第二节 内能（表格式教学设计）物理新教材北师大版（北京）九年级全一册

第2节 内能（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 教师 课题 第2节 内能 教学 目标 物理观念 理解内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和。 科学思维 能运用类比、推理等方法理解抽象的内能概念，通过对内能改变方式及相关现象的分析，培养逻辑思维和解决问题的能力。 科学探究 经历探究改变物体内能方式的实验过程，掌握控制变量法等科学探究方法，提高观察、实验和数据分析能力。 科学态度 与责任 认识到内能在日常生活和科技中的广泛应用，体会科学技术与社会、生活的密切联系，培养严谨的科学态度和可持续发展的观念。 教材 分析 “内能” 是北师大版九年级物理全一册第十二章的第二节内容。它是在学生学习了分子热运动的基础上，进一步深入探讨物体内部的能量形式。从知识体系来看，内能是热学部分的核心概念之一，是理解热量、比热容、热机等后续知识的基础，起到了承上启下的作用。通过本节内容的学习，能让学生从微观角度理解物体的热现象，将宏观的热现象与微观的分子运动建立起联系，有助于培养学生的微观思维和科学探究能力。 学情 分析 九年级学生已经具备了一定的物理知识基础和逻辑思维能力，对生活中的热现象有一定的感性认识，但对于内能这种微观层面的抽象概念，理解起来仍有一定难度。他们在学习过程中可能更习惯于直观的、宏观的物理现象和规律，对于从分子层面去理解内能的本质、内能与温度、质量等因素的关系，以及做功和热传递改变内能的微观机制，可能会感到困惑。此外，学生在之前的学习中已经接触过一些能量形式，如机械能等，在学习内能时可能会与机械能混淆，需要引导学生进行区分。 教学 重点 内能的概念及其与温度、质量、状态的关系；改变物体内能的两种方式 —— 做功和热传递；能运用内能知识解释一些简单的热现象。 教学 难点 理解内能是物体内部所有分子动能和势能的总和这一抽象概念；区分做功和热传递在改变物体内能上的异同及微观机制；能从能量转化和守恒的角度分析一些复杂的内能变化问题。 教学 器材 烧杯2个、2支温度计、食用油、水、电加热器、天平、滴管等。 多媒体ppt，包含视频：《比较不同物质的吸热能力》、《用传感器比较不同物质的比热容》等。 教学过程 教师活动 学生活动 导入新课 面带微笑走进教室，手中拿着一个密封的热水瓶和几块冰块。同学们好奇地看着我手中的物品，纷纷猜测今天的学习内容。我轻咳一声，吸引了大家的注意力，然后说道：“同学们，今天我们要探讨的是一个与我们日常生活息息相关的物理概念——内能。在开始正式讲解之前，我们先来做一个小实验。” 我将热水瓶打开，一股热气冒出来，然后说道：“大家感受到这股热气了吗？它其实就是热水瓶内水分子运动产生的能量。那么，这股能量到底是什么呢？这就是我们今天要学习的内容——内能。” 随后，我又将冰块展示给大家看，说道：“再看这块冰块，虽然它看起来很冷，但同样含有内能。只不过它的分子运动相对缓慢，所以内能表现得不那么明显。那么，内能到底是什么？它是如何产生的？又该如何改变呢？接下来，我们就一起来揭开这些谜团。” 学生活动： 同学们被热水瓶冒出的热气和冰块所吸引，纷纷认真聆听老师的讲解，并好奇地观察着老师手中的物品。当老师提出问题时，同学们积极思考，有的低头沉思，有的互相讨论，课堂气氛活跃。 思考并回答问题，进入情景。 学习新课 一、内能 1. 内能概念讲解 教师活动： 我走到黑板前，写下“内能”两个大字，然后说道：“内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。它是物体内部微观粒子运动状态的一种宏观表现。” 2. 分子动能与势能 教师活动： 我指着黑板上的“内能”二字说道：“我们已经知道内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。那么，分子动能和分子势能具体是什么呢？” 随后，我利用动画演示了分子动能和分子势能的变化过程。动画中，分子们像一群小球一样在不停地运动着，当温度升高时，分子运动加剧，动能增加。 【例题1】（2024秋•北京丰台区期中）下列关于内能的说法，正确的是（　　） A． 物体的内能增加，一定是吸收了热量 B．物体的温度升高，内能一定增加 C．物体的内能增加，温度一定升高 D．物体的内能与物体的温度无关 【答案】B 【解析】A．物体的内能增加可以通过做功或热传递实现，不一定是吸收热量，故A错误； B．温度是分子平均动能的标志，温度升高意味着分子热运动加剧，内能一定增加，故B正确； C．内能增加可能表现为分子势能增大（如冰熔化时吸热内能增加但温度不变），故C错误； D．物体的内能与温度、质量、状态等因素有关，故D错误。故选：B。 【例题2】（2025•黑龙江中考真题）珊珊一家到烧烤店品尝美味的烤肉串，在烧烤的过程中，珊珊同学看到滋滋冒油的肉串，与烤制前相比，此时肉串的内能 　 　 （填“增大”“减小”或“不变”），同时她的家人也能闻到浓浓的肉香味儿，这是由于分子在 　 　 。 【答案】增大；不停地做无规则运动。 【解析】烤肉串时，是通过热传递的方式将炭火的热量传递给肉串。根据热传递的原理，高温物体向低温物体传递热量，肉串吸收热量后，温度升高，其内能增大。 能闻到浓浓的肉香味儿，是因为肉中的香味物质分子在不停地做无规则运动，在烧烤过程中，温度升高，分子的无规则运动更加剧烈，这些香味分子会扩散到空气中，进而进入人的鼻腔，使人闻到香味，这是扩散现象。 知道内能的概念与单位，内能的影响因素。 结合生活实例（如热水变凉、冰块融化）说明温度对内能的影响 学习新课 二、改变内能的方式 教师活动： “我们已经知道了内能的概念以及分子动能和分子势能的变化过程。那么，我们该如何改变物体的内能呢？”我提出问题后，走到实验台前拿起一个烧杯和一根火柴说道：“我们可以通过做功和热传递两种方式来改变物体的内能。” 随后，我进行了两个实验：一个是用火柴点燃烧杯中的酒精灯，通过热传递使烧杯中的水温度升高；另一个是用铁锤敲击一块铁片，通过做功使铁片的温度升高。 “大家看，这就是通过热传递和做功来改变物体内能的两个实验。热传递是通过物体间温度的差异来传递热量，从而使物体的内能发生变化；而做功则是通过外界对物体做功或物体对外界做功来改变其内能。”我一边演示实验一边解释道。 学生活动： 同学们认真观看老师的实验演示，并积极思考着改变内能的方式。当看到烧杯中的水温度升高、铁片被敲击后温度升高时，同学们纷纷发出惊叹声并互相讨论着实验现象和原因。有的同学还主动举手要求上台亲自体验实验过程或提出自己的疑问和看法。 【例题3】（2025•广东广州中考真题）如图，从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手的过程，其内能（　　） A．逐渐增加 B．保持不变 C．通过做功改变 D．通过热传递改变 【答案】D 【解析】AB、从热汤中取出的金属勺子，由烫手到不烫手，其温度降低，所以内能逐渐减少，AB错误。 CD、做功改变物体内能是能量的转化过程，如摩擦生热是机械能转化为内能。而热传递改变物体内能是能量的转移过程，是由于温度差引起的，高温物体放出热量，内能减小，低温物体吸收热量，内能增加。金属勺子由烫手到不烫手，是因为勺子与周围空气存在温度差，勺子向空气中散热，内能减小，这是通过热传递的方式改变内能的，故C错误，D正确。故选：D。 【例题4】（2024•北京顺义区期末）如图，把一个底部封闭的薄壁金属管固定在支座上，管中装一些酒精，然后用塞子塞紧管口。把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，使金属管温度升高，这是通过 　 　 （选填“做功”或“热传递”）的方式改变金属管的内能，很快观察到塞子被顶出，金属管内气体内能 　 　 （选填“增大”或“减小”）。 【答案】做功；减小。 【解析】由题意知，把一根橡皮条缠在管子上并迅速来回拉动，使金属管温度升高，这是通过做功的方式改变金属管的内能；塞子被顶出，是金属管内气体膨胀对外做功，自身的内能减小。 实验演示：点燃酒精灯加热铁丝，让学生感受热量传递和温度升高的过程。 让学生理解热传递改变内能的一种方式。 实验演示：压缩空气引火实验和气体膨胀做功实验，让学生观察实验现象并思考其中的物理原理。 学习新课 三、物质的导热性 1. 物质的导热性 阅读课本第9页“演示与观察”，回答问题： 分析实验数据，铜、铁、铝和玻璃哪种物质传导热量的性能更好？哪种物质传导热量的性能较差？ 2. 导热性是物质固有属性 物质传导热量的性能称为 导热性 。导热性是物质本身 固有的 一种属性。 3. 不同物质的导热性 不同物质的导热性一般不同 。若要用某些包裹物体，达到保温的目的，往往选择导热性 较差的 物质。而需要快速吸热或散热时，就需要使用导热性 较好的 材料。 【例题5】在生产生活中，物质的导热性是选择材料的考虑因素之一，下列事例中主要从导热性考虑选材的是（　　） A．用胶木做炒锅的把手 B．用铜做家庭电路的导线 C．用橡胶做汽车的轮胎 D．用泡沫做“石头”道具 【答案】A 【解析】A.用胶木做炒锅的把手，利用了胶木的不良导热性，故A符合题意； B.用铜做家庭电路的导线，是利用了铜的导电性，故B不符合题意； C.用橡胶做汽车的轮胎，是利用了橡胶的弹性，故C不符合题意； D.用泡沫做“石头”道具，是利用了泡沫的密度小，故D不符合题意。 故选：A。 通过实验演示了解物质的导热性是物质固有的属性。 分析讨论哪些物质的导热性比较强，哪些导热性比较差？ 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．（2025秋•北京东城区月考）超市用冰块保鲜食材时，下列说法正确的是（　　） A．冰块温度很低，没有内能 B．冰块熔化时放出热量 C．冰块熔化过程中温度不变 D．食材吸收热量，说明食材含有的热量比冰块多 【答案】C 【解析】A、冰块温度很低，但冰块还是有内能的，故A错误； B、冰块熔化时吸收热量，故B错误； C、冰块是晶体，它在熔化过程中温度不变，故C正确； D、食材吸收热量，说明食材的温度比冰块低，D错误。选：C。 2．（2025•辽宁中考真题）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　） A．冰镇西瓜 B．炭火烤肉 C．围炉煮茶 D．钻木取火 【答案】D 【解析】A.冰镇西瓜是把西瓜放到低温环境中，利用热传递使西瓜的内能减少，温度降低，达到冰镇效果。是利用热传递改变内能与题意不符，故A错误； B.炭火烤肉是把肉放到炭火上，利用热传递增加肉的内能，把肉烤熟。是利用热传递改变内能与题意不符，故B错误； C.围炉煮茶是利用炉火的温度高于茶水的温度，使热量从炉火传递给茶水使茶水的内能增大，是利用热传递改变内能与题意不符，故C错误； D.钻木取火是利用摩擦做功增加木头的内能，使其温度升高，达到着火点。利用做功改变内能，故D正确；故选：D。 3．（2025秋•北京西城区月考）下列关于温度、热量和内能变化的说法中，不正确的是（　　） A．物体温度不变，它的内能可能增加 B．物体温度升高，内能一定增加 C．物体温度降低，内能可能减少 D．物体温度降低，可能是物体放出了热量 【答案】C 【解析】A、物体温度不变，它的内能可能增加，如冰熔化时，温度不变，内能增加，故A正确，不符合题意； B、物体温度升高，可能吸收了热量，也可能是对它做了功，故B正确，不符合题意； C、物体温度降低，其内能一定减小，故C错误，符合题意； D、物体温度降低，内能减小，可能放出了热量，也可能对外做了功，故D正确，不符合题意。 故选：C。 4．（2024秋•北京门头沟区期末）下列实例中，通过做功的方式改变物体内能的是（　　） A．用锯锯木头，锯条温度升高 B．向饮料中加冰块，饮料温度降低 C．用热水袋暖手，手感到温暖 D．阳光曝晒路面，路面温度升高 【答案】A 【解析】A、用锯锯木头，锯条温度升高，是克服摩擦力做功，机械能转化成内能，属于做功增加物体的内能，故A符合题意； B、向饮料中加冰块，饮料温度降低，是热传递改变了物体的内能，故B不符合题意； C、用热水袋暖手，手温度降低，是热传递改变了物体的内能，故C不符合题意； D、阳光曝晒路面，路面温度升高，是太阳光的热辐射增加了路面的内能，属于热传递增加物体的内能，故D不符合题意。故选：A。 5．（2024秋•北京丰台区期中）在2025年春晚的非遗节目“打铁花”表演中，匠人将生铁块加热至1600℃熔化为铁水，随后将铁水击打至高空中形成绚丽的火花。下列关于此过程的物理现象分析，正确的是（　　） A．铁块熔化成铁水的过程需要吸热，温度持续升高 B．铁水在空中冷却为固态铁屑时，通过热传递使内能减少 C．铁水飞溅时与空气摩擦产生热量，使铁水的内能增加 D．铁水冷却过程中发生的物态变化与“冰冻衣服晾干”相同 【答案】B 【解析】A．晶体在熔化过程中，吸收热量，但温度保持不变。铁属于晶体，铁块熔化成铁水属于熔化，此过程需吸热且温度保持在熔点不变，故A错误； B．铁水在空中冷却为固态铁屑时，铁水放出热量，内能减小，通过热传递的方式改变内能，故B正确； C．铁水飞溅时与空气摩擦会做功，但摩擦产生的热量会散失到环境中，铁水因冷却总体内能减少，故C错误； D．铁水冷却过程中由液态变成固态，属于凝固现象，而“冰冻衣服晾干”属于升华现象，两者物态变化不同，故D错误。故选B。 6．（2025•江苏镇江中考真题）燃气热水器中，冷水经过铜质换热器时被800℃的高温烟气加热，选用铜作为换热器的材质是因为其具有良好的 　 　 性，此过程中通过 　 　 的方式增加了水的内能，同时烟气的温度下降到150℃。为了节约能源，可以再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，此过程中烟气中的水蒸气 　 　 变成水，放出热量，用于预加热冷水。 【答案】导热；热传递；液化 【解析】铜具有良好的导热性，因此经常用于制作导热器、散热器等需要高效传热的应用； 水从高温热源（高温烟气）吸收热量，是通过热传递的方式增加了水的内能； 为了节约能源，烟气再通过换热器将其温度进一步下降到60℃，从而使烟气中水蒸气由气态液化变成水，放出热量。 7．（2024秋•北京西城区期中（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，说明分子运动的快慢跟 　 　 有关。 （2）观察如图乙所示实验，当活塞迅速下压时，棉花会燃烧。这是因为活塞对空气做功，使空气的内能 　 　 ，温度 　 　 ，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来。 【答案】（1）温度； （2）增加；升高。 【解析】（1）如图甲所示，红墨水在热水中比在冷水中扩散得快，分子运动剧烈些，说明分子运动的快慢跟温度有关。 （2）观察如图乙所示实验，当活塞迅速下压时，棉花会燃烧。这是因为活塞对空气做功，使空气的内能增加，温度升高，达到棉花的着火点，从而使棉花燃烧起来 板 书 设 计 第2节 内能 1. 内能 定义：物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和 单位：焦耳（J） 影响因素：温度、质量、状态 2. 改变内能的方式 热传递 定义、条件、方向、实质 实例：热水袋取暖等 做功 定义、实质 实例：压缩空气引火等 做功与热传递的异同 3. 内能与生活 火山喷发、烧水等现象分析 课 堂 小 结 学生讨论小结，互相补充回忆巩固本节课知识，进一步夯实基础提升能力 作 业 教 学 反 思 类比引入，降低难度：在讲解内能概念时，通过与学生熟悉的宏观物体的动能和势能进行类比，将抽象的内能概念形象化，帮助学生更好地理解了内能是物体内部所有分子热运动的动能和分子势能的总和，降低了学生的认知难度，从课堂反馈来看，大部分学生能够较快地接受和理解内能的概念。 注重引导，培养思维：在教学过程中，注重对学生的引导，通过提出一系列问题，如 “哪些物体具有动能和势能？”“物体内部的分子具有能量吗？” 等，引导学生进行思考和讨论，逐步培养学生的科学思维能力和分析问题、解决问题的能力，从课堂互动情况来看，学生能够积极参与讨论，思维活跃，提出了一些有价值的观点和问题 1 / 1 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 $