定义 热机是将内能转化为机械能的装置，按燃料燃烧位置分为内燃机和外燃机。
从哪来 基于“内能的定义”理解能量形式，利用“热值的定义”计算燃料释放能量，结合“机械能转化分析”明确做功过程，并参考“效率综合计算”理解能量损耗。
为什么 热机的核心原理是能量转化。燃料燃烧（化学能→内能）产生高温高压气体，气体膨胀推动活塞或涡轮（内能→机械能）。分类依据是燃烧发生的位置：若在机器内部（如气缸）燃烧，为内燃机；若在外部（如锅炉）燃烧加热介质，为外燃机。这种分类决定了结构紧凑性、效率及适用场景。
类比法
适合
形象思维强、抽象概念理解困难的学生。
将内燃机比作“体内消化”（食物在胃里消化，身体直接获得能量，结构紧凑，如汽车发动机）；将外燃机比作“体外加热”（在炉子上烧水，蒸汽推动涡轮，结构庞大，如老式火车头）。强调“燃烧地点”决定分类，而非燃料种类。
结构拆解法
适合
逻辑严密、喜欢探究机械原理的学生。
展示汽油机与蒸汽机剖面图。指出汽油机气缸内有火花塞/喷油嘴，燃烧直接发生在做功空间；蒸汽机气缸外有独立锅炉，水受热变蒸汽后进入气缸。引导学生对比两者体积、重量、启动时间，理解为何现代交通工具多用内燃机（效率高、体积小），而大型电站多用外燃机（燃料适应性广、易控制）。
历史演进法
适合
对科技史感兴趣、需要背景知识支撑的学生。
从瓦特改进蒸汽机（外燃机）讲起，说明早期因技术限制无法在内部安全燃烧；再到奥托发明四冲程汽油机（内燃机），突破密封与点火技术。通过技术瓶颈的突破，解释分类背后的工程逻辑：内燃机解决了能量传递中的散热损失和体积问题。