13.3 内能 教学设计-2025-2026学年人教版物理九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦内能概念、影响因素、与机械能的区别及改变方式，通过播放蒸汽火车和火箭升空视频导入，基于学生已学的分子热运动和机械能知识，类比宏观机械能构建微观内能模型，搭建学习支架。 特色在于以类比教学构建内能模型（科学思维），结合压缩气体做功等实验探究（科学探究），联系搓手取暖等生活实例。通过实验操作和合作交流，培养学生抽象思维与探究能力，为教师提供清晰教学脉络和可操作活动，提升教学效率。

　　2026年祁阳市优质教学资源评选活动 　　　　　　---九年级全册第十三章第3节《内能》教学设计 课程基本信息 主备人 廖名勋 课型 　　新授课 学科 物理 年级 　　九年级 学段 初中 版本章节 2024人教版第十三章第3节 教学目标 一、物理观念 1. 理解内能的核心概念，掌握一切物体在任何温度下都具有内能这一核心规律。 2. 知道影响物体内能大小的关键因素，理解温度、质量、物质状态对内能的影响。能结合实例判断物体内能的变化。 3. 清晰区分内能与机械能，明确内能是物体微观运动的能量，机械能是物体宏观运动的能量，厘清二者本质差异。 4. 掌握改变物体内能的做功和热传递两种方式。 二、科学思维 1. 通过类比宏观物体的机械能，构建微观分子内能的物理模型，提升抽象思维与知识迁移能力，深化对微观能量的认知。 2. 能从分子动理论视角，分析内能的本质及改变内能的微观原理，建立微观与宏观相联系的思维方式，透过物理现象把握内在规律。 三、科学探究 1. 参与压缩气体做功、气体膨胀做功、摩擦生热等实验探究，能规范完成实验操作，细致观察实验现象，准确记录实验信息。 2. 在分组探究活动中，主动与同伴合作交流，分享实验发现，共同总结改变内能的方式及原理，培养合作探究与表达交流能力。 四、科学态度与责任 1. 在实验操作中遵守实验安全规范，养成严谨求实、认真细致的科学探究态度，尊重实验事实，树立科学的实验理念。 2. 了解内能利用与节能减排、环境保护的关联，增强节约能源、保护环境的责任意识，树立绿色低碳的科学发展观念。 教学重难点 1.教学重点:内能概念的建立，内能和机械能的区别，改变内能的二种方式。 2.教学难点:温度、内能、热量概念的辨析。 学情分析 一、学生已有知识基础 1. 知识储备 　　学生已经学完分子热运动，知道物质由分子组成、分子在不停地做无规则热运动、分子间存在相互作用力；也掌握了动能、势能、机械能的宏观概念，能区分运动物体具有动能、被举高或发生形变的物体具有势能，为本节课类比推出分子动能、分子势能、内能打下基础。 2. 生活经验基础 　　生活中熟悉烧水、晒太阳、搓手取暖、冬天哈气取暖等现象，能直观感受到物体冷热变化、身体冷暖变化，对“变热、变冷”有感性认识，但不知道背后是内能改变的物理原理。 3. 能力基础 　　九年级学生具备初步观察、简单实验分析、归纳总结的能力，能看懂课堂演示实验，会结合生活现象思考问题，有一定逻辑推理和类比学习的能力。 二、学生认知特点 1. 思维特点 学生以具象思维为主、抽象思维偏弱。内能是微观层面的能量，看不见摸不着，学生很难把宏观冷热现象和微观分子运动联系起来，理解抽象的内能概念有难度。 2. 易错认知特点 容易混淆温度、内能、热量三个概念，误以为温度相同内能就一定相同、物体温度越高含有的热量越多。 分不清内能和机械能，认为静止的物体没有能量、低温物体没有内能。 三、学生学习难点与障碍 1. 概念理解障碍 无法理解“一切物体任何时候都有内能”，对分子动能、分子势能的微观含义理解模糊，不能自主构建内能的定义。 2. 辨析难点 温度、内能、热量三者的区别与联系是最大难点；不会判断具体生活实例是通过做功还是热传递改变内能。 四、个体差异分析 1. 基础较好的学生：能快速类比机械能理解内能，能自主分析简单实例，可拓展三者辨析、综合应用题。 2. 中等学生：能听懂基础概念，但在易混概念区分、实例判断上容易出错，需要多举例、多对比练习。 3. 基础薄弱学生：微观想象能力差，记不住概念、分不清两种改变方式，需要多借助演示实验、生活化例子降低理解难度。 教学准备 教师用：多媒体、空气压缩器、广口瓶、带导管的橡皮塞、打气筒。 学生用：粗铁丝、酒精灯、烧杯、热水等。 教学过程： 一、创设情境，引入新课 【播放视频】：蒸汽火车和火箭升空 二、新课教学 知识点1： 内能的概念 1. 机械能回顾： 宏观的物体,会因运动而具有动能,高处的物体因被举高且受重力而具有重力势能,发生弹性形变的物体因有弹力而具有弹性势能。那么微观物体分子具有什么能呢? 2.内能的概念 我们知道宏观物体运动时具有动能，那么微观物体分子具有什么能呢？ 分子在永不停息地做无规则运动，一切运动的物体都具有动能，那么分子也具有动能。 运动的分子具有动能，那么它的动能大小与什么因素有关？ 我们知道弹簧发生弹性形变时具有势能，而分子间有相互作用力，相互吸引或排斥的分子会不会也有势能呢？ 小结：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能. 思考：是不是一切物体都具有内能？ 先看教材P14页的图片，然后分析教材这两幅图中的铁水和冰块具有能量吗？为什么具有？ 小结：一切物体内部的分子都在做无规则运动，那么一切物体都具有内能. 例题1：下列有关物体内能的说法中，正确的是（ ） A.0℃的物体没有内能 B.内能是物体内部一部分分子做无规则运动所具有的能 C.内能是物体具有的动能和势能的总和 D.一切物体都有内能 答案：D 3.内能和机械能的区别 思考：内能和机械能有什么区别？ （1）内能和机械能是两种不同形式的能，不能混淆. （2）一切物体都具有内能，但并不是所有物体都具有机械能，如在水平地面上静止的石头便没有机械能. 4. 内能的影响因素 内能大小可能与什么因素有关？ （1）内能与温度有关，同一物体，温度越高，内能越大，温度越低，内能越少. （2）内能还与物体的体积（或质量、状态）有关，同种物质，温度相同时，体积（质量）越大，内能越大. 知识点2： 热传递与内能的改变 1.热传递 思考；改变物体的温度可以改变物体的内能.那么改变物体内能的方法有哪些呢？那么想使我手里的铁丝的温度升高、内能增加的办法有哪些呢？ 教师巡视，了解情况。收集、整理并点评使铁丝的温度升高、内能增加的办法： ①可以用锤子敲打铁丝；②用砂纸摩擦铁丝；③用开水烫；④点燃火柴加热； ⑤弯曲铁丝；等等 分类归纳，并说出分类依据：①②⑤外力做功；③④给它加热. 热传递可以改变物体的内能，发生热传递时，高温物体内能减少，温度降低；低温物体内能增加，温度升高，当两个物体温度相同时，热传递停止. 知识点3：做功与内能的改变 冬天，我们感觉手很冷时，为了让手变得温暖，你通常有哪些做法？ 对物体做功，物体的内能增加.在我们用气筒不断给自行车车胎打气的过程中，你能感觉气筒壁的温度有什么变化？ 观察实验：压缩点火仪（P16实验甲） 筒内空气的温度、内能有无变化？实验说明了什么？ 提问：（1）研究对象是什么？（2）为什么放入棉花？ （1）研究对象是空气，而不是棉花.（2）放入棉花的目的是利用转换法显示空气温度升高. 这个实验说明筒内空气的温度升高了，内能增加了。 对物体做功，会使物体的内能增大，那反之，如果物体对外界做功，内能有何变化？ 实验。（演示：《演示》中的实验乙.） 观察后，提问：观察到的现象有哪些？瓶盖跳起说明了什么？出现水雾是什么现象？说明了什么？水雾起了什么作用？ 思考、交流、讨论.发表各自看法。 小结：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外做功，物体内能减少. 例题2下列所描述的场景中，属于利用热传递改变物体内能的是（ ） A.冬天人们搓手取暖 B.小孩从滑梯上滑下时臀部感受到热 C.加剧的温室效应使得多年的积雪融化了 D.古代的人钻木取火 答案：C 例题3 如图所示的三幅图，它们共同反映了哪些物理知识？（至少写出两点） （1）——————————————————————————————————————————————————————; （2）——————————————————————————————————————————————————————. 答案：（1）做功可以改变物体的内能 （2） 内能和机械能可以相互转化 知识点4：做功和热传递改变物体的内能是等效的 在外界条件不知道的情况下，物体的内能发生了改变，可能是热传递改变了物体的内能也有可能是做功改变了物体的内能。 三．课堂小结： 1.内能的概念：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和叫做物体的内能. 2.改变内能的二种方式：做功和热传递 3.做功和热传递改变物体的内能是等效的。 作业：P17页，1-4 设计意图： 通过视频激发学生的兴趣 把内能和机械能进行类比教学，把本来微观的世界与宏观的进行类比，加深理解内能。 强调分子在运动，分子间有力的作用与宏观的机械能形成运动和力两方面的联系。 让学生更加坚定的知道一切物体的分子都在不停地做无规则运动。 加深内能和机械的比较，进上步理解内能的概念。 让学生动手去做实验：想办法使铁丝温度升高，自己去分析不同的方法有什么本质上的不同。把热传递和做功改变内能的二种方式理解好。 通过实验让学生知道：物体对外界做功和外界对物体做功的区别。会分析生活中具体的内能变化的情况。 通过例题巩固内能的改变。 板书设计： 一、内能=分子动能+分子势能 二、改变物体内能的方法 1.做功 （1）对物体做功，内能增加 （2）物体对外做功，内能减少 2.热传递 （1）条件：存在温度差 （2）实质：能量的转移 三、做功和热传递改变物体的内能是等效的 教学后记： 学科网（北京）股份有限公司 $