第10章 第二节 内能（Word教案）-【优翼·学练优】2025-2026学年新教材九年级物理全一册同步备课（北师大版2024）

该初中物理教案聚焦“内能”主题，含物质微观模型与内能变化两课时，通过“软蛋变胖”等生活情境导入，衔接分子动理论与机械能旧知，搭建物质观念与能量观念学习支架。 以实验探究为核心，设计二氧化氮扩散、铅柱结合等演示实验，用弹簧模型类比分子作用力（模型建构），结合“破镜重圆”实例分析，培养科学探究与科学思维，助学生形成物理观念，教师可直接采用实验方案，提升教学效率。

第二节　内能 第1课时　物质结构的微观模型 1．物理观念： (1)知道常见物质是由分子或原子(以下统称分子)组成的，一切物质的分子都在不停地做无规则运动。 (2)能识别扩散现象，并能用分子热运动的观点进行解释。 (3)知道分子热运动的特点：温度越高，分子热运动越剧烈。 (4)知道分子之间存在相互作用力。 (5)能描述固态、液态和气态的基本特征，形成初步的物质观念。 2．科学思维： 通过识别扩散现象，简单了解物质的组成并建立物质结构的微观模型，能从分子角度解释一部分实际现象。 3．科学探究： 学会对实验过程进行反思，通过改进实验方法和实验器材，探究物理规律，体验科学探究过程。 4．科学态度与责任： 在实验观察和数据分析中，培养实事求是、尊重自然的科学态度和敢于探索的科学精神。 1．教学重点： 分子热运动及分子间的相互作用力。 2．教学难点： 用物质的微观特性解释其宏观表现。 玻璃杯、香水、玻璃板、集气瓶、二氧化氮气体、滴管、冷水、热水、高锰酸钾溶液、烧杯、铅柱、钩码、注射器、弹簧、乒乓球、多媒体课件等。 神奇的“软蛋” 星期天，小明来到爷爷家过周末，发现爷爷家的食品柜里有一瓶醋泡蛋，蛋壳已经泡没了，只剩一层蛋膜包着鸡蛋，爷爷说这是一种保健食品。调皮的小明趁爷爷不注意，将“软蛋”冲洗干净后放在了清水中，奇怪！“软蛋”竟一点点地长“胖”了(如图)。这其中的奥妙，你能解释吗？ 　　知识点一　常见物质是由大量分子组成的 提出问题：出示玻璃杯，想一想，如果把此杯打碎，碎片是否还是玻璃？如果经过多次分割，颗粒会越来越小，如果不停地分下去，有没有一个限度？(如图) 交流讨论：小组之间交流讨论物质的变化情况以及将物质无限度地分下去时出现的情景。 归纳总结： (1)保持物质原来性质不变的最小微粒叫作分子或原子。 (2)常见的物质是由大量极其微小的粒子——分子、原子组成的。 (3)如果把分子看成小球，分子的直径很小，一般分子的直径大约只有10－10 m。 　　知识点二　分子在永不停息地做无规则运动 活动1 演示实验1：教师打开一瓶香水，让附近的学生闻一下。 提出问题：能不能闻到香味？为什么？ 演示实验2：我们将一个空集气瓶，倒扣在一个装着红棕色二氧化氮气体(密度比空气大)的集气瓶上面(如图)，抽掉盖在二氧化氮瓶上的玻璃板。 观察并思考：上面空瓶出现红棕色现象说明了什么？将空瓶与装着红棕色二氧化氮气体的瓶子颠倒放置，重做这个实验能否得出相同的结论？ 学生回答：上面空瓶出现红棕色，说明二氧化氮气体分子到了上面空瓶中，分子是运动的。这个实验演示的是一种扩散现象，颠倒放置不能得出相同的结论，因为二氧化氮密度大，在重力作用下会向下运动，无法证明分子是运动的。 归纳总结：两种不同的物质可以自发地彼此进入对方，这种现象叫作扩散现象。 交流讨论：在我们日常生活中，扩散现象很常见，小组之间交流讨论一下，举出几个例子。 活动2 提出问题：气体之间可以发生扩散现象，那么液体之间是否可以发生扩散现象呢？ 演示实验：向分别盛有热水、冷水的两个烧杯中，用相同规格的滴管各注入两滴等浓度的高锰酸钾溶液。(如图) 观察并思考：观察到什么现象？说明了什么问题？ 学生回答：说明液体之间也可以发生扩散现象，扩散的快慢与物体的温度有关。 知识拓宽：结合演示实验，阐述教材P9图10.2－3中的现象说明的问题。实验中如果将水注入硫酸铜溶液的下面，是否会影响实验效果？ 活动3 提出问题：固体之间能否发生类似的现象，请同学们交流、讨论并举例说明。 归纳总结： (1)上述现象说明了气体、液体、固体在相互接触后，都能彼此进入对方，这种现象称为扩散现象。 (2)扩散的快慢与温度有关，温度越高，扩散得越快。 (3)扩散现象说明了分子都在永不停息地做无规则运动。 典例剖析：如图所示的情景，能说明分子做无规则运动的是(　　) B　点拨：分子运动是微观层面的运动，肉眼是看不见的，它是通过宏观的颜色、气味、味道间接反映出来的；机械运动是宏观层面的运动。由此展开分析、解答。 归纳总结：分子的无规则运动不能通过肉眼直接观察到，它是通过宏观的颜色、气味、味道间接反映出来的，只要是我们看得到的运动，都属于宏观的机械运动。我们平时所看到的阳光下尘土飞扬、浓烟滚滚等都不能说明分子做无规则运动。 　　知识点三　分子之间存在着相互作用力 提出问题：固体、液体的分子都在不停地做无规则运动，且分子间又有间隙，但为什么分子不会分散开，反而聚合在一起呢？ 演示实验1：如图甲所示，将两个铅柱的底面削平，将削平的两端相对，然后紧紧地压在一起，两个铅柱就会结合起来，教师在下面逐个加挂钩码，挂很多个都不能把它们分开。 　　　　　 演示实验2：如图乙所示，拿出准备好的注射器，拧下针头，拉开活塞，用大拇指堵住针头的一端，用力压活塞，有什么感觉？将注射器中的空气换成水，再做一做同样的实验，又有什么感觉？ 学生回答：分子之间存在相互作用的引力和斥力。 演示实验3：让学生取一根弹簧，感受拉和压时作用于手的力。然后教师拿两个乒乓球，中间连接一根弹簧，告诉学生用这个模型(如图)来比拟两个连着的分子，教师操作，让学生来回答。 学生回答：当弹簧拉长，分子间的距离增大，作用力表现为引力；当弹簧压缩，分子间的距离缩小，作用力表现为斥力；当弹簧处于原长时，作用力表现为零，引力＝斥力。 归纳总结： (1)分子之间既有引力又有斥力，两个力是同时存在的，又是同时消失的。 (2)不同情况下分子间作用力的特点：(若d指“分子间的距离”，r指“分子间的平衡距离”) ①当d＜r时，F引＜F斥，斥力起主要作用； ②当d＝r时，F引＝F斥，处于平衡状态； ③当r<d<10r时，F引＞F斥，引力起主要作用； ④当d＞10r时，分子间作用力十分微弱，可以忽略不计。 教师总结：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。这就是物质结构的微观模型，也是分子动理论的基本观点。 　　知识点四　固体、液体和气体的特征 提出问题1：不同物体之间的分子情况不同会导致物体呈现何种状态？又具有哪些特点？ 学生回答：分子情况不同导致物体出现固、液、气态三种状态；固体中，分子靠得近，有固定的形状和体积；液体中，分子离得稍远，没有固定的形状，但有固定的体积；气体中，分子离得更远，没有固定的形状和体积。 提出问题2：结合教材P11的图10.2－7、10.2－8、10.2－9，讨论、交流物质三态的分子模型。用表格的形式比较三种物态分子排列的不同特点。 归纳总结： 物态 微观特性 宏观特性 分子间 距离 分子间 作用力 有无一 定形状 有无一定 体积 固态 较小 很大 有 有 液态 较大 较大 无 有 气态 很大 很弱 无 无 典例剖析：从分子作用力的角度说一说“破镜重圆”能否真能发生。 答：不能。因为裂隙之间的分子距离太大，分子间作用力十分微弱。　点拨：分子间的作用力与分子间的距离有关，当分子间的距离大到一定程度时，分子间的作用力就变得十分微弱。 第二节　内能 第1课时　物质结构的微观模型 本节是学生通过宏观物体的有关知识对微观世界的知识进一步探究学习，为后面研究物体内能及其有关知识做好铺垫。但由于分子的运动无法直接观察探究，所以本节课主要采用演示实验为主，计算机模拟为辅的方法组织教学。本节需要考查的知识与技能内容比较抽象，在学习过程中，主要目的是充分调动学生的学习积极性，以学生分析、讨论为主，在教师引导的基础上，以“提出问题——实验探究——分析归纳——得出结论”为主线的思维过程进行教学，利于培养学生逻辑思维能力和归纳总结的能力。 第2课时　物体的内能及其变化 1．物理观念： (1)知道内能的概念和单位，能简单描述温度和内能的关系。 (2)知道热量的概念及单位。 (3)了解内能是可以改变的，知道改变内能的方式。 (4)知道机械能与内能之间是可以相互转化的，能说出生产生活中机械能与内能之间相互转化的实例。 2．科学思维： 通过与机械能中的动能和势能做类比，建立内能的概念。体会类比法在物理学中的应用。 3．科学探究： 通过对生活实例的分析、实验探究，总结归纳出改变物体内能的途径。 4．科学态度与责任： (1)在体验科学探究的过程中，激发主动学习的兴趣。 (2)通过演示实验养成乐于观察、勤学好问的科学态度。 (3)鼓励主动查找资料，培养自主学习的习惯。 1．教学重点： (1)内能、热量概念的建立。 (2)改变物体内能的方式。 2．教学难点： (1)内能、热量概念的建立。 (2)做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 多媒体课件、红墨水、三只烧杯(分别倒入冷水、温水和热水)等。 复习提问： 1．分子动理论的基本内容是什么？ 2．物体怎样才具有动能和重力势能？ 引入： 装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，推动瓶盖的能量是什么？分析：暖瓶没有运动，高度也没有变化，所以不是机械能，暖瓶也没有接电源，也不是电能。那么，这一能量来自哪里呢？ 　　知识点一　物体的内能 教师讲述运动的足球具有动能，让学生联想运动的分子是否也具有动能。同样通过弹簧形变时具有势能，让学生联想相互吸引或排斥的分子是否也具有势能。 1．内能的概念。 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。 2．内能大小与温度有关。 演示实验：分别滴入红墨水观察现象。(如图) 提出问题：实验表明什么？(教师做适当启发) 学生回答：一切物体都具有内能(任何情况下都具有)。 知识探究：内能与机械能的区别。 (教师做启发引导) 师生总结：内能是物体内所有分子的分子动能与分子势能的总和，而机械能是物体动能与势能的统称。 　　知识点二　热量 生活经验告诉我们，两个温度不同的物体互相接触时，低温物体从高温物体吸热，高温物体向低温物体放热。 1．热量的概念：物体吸热或放热过程中所传递的能量。 2．热量的符号与单位：通常用符号Q表示，单位是焦耳(J)，简称焦。 　　知识点三　改变物体内能的两种方式 物体的内能跟物体的温度有关，温度越高，物体的内能越大。也就是说，当物体的温度发生了变化时，它的内能就发生了变化。如何改变物体的温度，同学们能够从生活实际中举出许多的事例。 1．做功。 演示实验：压缩空气引火实验(如图，播放多媒体课件)。 分析现象：组织学生讨论“实验现象说明了什么”，从而得出压缩空气做功，使空气内能增大，温度升高，引起硝化棉燃烧。 生活事例：例如，在给自行车轮胎打气时，打气筒也会变热，这也是由于压缩空气的缘故。用其他的方法对物体做功，也能使物体内能增加，摩擦生热就是一个例子。让学生解释教材P13图10.2－13的事例，并列举其他事例。 2．热传递。 通常物体温度的升降，反映出内能的改变。那么一个物体温度的改变除了做功外还有其他方法吗？ 分析下列现象中物体内能是否改变？改变物体内能的方式是什么？使物体温度升高时的特点分别是什么？ 引导学生概括热传递的共同特点。 ①物体间存在温度差——发生热传递的条件，直到物体的温度相同为止。②高温物体温度降低，低温物体温度升高，最终结果是两者温度相同。③热传递现象实质是内能从高温物体传到了低温物体或从同一物体的高温部分传向低温部分(即内能的转移)。 3．功和热量都可以用来量度物体内能的改变，所用的单位也应该相同，都是焦耳。 4．分析图中改变内能两种方式的本质区别。 讨论后交流：做功的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。 　　知识点四　温度、热量、内能的区分 典例剖析：关于温度、内能和热量，下列说法正确的是(　　) A．物体的内能越多，放热一定越多 B．温度相同的物体，其内能一定相等 C．物体的内能增加，一定要吸收热量 D．晶体熔化时温度不变，其内能一定增加 D　点拨：本题综合考查了对温度、内能和热量的理解。 归纳总结：要注意联系各物理量的意义和影响因素来进行区分。同一物体，温度升高，内能增加，但内能增加，温度不一定升高(如晶体的熔化、水的沸腾)；物体吸收了热量，内能增加，但内能增加，不一定是吸收了热量。 注意：温度一般用“降低”“升高”等表述；热量一般用“吸收”“放出”等来表述；内能一般用“有”“具有”“增加”“减少”等来表述。 第2课时　物体的内能及其变化 内能 内能的学习因为较为抽象，不易理解，有着一定的学习难度，在教学中可以采用类比的方法，让学生在之前学过的知识的基础上能迁移学习理解内能的概念，帮助学生建立不同形式的能的概念与框架。 另外也需要采用实验探究的方式帮助学生学习。实验探究不但能较为直观的帮助师生攻克教学中的难点，而且实验探究方法的设计及小组交流讨论可以培养学生的探究、创造能力以及合作精神。通过让学生进行探究实验及小组讨论的方式来完成本节重要的教学内容，使学生体会到了改变物体内能的两种方式与实质。 探究实验能帮助学生有一定的感性认识，从而降低了他们学习本课知识的难度，也能在教给学生学习方法的同时，让他们体验到成功的喜悦，提高学生学习物理的兴趣，使师生取得良好的教与学的效果。 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $