12.2《内能 热传递》课时教案---2025-2026学年苏科版物理九年级上学期

该教案聚焦内能概念、温度与内能关系及热传递条件，以“海边奇遇”视频情境导入，从沙子与海水温度差异现象切入，衔接分子动理论基础，为后续比热容学习搭建认知支架。 亮点在于实验探究与生活联结，“红墨水扩散”实验直观呈现温度对分子运动的影响（科学探究），反例辨析（温水与沸水）培养科学论证能力（科学思维），跑步体温调节实例强化健康意识（科学态度）。助力教师高效教学，帮助学生突破抽象概念理解难点。

12.2《内能 热传递》课时教案 学科 初中物理 年级册别 九年级上册 共1课时 教材 苏科版九年级上册 授课类型 新授课 第1课时 教材分析 教材分析 本节内容是九年级物理“内能与热传递”单元的核心章节，位于教材第三章“内能”的起始部分。教材以“分子动理论”为认知基础，系统阐述了内能的概念、影响因素及热传递作为改变内能方式的本质原理。通过实验探究（扩散现象与温度关系）、生活实例对比（冰山与热水、沙滩与海水）和问题驱动式讨论，引导学生建立“内能是物体内部所有分子动能与势能的总和”这一核心概念，并理解温度与内能的关系、热传递的方向性等关键知识点。教材注重从微观到宏观的思维过渡，强化科学推理能力培养，体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。 学情分析 九年级学生已具备基本的物质构成知识，对“运动”“能量”有初步感知，但对“内能”这一抽象概念缺乏直观体验。学生虽能理解“温度高=热”，但难以区分“温度”与“内能”的本质差异，易将两者混淆。同时，学生对分子层面的无规则运动缺乏具象化想象，对“分子动能”“分子势能”等术语感到陌生。在学习过程中，学生可能因缺乏微观视角而产生认知断层，尤其在理解“晶体熔化过程温度不变但内能增加”时易出现思维障碍。因此，教学中需借助可视化实验、类比推理和真实情境任务，降低认知负荷，帮助学生实现从宏观现象到微观本质的跃迁。 课时教学目标 物理观念 1. 能准确说出内能的定义，即物体内部所有分子动能与分子势能的总和，并能举例说明一切物体都具有内能。 2. 能结合分子动理论解释温度与分子热运动剧烈程度的关系，明确温度越高，分子平均动能越大，物体内能随之增大。 科学思维 1. 能通过观察红墨水在冷水与热水中的扩散速度差异，运用比较法归纳出温度影响分子热运动剧烈程度的结论。 2. 能运用因果推理分析热传递发生的原因，指出其根本条件是存在温度差，而非内能大小差异。 科学探究 1. 能设计并实施“观察扩散快慢与温度关系”的实验，规范操作烧杯、滴管、计时器等器材，记录实验现象并得出结论。 2. 能在小组合作中提出“不同物质吸热升温是否相同”的猜想，并制定初步实验方案进行验证。 科学态度与责任 1. 能在实验探究中保持严谨态度，如实记录数据，尊重客观事实，不随意篡改实验结果。 2. 能联系跑步、晒太阳等生活现象，认识到热传递在维持人体体温稳定中的作用，增强健康意识与科学责任感。 教学重点、难点 重点 1. 理解内能的概念及其与温度的关系，能用分子动理论解释温度变化如何影响内能。 2. 掌握热传递是改变物体内能的一种方式，明确热传递发生的条件是存在温度差。 难点 1. 区分“温度”与“内能”的本质差异，理解即使温度不变，内能也可能发生变化（如晶体熔化）。 2. 理解热传递方向由温度差决定，而非内能大小决定，能用具体实例反驳错误观点。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验演示法 教具准备 红墨水、冷水与热水各一杯、烧杯两个、滴管、计时器、PPT课件、实物投影仪 教学环节 教师活动 学生活动 情境导入，激发好奇【5分钟】 一、故事引入：小明的海边奇遇 （一）、创设生活情境，引发思考 1. 教师播放一段短视频：初夏中午，阳光明媚，沙滩上一位少年赤脚行走，脸上露出痛苦表情；当他踏入海水中时，立刻露出舒爽的笑容。旁白：“为什么同样是烈日下，沙子烫脚，海水却清凉？” 2. 提问：同学们，你们有没有类似的经历？请描述一下当时的感受。 3. 引导学生回忆：沙子摸起来很烫，海水却很凉，这说明什么？ 4. 追问：如果把沙子和海水都放在太阳下晒一小时，它们的温度一定一样吗？为什么？ 5. 小结：这背后隐藏着一个重要的物理规律——不同物质在吸收相同热量时，升高的温度不同。今天我们就来揭开这个秘密。 二、提出核心问题，明确学习任务 （一）、引出课题，板书标题 1. 教师板书课题：“二、内能 热传递” 2. 提问：什么是内能？它是怎么产生的？我们如何改变它的大小？ 3. 告知学生：本节课我们将通过三个关键实验和一系列思考，逐步构建对“内能”这一核心概念的理解。 4. 展示本节课的学习目标卡片： - 我能说出内能的定义 - 我能解释温度与内能的关系 - 我能判断热传递的方向 5. 鼓励学生：“接下来，让我们化身小小科学家，一起去探索微观世界吧！” 1. 观看视频，感受情境。 2. 分享个人经历，表达直观感受。 3. 思考问题，尝试解释原因。 4. 明确学习目标，进入探究状态。 评价任务 情境理解：☆☆☆ 问题发现：☆☆☆ 目标认同：☆☆☆ 设计意图 通过贴近生活的海边场景，激活学生已有经验，激发探究兴趣。利用“视觉冲击+情感共鸣”策略，制造认知冲突，促使学生主动思考“温度不同”的深层原因，为后续学习埋下伏笔。同时，清晰呈现学习目标，帮助学生建立学习预期，提升课堂专注度。 实验探究，构建概念【15分钟】 一、探究扩散现象与温度的关系 （一）、演示实验：红墨水在冷水与热水中的扩散 1. 教师取出两个干净烧杯，分别倒入约200mL的冷水和热水（热水温度约为60℃，确保安全），并提前准备好两支滴管。 2. 教师手持滴管，在两个烧杯中央上方约5cm处，同时缓慢滴入一滴红墨水，确保动作一致，控制滴加速度相近。 3. 启动计时器，要求学生仔细观察并记录：哪一杯水中的红墨水扩散得更快？扩散范围更大？颜色均匀所需时间更短？ 4. 教师引导学生注意观察：红墨水在热水中迅速散开，形成明显色带，几秒后几乎均匀分布；而在冷水中则缓慢扩散，长时间仍集中在中心区域。 5. 提问：为什么热水中的红墨水扩散得更快？这说明了什么？ 6. 引导学生思考：红墨水的扩散是由于分子在不停地做无规则运动，这种运动被称为“热运动”。 7. 教师板书：“热运动：物体内部大量分子的无规则运动”。 8. 进一步追问：扩散越快，说明分子热运动越剧烈。那么，温度越高，分子热运动的剧烈程度如何？ 9. 学生回答后，教师总结：温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大。 二、归纳内能概念，理解其内涵 （一）、类比建构：动能与势能的迁移 1. 教师出示弹簧模型：当弹簧被拉长或压缩时，它具有弹性势能。类比地，分子之间也存在相互作用力，当它们距离较远或较近时，也会储存一种能量，这就是“分子势能”。 2. 教师出示小球运动图示：运动的小球具有动能。类比地，做无规则运动的分子也具有动能，称为“分子动能”。 3. 教师提问：如果一个物体内部有无数个分子，每个分子都有动能和势能，那么整个物体的能量应该是多少？ 4. 学生回答后，教师板书定义：“在物理学中，物体内部所有分子动能与分子势能的总和叫作物体的内能。” 5. 强调：一切物体，不论温度高低，其内部的分子都在永不停息地做无规则运动，且分子间存在相互作用，因此一切物体都具有内能。 6. 教师展示三幅图片：(a) 热水；(b) 车厢内的气体；(c) 冰山。提问：这些物体都具有内能吗？为什么？ 7. 学生回答：都具有内能，因为它们内部的分子都在运动，且有相互作用。 8. 教师小结：内能是物体的固有属性，与温度无关，但随温度变化而变化。 1. 观察实验现象，专注记录扩散速度差异。 2. 思考扩散快慢与温度的关系，尝试解释原因。 3. 理解“热运动”概念，联系分子运动。 4. 通过类比，理解“分子动能”与“分子势能”概念。 5. 接受并记忆“内能”的定义，理解其普遍性。 评价任务 现象观察：☆☆☆ 概念理解：☆☆☆ 类比迁移：☆☆☆ 设计意图 以直观、生动的实验打破学生对“内能”的抽象感，通过“红墨水扩散”这一可感可视的现象，让学生“看见”分子热运动的差异，从而自然引出“温度影响分子动能”的结论。再通过“弹簧”与“小球”的类比，将学生熟悉的宏观能量概念迁移到微观层面，降低理解门槛，有效突破“内能”这一核心概念的建构难点。 深化理解，辨析误区【10分钟】 一、辨析常见错误观念 （一）、设置陷阱问题，引导学生自我纠错 1. 教师提出一个典型错误观点：“温度高的物体，内能一定大。” 2. 提问：这个说法对吗？请举一个反例。 3. 学生讨论后，教师引导：比如一大杯温水（内能大但温度不高）和一小杯沸水（内能小但温度高），哪个内能大？ 4. 教师展示PPT：一大杯50℃的温水 vs 一小杯100℃的沸水。 5. 引导学生分析：虽然沸水温度高，但质量小，分子总数少，所以内能反而可能小于温水。 6. 教师强调：内能不仅与温度有关，还与质量、体积、状态等因素有关。 二、理解热传递的本质 （一）、分析生活实例，揭示热传递条件 1. 教师展示三幅图： - 图1：金属汤勺放入热汤中，勺柄变烫。 - 图2：食品放入冰箱，温度降低。 - 图3：毛巾放在取暖器旁，变得温暖。 2. 提问：这些现象中，物体的内能发生了什么变化？是什么原因导致的？ 3. 学生回答：内能增大或减小，是因为发生了热传递。 4. 教师追问：热传递是如何发生的？能量从哪里来，到哪里去？ 5. 引导学生思考：当两个物体接触时，如果一个温度高，一个温度低，热量会从高温物体传向低温物体。 6. 教师板书：“热传递的条件：存在温度差”。 7. 教师再次强调：热传递不是因为内能大就转移，而是因为温度高才转移。 8. 教师出示教材第17页第3题原题： “有同学说，在热传递过程中，能量总是从内能大的物体向内能小的物体转移，直到两物体的内能相等为止。这种说法是否正确？请举例说明。” 9. 教师要求学生分组讨论，每组派代表发言，说明理由并举例。 10. 教师总结：该说法错误。正确的说法是：能量从温度高的物体向温度低的物体转移，直到温度相等为止。 1. 反思自身认知，尝试找出反例。 2. 理解内能与温度、质量的关系。 3. 分析生活实例，归纳热传递的条件。 4. 小组讨论，反驳错误观点，形成正确认知。 评价任务 逻辑辨析：☆☆☆ 观点反驳：☆☆☆ 概念澄清：☆☆☆ 设计意图 针对学生易混淆的“温度=内能”、“内能大=传热”等常见误区，设计“反例挑战”与“观点辩论”环节，采用“先错后纠”的认知路径，让学生在思维碰撞中主动修正错误观念。通过真实案例与教材习题的深度整合，强化学生对“温度差是热传递唯一条件”的理解，有效突破教学难点。 联系实际，拓展应用【8分钟】 一、解释生活现象：跑步时的体温调节 （一）、引导学生分析人体内能变化 1. 教师提问：跑步是一项非常好的健身运动。跑步时，人是怎样使自己的体温基本保持不变的？ 2. 学生回答：通过出汗、皮肤血管扩张等方式散热。 3. 教师补充：跑步时肌肉细胞呼吸作用增强，产生大量热量，这部分能量主要转化为热能，导致人体内能增加。 4. 教师展示PPT动画：肌肉产热 → 血液循环加速 → 汗腺分泌 → 汗液蒸发吸热 → 体温恒定。 5. 引导学生思考：这说明了什么？ 6. 学生回答：人体通过热传递（蒸发散热）来维持内能平衡，防止过热。 7. 教师小结：热传递不仅是物理现象，更是生命活动的重要保障。 二、拓展思考：晶体熔化中的内能变化 （一）、提出延伸问题，引发深度思考 1. 教师展示冰块熔化的视频片段：冰块在加热过程中，温度保持在0℃，但逐渐变成水。 2. 提问：为什么冰在熔化过程中温度不变？它的内能有没有变化？ 3. 学生讨论后，教师引导：虽然温度没变，但需要持续吸热，这部分热量用于破坏冰的晶体结构，增加了分子间的势能。 4. 教师板书：晶体熔化过程中，吸收的热量用于增加分子势能，因此内能增大。 5. 教师强调：温度反映的是分子平均动能，内能还包括势能，两者不能混为一谈。 1. 联系生活经验，分析跑步时的产热与散热机制。 2. 理解人体通过热传递维持体温稳定的原理。 3. 思考晶体熔化过程中的能量转化，体会内能变化的复杂性。 评价任务 现象解释：☆☆☆ 能量转化：☆☆☆ 思维深化：☆☆☆ 设计意图 将抽象的物理概念与学生最熟悉的生活场景——跑步——紧密结合，让学生在“我身体里发生了什么”的情境中，主动运用所学知识解释体温调节机制，实现知识的迁移与应用。同时，引入“晶体熔化”这一经典案例，引导学生超越“温度=内能”的表层认知，深入理解内能的组成，为后续学习“比热容”打下坚实基础。 课堂小结，提炼升华【7分钟】 一、构建知识网络，形成体系 （一）、引导学生自主构建思维导图 1. 教师提问：今天我们学习了哪些核心内容？它们之间有什么联系？ 2. 学生回答后，教师在黑板上绘制思维导图： - 中心词：内能 - 分支1：定义 = 所有分子动能 + 分子势能 - 分支2：影响因素：温度、质量、状态 - 分支3：改变方式：热传递（条件：温度差） - 分支4：实例：跑步、冰融、晒太阳 3. 教师强调：内能是微观世界的能量总和，热传递是宏观世界能量转移的桥梁。 二、布置实践任务，延续探究 （一）、提出探究任务：不同物质吸热能力对比 1. 教师展示实验装置图：两个相同的加热器，分别加热相同质量的水和沙子。 2. 提问：加热相同时间后，哪种物质温度升高得更多？为什么？ 3. 教师说明：这个问题将在下一节课通过实验探究解决，期待大家带着问题来上课。 4. 布置预习任务：阅读教材第18页“活动12.5 观察不同物质吸热升温的现象”，思考“猜一猜”中的问题。 1. 回顾本节课主要内容，参与思维导图构建。 2. 理解知识之间的逻辑关联。 3. 明确后续学习方向，产生探究期待。 评价任务 知识整合：☆☆☆ 思维导图：☆☆☆ 探究期待：☆☆☆ 设计意图 通过“思维导图”这一可视化工具，帮助学生梳理零散知识点，形成完整的知识体系。同时，巧妙设置“悬念式”结尾，将本节课的探究任务延伸至下节课，激发学生持续学习的兴趣，实现“课内学习—课外延伸”的有效衔接。 作业设计 一、基础巩固 1. 请写出“内能”的定义，并用一句话解释“为什么一切物体都具有内能”。 2. 判断正误，并说明理由： （1）温度高的物体，内能一定大。 （2）热传递过程中，能量总是从内能大的物体传到内能小的物体。 （3）冰在熔化过程中，温度不变，因此内能也不变。 3. 请列举生活中三个通过热传递改变内能的例子，并说明能量是如何转移的。 二、能力提升 4. 你认为在下列情况下，哪一个物体的内能更大？请说明理由。 （a）一杯50℃的热水（质量：100g） （b）一桶20℃的温水（质量：5kg） （c）一块0℃的冰（质量：1kg） 5. 请用“分子动能”和“分子势能”的概念，解释“为什么夏天自行车轮胎容易爆胎？” 三、拓展探究 6. 设计一个简单的实验方案，比较水和食用油在相同加热条件下升温的快慢。写出实验步骤、所需器材和预期结果。 【答案解析】 一、基础巩固 1. 内能是物体内部所有分子动能与分子势能的总和。因为一切物体的分子都在永不停息地做无规则运动，且分子间存在相互作用，所以都具有内能。 2. （1）错误。内能还与质量、状态有关。例如，一大桶温水的内能可能大于一小杯沸水。 （2）错误。热传递的条件是存在温度差，能量从温度高的物体传向温度低的物体。 （3）错误。晶体熔化时吸收热量，用于增加分子势能，因此内能增大。 3. 例如：①热水袋暖手——热量从热水袋传到手；②空调制冷——热量从室内传到室外；③晒太阳——热量从太阳传到人体。 二、能力提升 4. （b）的内能最大。因为内能与质量、温度都有关，虽然温水温度低，但质量远大于其他两个物体，总内能最大。 5. 夏天温度高，空气分子热运动剧烈，导致轮胎内气体分子动能增大，压强增大，当超过轮胎承受极限时就会爆胎。 三、拓展探究 6. 实验步骤： （1）准备两个相同的烧杯，分别倒入等质量的水和食用油； （2）用相同的酒精灯加热，同时开始计时； （3）每隔1分钟测量一次液体温度，记录数据； （4）比较相同时间内两种液体的温度变化。 所需器材：烧杯、天平、温度计、酒精灯、铁架台、计时器。 预期结果：食用油的温度上升速度比水快，说明油的吸热能力弱于水。 板书设计 二、内能 热传递 一、内能 1. 定义：物体内部所有分子动能与分子势能的总和 2. 一切物体都具有内能 3. 影响因素：温度、质量、状态 二、热传递 1. 改变内能的方式 2. 条件：存在温度差 3. 方向：从高温物体到低温物体 三、实例 • 跑步：产热与散热平衡 • 冰熔化：吸热→势能↑→内能↑ • 沙与水：比热容不同 思维导图：[中心词：内能] → [分支：定义、影响因素、改变方式、实例] 教学反思 成功之处 1. 成功创设了“海边奇遇”这一真实情境，极大激发了学生的学习兴趣，课堂参与度高。 2. 实验环节设计巧妙，“红墨水扩散”现象直观显著，学生能清晰观察到温度对分子运动的影响，获得感强。 3. 通过“反例挑战”和“观点辩论”，有效击破了“温度=内能”“内能大=传热”等常见误区，学生思维得到深度锻炼。 不足之处 1. 在“晶体熔化”环节，部分学生对“分子势能”理解仍显模糊，需在后续教学中加强类比和动画辅助。 2. 课堂时间分配略紧，学生小组讨论时间不足，个别学生未能充分表达观点。 3. 作业中“拓展探究”难度偏高，部分学生可能难以独立完成，建议提供更详细的实验指导模板。 学科网（北京）股份有限公司 $