第十三章 第三节 《内能》教学设计 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

基础教育精品课 教学设计 课程基本信息 学科 物 理 年级 九年级 学期 秋季 课题 第三节 内能 教科书 书 名：义务教育教科书 物理 九年级全一册 出版社：人民教育出版社 出版日期：2025年6月 教学目标 1、 物理观念： 1．了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。 2．结合实例分析，知道做功和热传递是改变物体内能的两种方式，且在改变内能上是等效的。 二、科学思维： 1．经历内能概念建立的过程，体会类比的方法在学习过程中的作用。 2．通过观察现象和分析实验过程，能对相关问题和信息进行分析并得出结论，提升科学推理能力。 三、科学探究： 1．通过对生活经验中内能现象观察，能发现问题、提出问题，具有初步的观察能力和提出问题的能力，能以书面或口头的形式表述自己的观点。 2．基于观察和实验，如演示压缩空气做功、气体膨胀做功等，分析做功可以改变气体的内能，提升观察能力和与他人交流的能力。 四、科学态度与责任： 1．通过认识内能的本质，体会物理学对人类认识深化及社会发展的推动作用。 2．了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用。 3．通过从能量角度关注科学技术对自然环境、人类生活和社会发展的影响，提高保护环境、节约资源的意识。 教学内容 1、 教学重点： 1．内能概念的建立。 2．改变物体内能的两种途径。 二、教学难点：内能概念的建立。 教学过程 【情景导入】 1．创设情境：装着热水的暖水瓶，有时瓶塞会跳起来。 2．播放视频并提出问题： （1）跳起来的瓶塞具有什么能？ （2）瓶塞的机械能从何而来？ （3）壶内水蒸气是否具有能量？ 学生活动：观看视频并思考老师提出的问题，交流讨论。 设计意图：根据视频内容，提出相关问题，培养学生善于观察生活中物理现象的能力。 【新课讲解】 一、内能概念的建立 1．展示教科书本节图“动能”，同时播放模拟水分子运动的动态图，引导学生用类比的方法建立分子动能的概念。 （1）提出问题：运动的物体具有动能，构成物质的分子具有动能吗？ （2）总结：运动的分子具有动能，这种动能叫作分子动能。构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，即分子热运动越剧烈，分子动能也就越大。 2．展示教科书本节图“势能”，再引导学生能用类比的方法建立分子势能。 （1）提出问题：弹簧形变时具有势能，构成物质的分子之间是否也具有势能呢？ （2）总结：分子之间存在类似弹簧形变时的相互作用力，所以分子也具有势能。这种势能叫作分子势能。 3. 建立内能的概念：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。内能的单位是焦耳，各种形式能量的单位都是焦耳。 学生活动：通过看图思考，探索交流并回答。先理解分子动能的概念，再了解分子动能和温度的关系。再次观察图片 ， 思考、分析、交流并回答。理解分子势能的概念。建立内能的概念。在问题的引导下，思考、讨论，并进一步加深对内能的理解。 设计意图：在教学过程中，引导学生从现有的生活经验和 知 识 基 础 出发，运用类比的方法，借助已有知识引导学生探索新知识，降低了新知识的起点难度，将较为抽象的“内能”概念变得生动而具体，使之更贴合学生年龄特征和认知发展规律，理论与实践相结合，首尾呼应。 2、 理解内能是不同于机械能的另一种形式的能 1．创设情境：飞在空中的足球动态图片，并提出问题。 （1）足球具有机械能吗？足球具有内能吗？请说出你的判断依据。 （2）内能与机械能是同一种形式的能吗？为什么？ 2．总结：机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关。内能是不同于机械能的另一种形式的能。 3．理解一切物体，不论温度高低，都具有内能。 （1）展示图片“炽热的铁水和冰凉的冰块”。 （2）提出问题：炽热的铁水和冰冷的冰块都有内能吗？ （3）布置任务：请学生们列举出生活中哪些物体具有内能。 （4）提出问题：你能举出不具有内能的物体吗？为什么？ 学生活动：思考问题，在老师的引导下理解内能与机械能的区别。思考并讨论炽热的铁水和冰冷的冰块是否都具有内能。尝试解释为什么某些物体看似不具有内能，但实际上一切物体都具有内能。 设计意图：创设了丰富的实际情境，引导学生积极观察周围世界，深入思考日常生活的相关物理现象。通过问题思考引发小组讨论和实例分析，激发学生兴趣和好奇心的同时，让学生能更深刻感受到内能与机械能之间的不同。 3、 热传递可以改变物体的内能 1．引导学生理解热传递可以改变物体的内能。 （1）到了冬天，我们会感觉双手很冷，有什么办法可以让双手暖和起来呢？ （2）这些方法在形式上相同吗？请你给它们分类。 2．研究焐热水杯使双手变暖和的过程。 （1）组织学生分组体验：在水杯倒入适量的热水（不烫手），焐手。 （2）提出一系列问题，引导学生分析焐热水杯使双手变暖的过程。 问题 1：双手的温度是升高了还是降低了 ？ 说明双手是吸热还是放热？双手的内能如何变化？ 问题 2：热水杯的温度会升高还是降低？说明热水杯是吸热还是放热？热水杯的内能如何变化？ 问题 3：热水杯减少的能量去了哪里？ 问题 4：双手增加的能量又从何而来？为什么双手会变暖？ 总结：从焐热水杯这个现象，我们可以看出，温度不同的物体互相接触时，低温物体温度升高，高温物体温度降低，我们将这一过程称为热传递。通过热传递的方式可以改变物体的内能。 四、做功可以改变物体的内能 1．通过物理情境，理解做功可以改变物体的内能。 2.创设情境：展示图片“为什么冬天人们经常搓手？”除了焐热水杯、焐暖气片、烤电暖气等热传递的方式 ，同学们还提到了“搓手”这一办法，为什么“搓手”可以让我们的双手变暖和呢？ （1）组织学生体验：双手互相摩擦，双手变暖和的过程。 （2）提出问题：在双手互相摩擦的过程中，双手的内能是增加了还是减少了？ （3）总结：通过做功的方式可以改变物体的内能。 学生活动：学生自我体验双手变暖的过程。思考并讨论，理解双手变暖过程中的物理知识。利用热传递解实际问题，深化热传递改变物体内能的理解。 设计意图：通过实例分析，引导学生运用所掌握的知识分析现实生活中相关的应用实例。不仅有效地激发了学生的学习热情，而且通过问题导向的方式鼓励学生主动探索，激发深度思考，从而拓宽了学生对能量观的认知视野。 【学以致用】 创设四种生活情境，组织学生运用所学知识，分析热传递和做功在日常生活中的实际应用。 情境 1：炎热的夏天，在饮料中放入一些冰块，饮料会变凉。 情境 2：炎热的夏天，太阳能热水器水箱中的水会被晒热。 情境 3：行驶中的汽车，轮胎会变热。 情境 4：划火柴时，火柴头会被点燃。 2．提问：用火加热铁钉和敲打铁钉都可以使铁钉温度升高 ，内能增加，分别是通过什么方式改变了铁钉的内能？ 学生活动：在教师的引导下，观察并分析四种生活情境，运用已学知识，讨论并解释热传递和做功在日常生活中的应用实例。 设计意图：通过创设具体的生活情境，引导学生运用所学知识去分析热传递和做功在日常生活中的 应用。这样不仅能激发学生的学习热情，还能帮助学生将抽象的理论知识与现实生活 紧 密 联 系 起来，提升解决实际问题的能力，体现从生活走向物理，又从物理回归生活的课标理念。 【总结提升】 教师引导学生回顾本节课的重点知识：“今天我们学习了内能及其改变方式。通过实验活动和案例分析，我们了解内能的概念，并体验了生活中改变内能的两种方法。 学生活动：思考回答。教师进一步拓展：“随着科技的不断进步和创新，内能的应用将会更加广泛和深入。希望同学们在今后的学习和生活中能够关注内能，并运用所学知识解决实际问题。” 设计意图：通过总结提升，帮助学生梳理所学知识并拓展其应用范围，培养学生的综合应用能力和创新意识。同时激发学生对物理的好奇心和探究欲望，为后续学习奠定基础。 【课后作业】 一.课后识记本课笔记并应用于现实生活，达到学以致用的目的。 二．考点训练： 1． 下列说法中，正确的是（ ）。 A．-20 °C 的冰不具有内能 B．一切运动的物体都具有机械能，而不具有内能 C．一个小球运动的速度越快，它具有的内能越多 D．一个铁块温度高时具有的内能比它温度低时具有的内能多 2． 在下列过程中，由于做功而使物体内能增加的是（ ）。 A．把铁丝反复弯折，弯折处变热 B．用酒精灯对烧杯中的水加热 C．把钢球放入炉火中烧一段时间 D．烧开水时，水蒸气将壶盖顶起 3． 物体的内能是物体内部所有分子热运动的________能和________能的总和。 4． 改变物体的内能有________和________两种方法。 5． 火柴头在火柴盒上轻轻划过就能燃烧，从能量转化的角度讲，是将________能转化为_______能，这是通过________的方式实现的。火柴头也可以用火点燃，这是用________的方式实现的。 6． 实践类作业： （1）站在阳光下，体验热传递带来的身体温度变化。 （2）把图钉按在铅笔的一端，手握铅笔使钉帽在粗糙的硬纸板上来回摩擦，然后用指尖感受钉帽温度的变化，并解释发生这种变化的原因。（操作时要注意安全！） 【教学反思】 1.教学目标达成情况： 通过本节课的教学，学生基本了解了内能在不同领域的应用及其改变方式。教学目标基本达成。 2.教学重难点突破情况： 通过案例分析和学生互动环节，学生较好地理解了内能在医学、工业等领域中的具体应用原理，以及内能与科技之间的关系。教学重难点得到有效突破。 3.学生表现与反馈： 学生在实验过程和案例分析中积极参与，认真观察记录实验现象和案例内容，并进行了有效的分析和讨论。课后练习完成情况良好，说明学生对所学知识掌握较好。同时，学生也提出了一些有价值的问题和建议，为今后的教学提供了参考。 4.教学改进建议：在今后的教学中，可以进一步优化实验设计和案例分析内容，提高实验的趣味性和探究性，以更好地激发学生的学习兴趣和探究欲望。同时，可以加强对学生实验操作技能和案例分析方法的训练和指导，提高其实验操作的准确性和熟练度以及分析问题的深度和广度。此外还可以结合生活实例和多媒体资源丰富教学内容和形式提高教学效果。 【板书设计】 第三节 内 能 1、 内能 1.构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。 2．单位：焦耳（J）。 3．内能是不同于机械能的另一种形式的能。 4．一切物体，不论温度高低，都具有内能。 二、物体内能的改变 1．热传递可以改变物体的内能。 2．做功可以改变物体的内能。 （1）外界压缩气体做功，气体内能增加。 （2）气体膨胀对外界做功，气体内能减少。 3．做功和热传递在改变物体内能上是等效的。 4.热传递的实质：能量的转移。 5.做功的实质：能量的转化。 学科网（北京）股份有限公司 $