13.3 内能 导学案-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

该初中物理导学案聚焦“内能”核心知识，涵盖内能概念、影响因素及改变方式，通过类比机械能构建分子动能与势能的微观认知，搭建从宏观现象到微观本质的学习支架，衔接前后知识脉络。 以实验探究为特色，设计压缩空气引火、瓶塞跳起等实验，配合图示引导分析现象，强化科学思维与探究能力，通过“温度、热量、内能”辨析及分层训练，落实物理观念，结合生活与历史实例提升学习兴趣，助力自主学习与教学评估。

第2节 内能 一、学习目标 1.知道内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子间相互作用的势能的总和；明确一切物体（无论温度高低）都具有内能，内能的单位是焦耳（J）。 2.理解同一物体温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大；温度降低时，内能减少。 3.明确改变内能的两种方式：热传递和做功。 4.区分内能与机械能。 二、重点与难点 重点：内能的概念、热传递和做功改变内能的规律。 难点：内能的微观本质（分子动能+分子势能）、“温度、热量、内能”的概念辨析、做功与热传递改变内能的等效性。 三、新知预习 1.内能：构成物体的所有分子，其热运动的_______能与________能的总和。内能的单位是_________。 2.一切物体，不论温度高低，都具有内能。物体温度降低时内能_______，温度升高时内能_______。 3.改变物体内能的两种方式：_______和________. 4.热量是在热传递过程中，_______的多少，热量的单位也是焦耳（J）。 5.对物体做功，内能__________；物体对外做功，内能___________。 四、新知探究 任务一 类比机械能认识内能 1.分子动能：运动的物体具有动能，运动的分子也同样具有动能。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________，它们的动能也就越_______。 2.分子势能：由于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.构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的_________，叫作物体的内能。内能的单位也是________，各种形式能量的单位都是_______。 4.影响内能大小的因素 微观 宏观 分子数量 _______大小 分子运动的剧烈程度 _______变化 分子间距大小变化 ______变化 特别说明：物体温度降低时内能减小，温度升高时内能增加；反过来，物体内能改变时，温度不一定改变．如：水结冰时，放热但温度保持不变，即：物体的内能减小了，但温度可能不变． 探究归纳 【对点训练】 1.判断下列说法的正误。 （1）内能和温度有关，0℃的冰块没有内能 （ ） （2）温度高的物体，内能一定大 （ ） （3）物体内能增加，温度一定升高（ ） （4）物体温度升高时内能增加（ ） （5）在空中飘动的白云只有机械能，没有内能 （ ） （6）冰化成水，内能增加，温度不变（ ） 任务二 探究怎样改变物体的内能？ 1.热传递与内能的改变 （1）炽热的工件投入冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热；热由_____________传递到__________中，可见热传递可以改变物体的内能。 （2）热传递的条件是物体之间有____________，热传递的实质是_______________________，传递能量的多少叫做热量。 特别说明： 热量是热传递过程中，内能转移的量度，热量是一个过程量，不能说一个物体“具有”、“含有”热量，应该说“吸收”或“放出”热量。 2.做功与内能的改变 实验一：在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 注意事项 1.脱脂棉要蓬松且量不要太多，确保实验的安全性和效果。 2.向下压打气筒的速度要快，才能使空气内能迅速增加，达到硝化棉的燃烧点。 实验现象：硝化棉_______________。 现象分析：压缩空气，活塞对空气做功，空气的内能_________（选填“增大”或“减小”），使其温度____________，直到达到脱脂棉的燃烧点使其燃烧。 实验二：在烧瓶内盛少量水，并盖紧瓶塞。向瓶内打气当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化。 实验现象：当瓶塞跳出时，瓶内出现____________。注意事项 1.瓶塞应适度密封，防止因气压过大导致瓶塞弹出过快引发危险。 2.打气时需缓慢均匀，避免气压瞬间过高造成烧瓶破裂；建议使用厚壁烧瓶以增强抗压性。 现象分析：向烧瓶内打气，当瓶塞跳起时，瓶内气体内能__________（选填“增大”或“减小”），温度__________（选填“升高”或“降低”），瓶内水蒸气发生___________（填物态变化名称）现象，从而出现“白气”。 结论：对物体做功，内能_________；物体对外做功，内能____________。 思考：一条锯条的温度升高了，你能确定是通过什么方式改变了内能的吗？这说明了什么？ 【探究归纳】 1、做功属于其他形式的能量的转化成内能。 2、热传递属于内能的转移。两者改变物体的内能是等效的。 【对点训练】 2.判断下列说法的正误。 （1）物体内能增加，一定是从外界吸收了热量（ ） （2）物体的温度越高，所含的热量越多 （3）热传递过程中，温度从高温物体传递给低温物体（ ） （4）做功和热传递都可改变物体内能，但功和热量是不同的物理量（ ） （5）对物体做功，物体的内能一定增加（ ） 3.拓展实验：如图所示，当迅速地来回拉绳子，克服摩擦对铜管_______，铜管温度_______，铜管内乙醚_______，一会后乙醚会沸腾，说明了乙醚的_______升高，_______增加，当把塞子冲开后，乙醚蒸汽的_______减少，转化为塞子的_______机械能。 【课后作业】 一、单选题 1．（25-26九年级上·山西临汾·阶段检测）小梦利用几杯水进行简单的物理实验，如下图所示，四杯水中内能最大的是（     ） A．B． C． D． 2．（25-26九年级上·山西临汾·阶段检测）“冷热”是人们日常的话题，在物理热学方面可指代温度、热量、内能等物理量。关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（     ） A．热量一定从内能大的物体向内能小的物体传递 B．80℃的水一定比30℃的水含有的热量多 C．温度相同的物体接触时不发生热传递 D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量 3．（25-26九年级上·山东青岛·阶段检测）下列生活实例中，利用做功改变物体内能的是（　　） A．暖手宝暖手 B．太阳晒热棉被 C．钻木取火 D．烧水使水升温 4．（2026·江苏常州·二模）曾侯乙墓出土过一种特殊的铜冰鉴式保温器，它是保温瓶的始祖。这种保温器里外两层，外为一方鉴，内装一方壶。方鉴的盖中有方孔，刚好套在内方壶的口。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛食物或冰冻酒。下列关于保温器中蕴含的物理知识说法正确的是（     ） A．壶内的食物温度越高，含有的热量越多 B．冰块受热熔化成水的过程中吸热，内能不变 C．壶内的食物是通过热传递的方式减少内能 D．方鉴中的冰温度很低，所以没有内能 5．（2026·辽宁铁岭·模拟预测）《天工开物》中记载的精密铸造法——“失蜡法”，起源于春秋时期，其制作流程为：制模（用蜂蜡、松香等混合材料雕刻成欲铸造器物的模型（蜡模），细节需精准刻画）→制壳（在蜡模表面涂覆耐火材料（如细泥、石英砂），反复挂砂阴干，形成坚硬的外壳）→失蜡（将包覆外壳的蜡模烘烤或加热，使蜡熔化流出，留下与蜡模形状一致的型腔）→浇铸（将熔化的金属（青铜、金、银等）注入型腔，填充空腔）→脱壳与修整（冷却后敲除外壳，取出铸件，切除浇冒口，打磨抛光完成成品）。以下相关说法中，正确的是（     ） A．在失蜡过程中进行加热烘烤内能从外壳的高温部分传递至低温部分 B．失蜡过程中加热烘烤，温度越高，铸件所含的热量越多 C．浇铸过程中的金属在凝固的过程中，吸收热量，内能增大 D．蜡的熔化和金属的凝固过程都有温度保持不变的过程 二、填空题 6．（26-27八年级·全国·暑假作业）“热”字在这一章中有着多种含义，有时表示热量，有时表示内能，有时表示温度。请说出下列几种现象中，“热”字所表示的含义。 (1)盛夏，我们感到天气很热。_______； (2)液化气燃烧时产生热。_______； (3)雪熔化成水时要吸热。_______。 7．（24-25九年级上·辽宁丹东·阶段检测）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，是将机械能转化为内能，这是通过___________的方式实现的。火柴头也可以用火点燃，这是用___________的方法改变了火柴头的内能。 三、实验题 8．（25-26九年级下·江西南昌·阶段检测）【问题】做功与物体内能的变化存在怎样的关系？ 【证据】利用气压式喷雾器、数字式温度计、小叶轮等进行实验： （1）用温度计测出气压式喷雾器内气体的温度，如图甲所示。 （2）关闭喷嘴处的阀门，接着用手按压活塞快速打气，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图乙所示。 （3）打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体，并用温度计测出喷雾器内气体的温度，如图丙所示。 【解释】 (1)该实验通过________的变化来反映气体内能的变化，这里应用了________法。 (2)打开喷嘴处的阀门，迅速放出喷雾器内一部分气体时，喷雾器前的小叶轮转动，此时气体的内能转化为小叶轮的________能。（不考虑摩擦） (3)比较________两图可知，外界对气体做功，气体的内能增大。 (4)比较乙、丙两图可知，气体对外界做功，气体的内能________。 【交流】 创新实践小组受到上述实验的启发组装了一个汽轮机模型，如图所示。实验时，向烧瓶内注入适量水，用酒精灯将水加热至沸腾，当水蒸气从导管口喷出时，也能推动小叶轮转动。 (5)同学们在实验过程中发现，加热一段时间后叶轮才开始转动，这是因为________。 (6)实验过程中发现叶轮转动得很慢。同学们交流后认为，这是蒸汽喷射力不足造成的。以下两种解决方案中你认为可行的是________。 A．更换一个更细的喷嘴 B．降低小叶轮的高度，使喷嘴对准叶轮的中心 试卷第1页，共3页 试卷第1页，共3页 学科网（北京）股份有限公司 【答案】 三、新知预习 1.动 分子势 焦耳（J） 2.减小 增加 3.热传递 做功 4.传递能量 5.增加 减少 四、新知探究 任务一 1.大 大 3.总和 焦耳 焦耳 4.质量 温度 体积 【对点训练】 1.（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× （6）√ 任务二 1.（1）工件 水（2）温度差 内能的转移 2.实验一：燃烧起来了 增大 升高 实验二：白气 减少 降低 液化 增加 减少 答：锯条的温度升高，内能增大，可能是对它做了功，也可能是锯条吸收了热量，可见做功和热传递对于改变物体的内能是等效的。 【对点训练】 2.（1）× （2）× （3）× （4）√ （5）× 3.做功 升高 吸热 温度 内能 内能 机械能 【课后作业】 1．D 【详解】对比A、B两杯水的内能​，A、B两杯水的质量都是100g，B杯水的温度为60℃，高于A杯水的30℃，因此B杯水的内能大于A杯水的内能； 对比C、D两杯水的内能​，C、D两杯水的质量都是200g，D杯水的温度为60℃，高于C杯水的30℃，因此D杯水的内能大于C杯水的内能； 对比B、D两杯水的内能​，B、D两杯水的温度都是60℃，D杯水的质量为200g，大于B杯水的100g，因此D杯水的内能大于B杯水的内能。 内能从大到小排序应为：D > B > C > A。 故选D。 2．C 【详解】A．热量一定从温度高的物体传给温度低的物体，与物体内能大小无关，内能大的物体温度不一定高，故A错误； B．热量是过程量，只能描述为吸收或放出热量，不能说物体含有热量，故B错误； C．热传递发生的条件是物体间存在温度差，温度相同的物体接触时没有温度差，因此不会发生热传递，故C正确； D．改变物体内能的方式有做功和热传递两种，物体内能增加，可能是从外界吸收了热量，也可能是外界对物体做了功，故D错误。 故选C。 3．C 【详解】A．暖手宝暖手，是暖手宝的热量转移到手上，属于通过热传递改变物体的内能，故A不符合题意； B．太阳晒热棉被，是太阳的热量传递给棉被，属于通过热传递改变物体的内能，故B不符合题意； C．钻木取火，是克服摩擦做功，将机械能转化为内能，使木头的温度升高达到着火点，属于通过做功改变物体的内能，故C符合题意； D．烧水使水升温，是火焰的热量传递给水，属于通过热传递改变物体的内能，故D不符合题意。 故选C。 4．C 【详解】A．热量是过程量，只能描述为“吸收/放出热量”，不能说物体“含有热量”，故A错误； B．冰是晶体，熔化过程中持续吸热，温度不变，但内能会增加，故B错误； C．食物温度高于冰块，热量通过热传递从食物转移到冰块，食物内能减少，故C正确； D．一切物体在任何温度下都具有内能，故D错误。 故选C。 5．A 【详解】A．加热烘烤时，发生热传递，内能会从外壳的高温部分传递到低温部分，故A正确； B．热量是过程量，不能说铸件所含的热量越多，故B错误； C．浇铸过程中的金属在凝固的过程中，温度不变，放出热量，内能减少，故C错误； D．蜡是非晶体，熔化时温度持续上升，没有温度不变的阶段，金属是晶体，凝固时温度不变，故D错误。 故选A。 6．(1)温度 (2)热量 (3)热量 【详解】（1）温度是表示物体冷热程度的物理量，我们感到天气很热，说明温度很高。 （2）液化气燃烧时产生热，该过程是燃气燃烧时将化学能转化为内能，并以热量的形式对外传递能量，所以这里的“热”指的是热量。 （3）热量是在热传递过程中传递的能量的多少，雪熔化成水时要吸收热量，温度保持不变，所以这里的“热”表示热量。 7． 做功 热传递 【详解】火柴头在火柴盒上划过的过程中，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体内能。 用火点燃火柴头时，火柴头吸收火的热量，内能增加、温度升高，这是通过热传递的方式改变物体内能。 8．(1) 温度计示数 转换 (2)机械 (3)甲、乙 (4)减小 (5)加热时间不足，无法产生足够的水蒸气 (6)A 【详解】（1）[1][2]物体的内能与温度有关，当物体的温度变化时，其内能变化，故可以通过温度计示数的变化来间接反映物体内能的变化，这种方法叫做转换法。 （2）打开阀门迅速放出喷雾器内一部分气体时，气体冲击小叶轮转动，对外做功，将气体的内能转化为小叶轮的机械能。 （3）比较甲、乙两图可知，关闭喷嘴处的阀门，用手按压活塞快速打气，压缩内部气体做功，将机械能转化为气体的内能，故气体的温度升高，内能增大。 （4）比较乙、丙两图可知，当打开阀门，喷雾器内气体推动小叶轮转动，对小叶轮做功，将气体的内能转化为叶轮的机械能，喷雾器内气体的温度降低，内能减小，故可知：对外界做功，气体的内能减小。 （5）水的温度达到沸点且持续吸热才能沸腾产生大量的水蒸气，当产生的水蒸气足够多时，喷出的压力足够大时才能推动叶轮转动。加热一段时间后叶轮才开始转动，原因是加热时间不足，无法产生足够的水蒸气来推动叶轮转动。 （6）A．更换一个更细的喷嘴，可以增大蒸汽喷出的速度，能增大蒸汽喷射力度，故A符合题意； B．降低叶轮高度，使喷嘴对准叶轮的中心，此时蒸汽推力的力臂很小，叶轮不易转动，故B不符合题意。 故选A。 $