象的本質是什么？這也是人類長

期探索的問題，直到17世紀和18世紀期間，人們才開始認識到熱現象是由物

質內部大量微粒的運動引起的，這種認識逐漸發展成為一種科學理論：分子運動

論。到19世紀建立了能量的概念，人們又逐漸認識到與熱現象相聯系的能量一

一內能，用分子運動論和內能的觀點，可以解釋很多熱現象。

分子運動論主要內容為：1、物質有分子組成；2、分子在不停的做無規則

運動；3、分子間存在相互作用的引力和斥力。

二、探究學習：擴散現象

猜想：打開杳皂盒聞到香味，說明香氣的分子發生了。

下面我們再來通過討論實驗來體會分子是運動的。

往盛有水的燒杯中，滴入紅墨水，過一會兒，觀察到現象。

上面的實驗是一種擴散現象。即不同的物質在接觸時彼此進入對方的現象，

叫做擴散。在我們日常生活中，擴散現象很常見。請舉出幾個例子，看誰觀察得

細致。

通過所舉例子我們可以看出擴散能發生在體和體之間、體和體

之間。

科學家們把磨得很光的鉛片和金片緊壓在一起在室溫下放置5年后再將它

們切開，可以看到它們互相滲入約1mm深。這說明擴散也可以在體和體

之間發生。

在一個燒杯中裝半杯熱水,另一個同樣的燒杯中裝等量的涼水。用滴管分別

在兩個杯底注入一滴墨水，比較兩杯中墨水的擴散現象有什么不同。

想想議議：

1)

2)

一切物質的分子都在不停地做無規則的運動。由于分子的運動跟溫度有關，

所以這種無規則的運動叫做分子的熱運動。

2、分子間的作用力

這是一個鉛塊，我們知道它是由組成的，組成它的分子在不停地運動

著，那么為什么鉛塊沒有飛散開?是什么原因使它們聚合在一起呢？（學生討論）

是分子間的引力作用使鉛分子聚合在一起的。

［演示實驗］

將兩個鉛柱的底面削平、削干凈，然后緊緊地壓在一起，如圖（a）兩頭鉛

就會結合起來，下面吊一個重物都不能把它們分開。這個實驗表明：分子間的

引力使得固體和液體能保持一定的體積,那么，我想把粉筆壓縮得短一些，容易

做到嗎?為什么？（學生討論）

因為分子之間還存在另一種作用力——斥力，正是由于斥力的存在，使得

分子已經離得很近的固體和液體很難進一步被壓縮。

請看課本圖16.1-6

分子之間既有引力又有斥力，這就好像被彈簧連著的小球。當分子間的距離

很小時，作用力表現為斥力；當分子間的距離稍大時，作用力表現為引力。如果

分子相距很遠，作用力就變得十分微弱，可以忽略。

三、課堂收獲:

四、自我檢測：

1、下列現象中不能說明一切物體里的分子都在做無規則運動的是：

A、SARS病毒可以通過飛沫傳播

B、像一杯水中滴入紅墨水，過一會兒整杯水都紅了

C、把磨得很光的錯片和金板長久緊壓在一起,金板中滲有鉛，鉛板中滲有

D、配制過氧乙酸肖毒液時，能聞到刺鼻的氣味

2、下列現象能用分子動理論解釋的是：

A、沙塵暴來臨時，漫天沙塵

B、”八月桂花遍地香"時，到處都能聞到桂花的芳香

C、掃地時，室內塵土飛揚

D、把兩塊表面平滑干凈的鉛塊壓緊，一段時間后不容易把它們拉開

3、下列說法中正誦的是：

A、物體運動的越快，它的分子的無規則運動也越快

B、液體凝固成固體后，分子的無規則運動就停止了

C、固體被壓縮到分子之間無間隙才不能被反縮

D、溫度越高，分子的無規則運動越劇烈

4、下列現象中，支持分子間存在引力的證據是：

A、兩塊表面平滑干凈的鉛塊相互緊壓后會黏在一起

B、固體和液體很難被壓縮

C、磁鐵能吸引大頭針

D、破鏡不能重圓

5、劣質的裝修材料含有超標的甲醛等有毒有機物。用它們裝修房屋，會造

成室內環境污染，這表明。用膠粘劑可以把裝修板粘在一

起，這說明

O

6、分子看不見、謨不著，不好研究，但我們可以通過墨水的擴散現象來認

識它（從宏觀現象揭示微觀本質）。將墨水分別滴入冷水和熱水中，通過觀察現

象可知：溫度越高，過程越快，這說明溫度越高，。

五、拓展

如圖（b）所示，把一塊表面干凈的玻璃板掛在彈簧測力計下面，手持彈簧

測力計上端，把玻璃板放到剛好和一盆水的水面接觸，再慢慢向上提彈簧測力計,

觀察到玻璃板未離開水面時的彈簧測力計的示數比離開水面后的示數大，請用我

們學過的物理知識解釋這種現象。

五、板書設計

擴散現象

分子間的作用力

第二節內能

【教學目標】

1.知道內能的初步概念及內能跟溫度的關系.

2.知道做功和熱傳遞都可以改變物體的內能.

3.培養學牛的觀察能力、思維能力和分析歸納問題的能力.

【重點與難點】

內能概念;改變內能的兩種方式.

【教具】

上面固定有條形磁鐵的小車兩輛,試管及橡皮塞，兩個相同的燒杯，內能、機械

能互變演示器(J?鐸爾實驗儀)，硝化棉，乙醛，高鎰酸鉀晶體，紗帶，鋼鋸條，粗鐵絲冷、

熱水，小球，火柴等.

【教學方法】

教師演示講授，學生邊學邊實驗,師生共同分析討論。

【教學過程】

引入新課

分子動理論告訴我們，分子永不停息地無規則運動著。那么公司也同一切運

動物體具有動能一樣，也具有動能。分子動理論還告訴我們：分子之間有相互作

用力。這又使分子具有勢能。

新課教學

(1)物體的內能：物體內部所有分子做無規則運動的動能和分子勢能的總和，

叫做物體的內能。物體內部的每一個分子都在運動，都受分子作用力，但每單個

分子的動能和勢能，不是物體的內能。內能是指物體所有分子無規則運動的動能

和勢能的總和。內能也不同于機械能。物體的動能跟物體的速度有關,物體的重

力勢能跟物體被舉起的高度有關。一個鋼球是否運動，是否被舉高，這只能影響

鋼球的機械能，并不是能改變鋼球內分子無規則運動的動能和勢能。那么物體的

內能跟什么有關呢?

(2)內能的變化：物體內能既然是物體內部所有分子無規則運動的動能和勢

能的總和，那么當分子運動加劇時，物體的內能也就增大。上節課我們曾進過：

物體的溫度升高，其內部分子的無規則運動加劇。科學的論斷，必須要有證據，

在物理學中，通常是用實驗來證實論斷的。今天我們同樣用實驗來證實上面的論

斷。

實驗演示：取三只燒杯，分別倒入冷水、溫水和熱水，然后分別向三只杯內

緩慢地滴入幾滴墨汁，觀察比較三只杯內墨擴散的快慢。

實驗結果表明：溫度越高，擴散過程越快。擴散得快，說明分子無規則運動

的速度大，即分子無規則運動激烈。

因此：物體的內能跟溫度有關。溫度升高時，物體的內能增加。溫度降低時,

物體的內能減小。正是由于內能跟溫度有關，人們常常把物體的內能叫做熱能，

把物體內部大量分子的無規則運動叫做熱運動。

(3)一切物體都有內能。這是因為物體內的分子永不停息地無規則運動著。

熾熱的鐵水，溫度很高，分子運動激烈，它具有內能。冰冷的冰塊，溫度雖低，

其內部分子仍在做無規則運動，它也具有內能。

(4)內能和機械能

通過機械能和內能的對比，進一步幫助學生理解內能概念。分析在水平光滑

桌上滑動的木塊具有什么能。

首先木塊有勢能，也有動能8g統稱為機械能。機械能與整個物體的機械運動

情況有關。

木塊內部的分子做無規則運動，且分子間有作用力，木塊有內能。內能與物

體內部分子的勢運動和分子間的相互作用有關。

小結

Q)內能不是單個分子具有的，而是所有分子做無規則運動的動能和分子勢

能的總和。

(2)內能所指的動能是所有分子做無規則熱運動的動能的總和。這種無規則

的熱運動，是分子在物體內部自身不停的"分子運動〃，而不是隨著物體整體一

起所做的運動。物體作為整體運動所具有的動能是機械能不是內能。

(3)內能所指的分子勢能是分子間相互作用使分子具有的勢能。作為物體整

體跟地球的相互作用而具有的重力勢能是機械能,不是內能。

所以內能是不同于機械能的另一種形式的能量。

板書設計

第二節內能

一、物體的內能：物體內部所有分子熱運動的動能與分子勢能的總和.

1.內能不同于機械能

2.一切（運動、靜止、高溫、低溫）物體都有內能

3.內能與溫度的關系

二、改變物體內能的方法：

1.熱傳遞熱量：傳遞內能的多少

2.做功

課后反思：

第三節比熱容

教學目標：

1.知識與技能

☆嘗試用比熱容解釋簡單的自然現象.

☆能根據比熱容進行簡單的熱量計算.

☆了解比熱容的概念，知道比熱容是物質的一種屬性.

2.過程與方法

☆通過探究，比較不同物質的吸熱能力.

☆通過閱讀"氣I矣與熱污染"，了解利用比熱容解釋海邊與沙漠晝夜溫差問

題，并了解一下“熱島效應".

3.情感態度與價值觀

☆利用探究性學習活動培養學生自己動腦筋想辦法解決問題的能力.

教學重點與難點

重點：比熱容的概念和熱量有關計算.難點：理解比熱容概念并能利用它

解釋有關現象.

教學過程：

一：自主探究：（學）

1、引入：引導學生閱讀教材平P13。前面的"？〃，在學生理解"水溫度

升高時吸收的熱量和水的質量、溫度升高的度數有關，水的質量越大，溫度升高

的度數越多，吸收的熱量越多〃的基礎上，讓學生討論所有的物質，在質量相等、

溫度升高的度數也相等時，吸收的熱量之間的關系。

2、（1）演示實驗：出示盛有等質量的水和煤油的兩只燒杯，但我們明顯地看

出兩者的體積不相同，這是為什么？（請學生回答）不同的物質其密度不同，密

度是物質的屬性。

介紹電加熱器（俗稱："熱得快"），強調電加熱器每一秒鐘放出的熱量是

一定的，兩個電加熱器是相同的，在相同的時間里它們放出的熱量也是相等的。

請兩名同學幫助觀察溫度計，并隨時報告溫度。

實驗結果：煤油溫度升得快。這表明質量相等的水和煤油在溫度升高的度數

相同時，水吸的熱量比煤油多。

（2）比熱容：教師指出：換用其他物質，重復上述實驗，得到的結果是類似

的。就是說，質量相等的不同物質，在溫度升高的度數相同時，吸收的熱量是不

同的。這跟我們在測量物體質量時，遇到的情況何以；相同體積的不同物質,質

量一般不相同。當時為表示物質的這一特性，引入了密度的概念素某種物質單位

體積的質量。那么，現在我們應該怎樣表示上述實驗所反映的物質特性呢？（啟

發學生討論，在此基礎上歸納出比熱容的概念）

單位質量的杲種物質溫度升高吸收的熱量叫做這種物質的比熱容，簡稱

比熱。

比熱是通過比較單位質量的某種物質溫升時吸收的熱量，來表示各種物

質的不同性質。

3、引導學生看書P131--133,鉤出重點知識,在不懂之處打上問號。

二、完成預習作業（驗）

1：對于同一種物質質量越大，升高的溫度越多，則它吸收的熱量越

2:對于不同的物質,例如一種是水，一種是沙子，如果它們的質量相同,升高的

溫度的度數也相同,那么它們吸收的熱量是否相同呢?你認為下列哪個猜想正確

()

A.水吸收的熱量多B.沙子吸收的熱量多C.水和沙子吸收的熱量多

3；為了探究:比較不同物質的吸熱能力

猜想:(填〃水〃或"煤油")的吸熱能力較強.

需要的器材:.

實驗前需考慮的問題：Q)怎樣得到質量相等的水和煤油?是不是還需要其它

的器材？

(2)怎樣保證水和煤油吸收相同的熱量？

(3)測量溫度時應注意些什么？

結論:不同物質，在質量相等，溫度升高的度數相同時,吸收的熱量是_____的,

也就是說不同物質的吸熱能力是______的.(填件目同〃或"不同〃)

4:為了表示不同物質在吸熱能力上的差別，物理學里引入了_______這個物

理量.即：的某種物質，溫度升高所吸收的熱量叫做這種物質的

.用符號—表示，它的單位是_______符號是_____.水的比熱容是

它的物理意義是:另外此熱容的概

念還可以表述為:單位質量的某種物質，溫度1℃所的熱量叫做這種物

質的比熱容.

5:我國北方樓房中都裝有“暖氣"，用水做散熱的介質才巴熱量帶到房中取暖,

用水做介質有什么好處?生活?口生產中，還有沒有月水來加熱或散熱的情況?試舉

例.

答：。

6:試計算下列物質吸收的熱量.(已知水的比熱容是4.2xl03j/(kg.。。)

(1).質量為1kg的水，溫度升高1℃所吸收的熱量是多少？

(2).質量是2kg的水，溫度升高1℃所吸收的熱量是多少？

(3).質量為mkg的水，溫度升高所吸收的熱量是多少?

(4).質量為mkg的水，溫度升高2P所吸收的熱量是多少?

(5).質量為mkg的水,溫度從10℃升高到8CTC所吸收的熱量是多少?

(6).質量為mkg的水,溫度從toP升高(降低)到所吸收的熱量是多

少？

如果以Q代表物體吸收的熱量簿代表物質的比熱容,m代表物體的質量,to

和t分別是加熱前后物體的溫度，通過以上計算，可以總結出一個計算熱量的公

式:Q=如果要計算物體降溫時放出的熱量，那么公式又應是

Q=.

三：交流合作(講)

1、分小組討論預習作業,然后分組抽問答案，教師糾正個別錯誤。

2、教師抽問剛才學習中存在的問題并由其他組的學生或教師解答。

問題(1):

(2):

(3):

工由教師重點強凋指出：

1對于演示實驗：在探究活動之前，先要讓學生討論得出實驗所用的水和沙

子的質量相等，水和沙子升高的溫度要相等（適當強調升高溫度）0在此基礎上

要引導學生選擇實驗器材和注意點（如天平、盛放水和沙子的杯子要型號相同、

加熱所使用的酒精燈型號要相同），可以想到吸收熱量的多少就是根據酒精燈加

熱時間的長短來決定，既加熱相同的時間，代表水或沙子吸收的熱量相同。

在實驗前要提示學生：

?實驗所研究物質在質量相等、溫度升高相等時，吸收熱量是否相等？（讓

學生帶著問題，去觀察演示實驗）

?實驗過程中所需要觀察的實驗現象。

?實驗前后需要記錄的物理量（加熱前后水和沙子的溫度）

實驗前對酒精燈加熱位置的確定也是本實驗的一個要點。

實驗中可以同時完成兩個結論的探討：

（1）在加熱的過程中發現沙子的溫度升高的比水的要快；

說明：質量相同的水和沙子，吸收相同的熱量沙子升高的溫度比水的大

（2）要讓沙子和水升高相同的溫度所需要的加熱時間的比較；

說明：質量相同的水和沙子升高相同的溫度水吸收的熱量比沙子的多

總結上面的實驗，質量相等的不同物質，升高相同的溫度吸收的熱量是不同

的（可以類比密度），這說明不同物質在這種性質上是不同的，這跟我們在測量

物體質量時,遇到的情況相似；相同體積的不同物質,質量不相同，當時為表示

物質的這一特性，引入了密度的概念一某種物質單位體積的質量。那么，現在我

們應該怎樣表示上述實驗所反映的物質特性呢?（啟發學生討論，在此基礎上歸納

出比熱容的概念）從而引出

比熱容的概念。

2比熱容的單位是有熱量、質量和溫度的單位共同組成的組合單位，可對應

其物理意義來相互對應理解。

3比熱容也是物質的一種屬性，這個問題可以列舉一些具體的例子來讓學生

去加深理解。如:一滴水與一盆水的比熱容是相等的、一根鐵釘一段鐵絲的比熱

容是相等的……

給學生介紹比熱容表，以某種物質為例子，對其作全面的解析，并同時介紹

出比熱容的注意點，如：同種物質在不同狀態下的比熱容是不同的……

比較出水的比熱容較大，一并帶出其在生活、生產中的應用和一些自然現象。

4小結熱量的計算公式：吸收（放出）的熱量二物質的比熱容x物體的質量x

升高（降低）的溫度

即：Q=Cmt

四：當堂搶答練習（測）

1、在latm下，2kg的初溫為2CTC的水，吸收了7.0xl05J的熱量后,水

的溫度（）

A.升高到100℃B.升高到83.3℃C.升高到103.3℃D.不能確

定

2、下列事例中①沿海地區晝夜溫差小于沙漠地區；②在北方嚴寒的冬天，

用水來作為傳熱的介質，給居民區供"暖氣"；③冬天戶外的自來水管常有深裂；

④農民伯伯為了防止植物在夜間被凍壞，傍晚時常給田里灌水；⑤在海邊，白天

風常常是從海面吹向陸地；⑥水利發電；⑦冬天，北方地區為了防止地窖里的菜

被凍壞，常常在地窖里放一桶水。不是利用水的比熱容較大的是（）

A.③⑤⑥B.②⑥⑦C.③⑥⑦D.⑤⑥⑦

3、體積為1:2的由同種物質組成的甲、乙兩物體,吸收相同的熱量后，

它們升高的溫度之比為它們的比熱容之比為0

4、一杯酒精用去了一半，它的（）

A.質量和比熱容都變為原來的一半B.質量和比熱容都不變

C.質量為原來的一半，比熱容不變D.質量不變，比熱容為原來的2

倍

5、某同學在做"研究影響物質吸熱多少的因素”實驗時，得到如下數據：

物質實驗次數質量(kg)升高的溫度(℃)吸收的熱量(J)

10.05102100

水

20.10104200

30.05101050

煤油

40.10102100

(1)分析第一次和第三次或第二次和第四次的實驗數據，可以得出什么結

論？

(2)分析第一次和第二次或第三次和第四次的實驗數據，可以得出什么結

論？

五、學習評價(評)

第十四章內能的利用

第一節內能的利用

(一)教學目的

1.知道利用內能的兩種重要方式：加熱和做功。

2.知道熱機中能的轉化。

（二）教具

鐵架臺，試管，試管夾，試管塞，水等。

（三）教學過程

1.復習

什么是內能？如何才能改變物體的內能？（答略）

敘述能量守恒定律（略）。

2.引入新課

由能量守恒定律可以看出，轉移、轉化是能量運動的普遍形式。人類在利用

能量方面所從事的主要工作正是廣泛地尋找其來源，有效地控制其去處，以達到

駕馭它，利用它，讓它為人類造福的目的。

那么人們是如何利用內能的呢？這一節我們就來討論這個問題。

3.進行新課

板書：（第二節內能的利用）

（1）利用內能來加熱

教師：任何物體都具有內能，內能的利用也是隨處可見的。我們天天吃飯，

那么生米是如何變成熟飯的？

學生：是通過加熱,利用燃料燃燒放出的內能使米變熟。

教師：類似的例子還有哪些？

學生：冬季取暖利用了內能。

學生：熱水袋暖胃利用了內能。

（教師還可補充一些加熱的例子，如工廠的熱處理、吹制玻璃工藝品等）

教師：上面的例子有一個共同特點,都是直接利用內能轉移來加熱物體的，

這是利用內能的一種方式。

板書：

一、直接加熱物體

教師：用內能直接加熱物體，可以有多種方法。目前人們最普遍運用的還是

用火直接加熱。火，是人類文明的象征，它促進了社會的進步，也為人民群眾的

生活提供了方便。同時我們也應看到，煙囪林立，家家生火，也有它不利的一面。

首先是能源浪費大。早在100多年前，門捷列夫就曾說過："燒煤等于燒

盧布"。因為煤、石油、天然氣等本身都是寶貴的化工原料，其產品遍及醫藥、

化工、紡織、交通運輸等各個領域，將它們付之一炬，就失去了自然資源綜合利

用的機會。再加上直接燃燒效率較低，勢必造成很大的浪費。

其次是對環境的污染。燃燒后的廢渣、廢氣中含有大量有害物質,這就造成

了對大氣、環境的污染。

為了趨弊興利，人們做出了種種努力。例如在冬季取暖問題上,把各家生火

取暖改為分片供熱（暖氣）。用效率高的鍋爐替代簡易爐灶。有些地區還采用了

大型工業鍋爐的余熱實行集中供熱的方式。在家庭用火上，推廣了以（煤）氣代

煤，從而提高了內能的利用率，降低了能耗，同時也保護了環境。

（2）利用內能來做功

當然，節能降耗還有很多途徑，如改燒煤為用電就是其中之一。

教師：提到用電，同學們知道電是怎么生產出來的嗎？

學生：是發電機發出來的。

教師：不錯，是發電機發出來的。那么發電機利用的又是H么能量？為了說

明這個問題，我們來看一個實驗。

演示：書中所示的實驗。

教師：誰來說一下該實驗中能量的轉化過程？

學生：燃燒酒精放出的內能，傳遞給水蒸氣，水蒸氣內能增加，增大到一定

程度就能推動塞子做功，水蒸氣的一部分內能轉化為塞子的動能。（機械能）

（以上回答可在教師的引導下完成）

教師：這是利用內能的另一種方式。

板書：

二、對物體做功

教師：發電廠發電就利用了上述實驗原理。發電廠，首先要用煤加熱鍋爐中

的水，水蒸氣獲得內能后,帶動發電機工作，水蒸氣的一部分內能先轉化為發電

機的機械能。接著發電機又在運轉過程中把機械能轉化為電能。（后一轉化將在

電學中學習）

利用上面實驗的原理，人們還制造出了汽油機、柴油機、噴氣發動機等。這

些機器的共同之處都是利用內能來工作的。我們稱之為熱機

板書：

熱機：把內能轉化為機械能的機器

熱機的發明，是在17世紀末期。近300年來，經過人們的不斷研制和改進,

它已成為人們生產、生活中重要的動力機器。熱機做為工業化生產飛速發展的催

化齊I」，必將會扮演越來越重要的角色。熱機的種類很多，我們將在后面幾節介紹

它們中的幾種。

4.小結（略）

5.布置作業

⑴知道內能利用的兩種方式。知道什么是熱機

(2)閱讀：熱機的發展。

第二節熱機

教學目標

1.知識與技能

?了解四沖程汽油機的基本工作原理.

?從能量轉化的角度認識燃料的熱值.

?了解內能的利用在人類發展史上的重要意義.

?通過能量的轉化和轉移，認識熱機效率.

2.過程與方法

?通過演示實驗使學生了解可以利用內能來做功.

?利用動畫、圖片或模型講解四沖程汽油機的基本結構和工作原理.

?通過閱讀"科學世界〃了解現代汽車的一些常識.

?通過學生討論了解燃料的熱值和熱機效率.

3.情感態度與價直觀

?通過演示實驗培養學生觀察和分析問題的能力.

?通過閱讀〃科學世界〃擴展學生的知識面.

教學重點與難點

重點：汽油機的工作原理及能的轉化過程，燃料的熱值.

難點：熱機中的能量轉化及損失，了解熱機效率.

教學課時：1時

教學過程：

引入新課

用酒精燈給試管中的水加熱，由于燃料在試管外燃燒，熱量損失較大，內能

的利用率較低。能不能把燃料移到內部去燃燒，來獲得更大的動力？

進行新課

內燃機：燃料在氣缸內燃燒的熱機

(1)汽油機

最常見的內燃機，以汽油或柴油為燃料，分別叫做汽油機和柴油機我們首先

介紹汽油機

①構造（出示模型或掛圖。邊指示邊講解）。

進氣門，排氣門，火花塞，氣缸，活塞，連桿，曲軸。（介紹名稱的同時，

介紹各部分的功能）

沖程：活塞從氣缸一端運動到另一端叫做一個沖程

②工作原理。

（邊動作邊講解，并提醒學生注意觀察活塞、氣門、連桿、曲軸的動作情況）

內燃機的工作過程以一個循環為一個單元，一個循環又分為四個沖程

開始工作前，活塞位于氣缸上端，進、排氣門均關閉。工作時，活

塞由上向下運動，進氣門打開，排氣門仍關閉。由于缸內體積增大，壓強減

小，空氣和汽油的混合氣體被吸入氣缸。這是第一個沖程

活塞運動到最下端，就開始轉為向上運動。這時進氣門、排氣門都關閉，混

合氣體被強行壓縮，使氣體的溫度升高,壓強增大。這是第二個沖程

壓縮結束時雖然溫度較高，但未能達到燃料的燃點。在壓縮沖程結束的瞬間，

火花塞產生電火花，使燃料猛烈燃燒，產生高溫高壓氣體，高溫高壓燃氣推動活

塞由上向下運動，通過連桿帶動曲軸轉動。實現了內能向機械能的轉化。這是第

三個沖程

做功沖程結束，活塞繼續由下向上運動，進氣門關閉，排氣門打開，燃燒后

的廢氣被活塞推出缸外。這是最后一個沖程

此后，活塞又由上向下運動，從此進入下一輪循環。

③能的轉化。

教師：汽車在開動前，是如何使內燃機起動的？學生回答后總結：通過

外力先使飛輪和曲軸轉動起來，由曲軸通過連桿帶動活塞運動，消耗機械能

來幫助內燃機完成吸氣、壓縮兩個沖程內燃機一旦開始做功，內能就會轉化成曲

軸的機械能。這時曲軸獲得的機械能一部分通過做功，一部分通過飛輪（與曲軸

相連的質量較大的輪子）保存起來。然后依靠飛輪的慣性再反過來向外輸出帶動

曲軸轉動,靠消耗飛輪的機械能完成排氣以及下一循環的吸氣、壓縮。這樣內燃

機就可連續工作下去了。

打開flash課件，讓學生理解汽油機的工作原理。

（2）柴油機

柴油機與汽油機有共同的地方，也有不同之處。

①柴油機與汽油機的相同點：都是內燃機；一個工作循環都要經歷四個沖程

②柴油機與汽油機的不同點：

構造方面：柴油機沒有火花塞，而在相應位置上安裝的是噴油嘴；

工作過程上：吸入的氣體不同（汽油機吸入的是什么？柴油機吸入的只是空

氣）；

壓縮情況不同（問：汽油機壓縮沖程末溫度、壓強多大？柴油機壓縮沖程末,

氣體體積要小得多。所以壓強更大溫度更高這個溫度早已超過了柴油的燃點）;

點火方式不同（汽油機靠火花塞點火。柴油機由于壓縮氣體溫度已超過柴油

燃點，從噴油嘴噴入霧狀柴油便可立即燃燒。這種方式稱為壓燃式）；

用途方面：柴油機比汽油機便宜，但汽油機一般比柴油機輕巧，所以汽油機

通常用在飛機、小汽車、摩托車及一些小型農用機械上。而柴油機一般用在艦船、

載重汽車、拖拉機、坦克以及發電機等大型設備上。

小結（略）

布置作業

（I）簡述四沖程內燃機的工作過程。

（2）回答下列問題：

①內燃機的四個沖程I順序能顛倒嗎？為什么？

②內燃機一個工作循環活塞往復運動幾次？曲軸轉動幾周？

第三節熱機效率

教學目標

1知道內能的利用與環境保護的關系。

2常識性了解熱機的效率及提高熱機效率的途徑。

3培養學生重視提高保護環境的意識。

重點

熱機的效率

難點

提高熱機效率的途徑

教具

演示

教學過程設計

-.復習提問：什么是機械效率？

二.新課引入：熱機是內能轉化成機械能的機器，它跟所有機械一樣，也

有效率的問題，這一節我們就來討論這個問題。

三.新課內容。

1.熱機是利用燃料來做功的裝置。

化學能轉化成機械能（做功）。

2.熱機的效率：用來做有用功那部分能量和燃料完全燃燒放出的能量之比。

熱機效率是熱機性能的一個重要指標。

熱機的各種損失中，廢氣占