第10章 第2节 内能-【木牍中考●名师教案】2025-2026学年新教材九年级上册物理（北师大版2024）

该教案聚焦内能核心知识，通过香水扩散实验（未加热和加热后气味变化）导入，引导学生从宏观闻到气味现象推测微观分子运动，再经扩散实验（气体、液体、固体）、分子作用力实验（铅柱吊重物）构建分子动理论，为理解内能（分子动能与势能总和）及改变方式（热传递、做功）搭建“宏观→微观→能量”的学习支架。 特色在于以科学探究驱动，融合类比与实验论证，落实核心素养。用沙雕类比分子组成（模型建构），通过多类扩散实验（如二氧化氮混合、硫酸铜扩散）推理分子无规则运动（科学思维），设计铅柱吊重物、压缩气体做功等实验（科学探究），帮助学生建立物质与能量观念，联系生活现象（破镜难圆）激发兴趣，为教师提供“现象探究→模型建构→应用”的高效教学路径，提升学生科学探究能力与物理观念。

第二节　内　能 ◇教学目标◇ 1.知道物质结构的微观模型。 2.了解固体、液体和气体的特征。 3.能通过类比法理解内能的概念，用推理的方法认识分子由于热运动而具有动能和势能，知道内能的单位。能简单描述温度、内能和热量的关系。 4.让学生动手实验，探究改变物体内能的两种途径。通过讨论，了解做功和热传递在改变内能时是等效的。 5.通过学习，感受到用微观理论去解释宏观现象的奇妙，激发学生的求知欲，使学生乐于探索日常生活和相关科学技术中的物理学知识，建立正确的科学观。 ◇教学重难点◇ 教学重点 1.分子动理论的基本观点。 2.改变物体内能的两种方法。 教学难点 知道内能、温度和热量的关系。 ◇教学过程◇ 一、新课导入 倒少许香水到香薰灯托盘中，拿给前排同学闻，同时问后排同学能否闻到。然后点亮香薰灯，稍后再问后排的同学有没有闻到香水的味道。如果能闻到，那么香水分子是怎样运动的呢？运动的香水分子是否同样具有动能呢？ 二、教学步骤 探究点1　物质结构的微观模型 ［阅读课本］P9“1.常见物质是由大量分子组成的” ［小组讨论］同学们，你们见过沙雕作品吗？沙雕作品造型各异，千姿百态，它们有什么共同特点？ ［分析］沙雕作品都是由大量细小的沙粒构成。 ［归纳提升］我们周围存在着各种各样的物质（如水、空气、金属等），它们也是由大量微小的粒子构成的。我们把这种极其微小的粒子叫作分子。常见的物质是由大量微小的分子组成的。一般分子的直径大约只有10-10 m，相当于一根头发丝直径的十万分之一。 ［阅读课本］P9~10“2.分子在永不停息地做无规则运动” ［思考］仔细观察老师的演示实验，最后两个瓶子的气体颜色变得均匀，为什么会出现这种现象？如果将两个瓶子的位置颠倒，会出现什么样的现象？ ［提示］空气分子运动到二氧化氮瓶子中去，二氧化氮分子运动到空气瓶子中去，最终两个瓶子里的气体颜色变得均匀。两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象称为扩散。如果将两个瓶子的位置颠倒，也会出现同样的实验现象，但是这可能是由于二氧化氮的密度大于空气的密度，在重力作用下形成的。 ［思考］扩散现象仅仅只发生在气体间吗？固体和液体之间会发生扩散现象吗？ ［提示］（1）将蓝色的浓硫酸铜溶液缓慢注入烧杯内水的底部，几天之后，两种液体混合均匀了。 （2）把磨得很光滑的铅片和金片紧压在一起，几年之后，金板上渗入了一些铅，铅板上渗入了一些金。 （3）在冷水和热水中同时各滴入一滴高锰酸钾溶液，比较高锰酸钾在两杯水中的扩散快慢。 ［归纳提升］扩散现象表明： （1）扩散现象能发生在气体、液体和固体之间。 （2）组成物质的分子处于永不停息的无规则运动之中。温度越高，分子的运动越剧烈。分子的运动又称为热运动。 ［阅读课本］P10“3.分子之间存在着相互作用力” ［思考］观察图10.2⁃6，铅柱为什么能吊起重物？这说明了什么？ ［提示］两个铅柱之间有引力，说明了固体的分子间也存在引力。 ［思考］物体能够被压缩，但压缩物体时需要用力说明了什么？ ［提示］说明了分子间存在斥力。 ［思考］既然分子间存在引力，那么破镜可以重圆吗？ ［提示］分子间的作用力是短距离作用力，当分子间的距离大到一定程度（大于10-9 m），分子间的作用力就会变得十分微弱，可以认为没有相互作用力。 ［思考］分子之间既存在引力，又存在斥力，这两种力总是相互抵消吗？ ［提示］分子间的距离在一定范围内（小于10-10 m）以排斥为主，在这个范围之外（大于10-10 m）以吸引为主。 ［归纳提升］物质结构的微观模型：常见的物质是由大量分子组成的，分子都在永不停息地做无规则运动，分子间存在着引力和斥力。 探究点2　固体、液体和气体的特征 ［阅读课本］P11“固体、液体和气体的特征” ［思考］通常，物质都是由分子组成的，为什么状态（固态或液态或气态）会不一样呢？ ［提示］分子间的距离和相互作用力的大小不同。 ［思考］观察图10.2⁃7，说明固体分子间的距离和相互作用有何特点？ ［提示］固体分子彼此靠得很近，有规律地形成一定的结构，因而固体既有一定的形状，又有一定的体积。 ［思考］观察图10.2⁃8，说明液体分子间的距离和相互作用有何特点？ ［提示］液体分子没有固定的位置，但只能在一定限度内运动，因而液体没有确定的形状，具有流动性，但有一定的体积。 ［思考］观察图10.2⁃9，说明气体分子间的距离和相互作用有何特点？ ［提示］气体分子离得较远，它们之间除了在相互碰撞时，几乎没有相互作用力，分子能自由地向各个方向运动。因而气体没有确定的形状，具有流动性，也没有确定的体积。 探究点3　物体的内能及其变化 ［阅读课本］P11~12“物体的内能及其变化” ［实验］两个相同的瓶子，一个装热水，一个装冷水，分别摇晃以后，盖上塞子，热水瓶有时会把塞子弹出，冷水瓶却从来不会。 ［小组讨论］把瓶塞弹起来的能量来自哪里？ ［分析］运动的物体具有动能，而构成物质的分子又在不停地做热运动，这些分子也具有动能，并且温度越高热运动越剧烈，分子运动速度越大，它们的动能也就越大。由于分子之间也存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能。 ［归纳提升］物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。 （1）一切物体都是由分子组成的，无论温度高低，物体内部的分子也一直在做无规则的热运动，因此一切物体在任何情况下都是有内能的。 （2）内能是物体的内能，不是分子的内能。内能是物体内部所有分子具有的动能和势能的总和。 （3）内能和机械能不同，物体的内能不会为零，但机械能可能为零。内能是微观的能量，而机械能指物体的动能和势能之和，是宏观的能量。 ［思考］影响内能大小的因素有哪些？ ［提示］物体内能的大小可能与物体的质量、温度、材料、状态有关。 ［思考］物体内能大小的变化表现在哪里？ ［提示］物体温度越高，分子热运动越剧烈，因此主要表现在温度上。 ［思考］观察10.2⁃10，空气被压缩时内能增大，可见，物体的内能是可以改变的。那么改变物体的内能有哪些方式呢？ ［实验］（1）按图10.2⁃11所示进行实验。在一个试管里装一些水，用橡胶塞塞住管口。用酒精灯对试管底部加热，过一段时间后，可以看到橡胶塞从管口冲出，同时管口附近出现“白气”。 （2）按图10.2⁃12所示进行实验。广口玻璃瓶内有适量水，用打气筒向瓶内打气。当瓶内打入的气体多到一定程度时，橡胶塞跳出，同时瓶口附近出现“白气”。 ［归纳提升］通过以上演示实验进一步总结归纳出，改变物体内能的两种方法：（1）热传递；（2）做功。 热量：物体吸热或放热过程中所传递的能量叫作热量。热量通常用符号Q表示，单位是焦耳（J），简称焦。 ［小组讨论］温度、内能和热量有什么区别和联系？ ［分析］温度是表示物体冷热程度的物理量，微观上来讲是物体分子热运动的剧烈程度；内能是构成物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和；热量是指在热传递过程中，传递能量的多少；根据三者的概念进行比较。 ［归纳提升］（1）联系：①物体温度升高，内能会增大；物体的内能增大，温度不一定升高。②内能是状态量，热量是过程量。 （2）区别：①温度是状态量，不能传递；内能是状态量，可以传递；②热量是过程量，只有在热传递过程中获得。 注意：状态量是物体具有的，过程量不是物体具有的。 三、板书设计 内能 ◇教学反思◇   1 立足安徽 精准备考 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 $$