1.2 内能和热量 任务型导学案 -2026-2027学年教科版物理九年级上学期

该初中物理导学案围绕“内能和热量”展开，引导学生结合分子动理论，通过类比机械能理解内能，区分内能与机械能，掌握做功和热传递改变内能的方式及燃料燃烧放热计算。以“旧知温故”复习动能、弹性势能等机械能知识为支架，衔接新知学习。 资料设计涵盖预习任务、新知填空、思考交流、动手实验及科学史阅读，通过类比建构、问题探究培养学生物理观念（能量观念）和科学思维，实验操作与练习题结合提升科学探究能力，帮助学生自主把握重难点，高效学习。

1.2 内能和热量 1.结合分子动理论，借助机械能类比理解内能，区分内能与机械能，掌握做功、热传递两种改变内能的方式，会计算燃料完全燃烧放出的热量。 2.阅读课本P6—P11内容，自主探究“内能和热量”小节基础知识内容，并根据阅读内容填写本节预习任务，把握本课重难点。 旧知温故 物体由于____________而具有的能，叫作动能。 物体由于发生____________而具有的能，叫作弹性势能。 在物理学中，把__________、__________和__________统称为机械能。 新知填空 一、温度与热运动 1._______表示物体的冷热程度。物体的温度_______，扩散_______，说明构成物体的大量分子做无规则运动越_______。 2.人们常常把物体内部大量分子的无规则运动叫作_______。 二、物体的内能 3.物体内所有分子热运动的_______和______________的总和，叫作物体的_______。 4.内能是储存在物体内部的能量。同一物体，温度_______，物体内分子运动越_______，分子动能_______，内能也会_______。 5.内能的改变会影响物体内部分子的运动和排列结构，从而引起_______、熔化、_______、蒸发等各种热现象。 三、改变内能的方式 6.改变物体的内能，可以归结为两种方式：一种是以内能的形式从一个物体向另一个物体______________，叫作_______。在热传递过程中，转移______________叫作热量。另一种是从其他形式的能量转化为_______或_______转化为其他形式的能量，叫作做功。 7.热传递和做功在改变物体内能上是_______的，功、热量和内能有相同的单位，都是_______。 8.一定条件下，内能可以方便地转移或与其他形式的能量相互_______，因此，内能为人类所广泛利用。 四、燃烧：放出热量 9.燃料的燃烧是一种化学变化，在燃烧过程中，燃料的_______转化为内能。在现代社会，人类所用的大部分能量仍然来自各种燃料的燃烧。 10.为了描述燃料的燃烧特性，我们把燃料______________放出的_______与燃料_______之比，叫作这种燃料的热值，用符号_______表示，即_______。 11.对于气体燃料来说，热值常用_______来计算。 “今天天气晴间多云，最高气温35℃。”真热！这是太阳在向大地辐射能量 思考交流： （1）为什么温度越高，人的感觉越热？ （2）冰激凌在太阳底下会融化，这说明什么？ 知识点1 温度与热运动 阅读教材P6中的演示实验，思考一下为什么热水中的墨水扩散得快？ 知识点2 物体的内能 （1）分子动能 【提出问题】运动的足球具有动能；物体内的分子在做热运动，是否也具有能量？ 请结合分子动理论的知识，类比机械能的方法合理解释分子运动现象，解释分子动能。 【归纳总结】 ①构成物质的分子在不停地做_________________运动，因此运动的分子也具有_________，叫作__________________。 ②温度越_________，分子热运动越_________，它们的动能也就_________。 （2）分子势能 【提出问题】一根被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分互相吸引，具有弹性势能。分子间既相互吸引又相互排斥，是否也具有能量？ 【归纳总结】 分子之间存在类似弹簧形变时的__________________，所以，分子间也具有_________，叫作__________________。 知识点3 改变内能的方式 【想想议议】观察现象，回答物体的内能是如何变化的？ （1）太阳能里的水温度慢慢升高； （2）冬天用热水袋取暖，人体逐渐感觉暖和，热水袋慢慢凉下来； （3）烧水时，水的温度逐渐升高； （4）烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来。 【现象分析】 （1）________________________________________________________________________。 （2）________________________________________________________________________。 （3）________________________________________________________________________。 （4）________________________________________________________________________。 【想想议议】观察现象，物体的内能是如何变化的？ （1）人从滑梯下滑时屁股有点发烫。（2）钻木可以取火。 【交流归纳】 （1）能量转化：_______________________________________________________________________________________________________________________________________________； （2）结论：___________________________________________________________________________________________________________________________________________________。 知识点4 燃烧：放出热量 【动手试一试】在家长的帮助下，分别用木柴、煤和天然气烧相同质量的水，观察哪种燃料能让水更快烧开。 1.如图所示，在一个烧杯中装半杯热水，另一个同样的烧杯中装等量的凉水。同时滴入一滴红墨水，发现热水中红墨水扩散得快。这一现象说明（      ） A.分子间有间隙 B.分子在不停地做无规则运动 C.分子间有引力 D.温度越高，分子的无规则运动越剧烈 2.如图所示的各种情景，属于用热传递的方式改变物体内能的是(      ) A.滑下滑梯时臀部感到热 B.可乐加冰 C.划燃火柴 D.钻木取火 3.下列关于内能知识的描述正确的是(      ) A.物体温度越高内能越大，所以0℃的冰没有内能 B.温度越高的物体含有的热量越多，所以0℃的冰没有热量 C.摩擦生热是通过做功的方式改变了物体的内能 D.物体吸收热量，内能增加，温度一定升高 4.如图所示，用冷水浸泡是生活中将冻肉快速解冻的好方法。将冻肉放在冷水中，与自然放置相比，解冻更快。对于这一现象下列说法正确的是(      ) A.冻肉刚从冰箱里取出时温度很低，不具有内能 B.在解冻过程中，冻肉吸收热量，但温度不会一直升高 C.冻肉在解冻过程中，温度从冷水传递给冻肉 D.在解冻过程中，发生热传递的原因是冷水的内能比冻肉大 5.如图，有三杯水，两杯水的质量相等，且比C杯水的质量大，水的温度如图所示，______________________杯中水的内能最大，______________________杯中水的内能最小。（选填“A”“B”或“C”） 6.用如图所示的装置给水壶中的水加热一段时间，炉具内的液体燃料减少了0.02 kg，若这0.02 kg的燃料完全燃烧，可以释放的热量为，则该液体燃料的热值是(   ) A. B. C. D. 热是什么 人们很早就注意到摩擦生热现象，但热究竟是什么？它为何会产生？这些问题长期困扰着人们，历史上甚至为此展开过漫长的争论。 18世纪之前，尽管人们对热现象的本质进行过诸多探索，但受限于知识储备的不足与研究方法的局限，对热本质的认识多停留在猜想层面。其中，古希腊时期形成的两种观点具有代表性：一种是公元前500年左右赫拉克利特（前540~前480）提出的“四元素说”，认为火、土、气、水是构成自然界的四种独立元素，世间万物皆由它们组成——这与中国古代“五行说”（认为金、木、水、火、土是万物本源）的理念相似；另一种是柏拉图基于摩擦生热现象提出的观点，他认为热是物质运动的一种表现形式。 文艺复兴后，欧洲探索自然的热情重新高涨。古希腊原子论者推测热是一种特殊的、无法直接观测的物质：当不同温度的物体接触时，温度总会趋于一致，这种现象被解释为热物质从高温物体流向低温物体。不过，英国的F·培根、伽利略和玻意耳等人对“热流体理论”持怀疑态度，他们试图将热解释为受热物体微粒的机械振动。然而，整个17世纪至18世纪初，无论是热的流体说还是运动说，都因缺乏实验支撑而未能确立。1741年，华伦海特改良温度计并制定华氏温标，建立了测温学；1756年，英国科学家布莱克及其学生欧文提出比热与潜热概念，奠定了量热学的基础——从此，热学正式迈入实验科学的范畴。人们在对不同温度物体混合的量热实验中发现了热量守恒现象，结合当时已被公认的质量守恒定律，自然联想到热可能是某种“热物质”，这使得热流体观点逐渐占据上风。 18世纪60年代起，布莱克等人提出“热质说”，将热视为一种无质量、可流动的特殊物质：它不生不灭，存在于一切物体之中，物体含热质越多则温度越高，反之则越低。热质说能较好地解释热传递、热膨胀及量热学的部分实验结果，因此自18世纪80年代起，几乎在整个欧洲，热质说都处于统治地位。对于摩擦生热现象，热质说的解释是：摩擦并未改变热质总量，只是物质在摩擦时比热容降低，从而导致温度升高——这一说法恰恰成为反对者攻击的突破口。 1798年，英国学者伦福德在制造枪炮时发现，钻孔产生的金属屑温度极高，甚至能使冷却水沸腾。他怀疑金属屑的高温并非由比热容降低所致。伦福德在笔记中写道：“摩擦产生的热，其来源似乎无穷无尽。若用热质说解释，钻下的金属屑比热容需发生极大改变才行。”于是他设计并完成了一系列实验，结果证明金属屑在摩擦过程中比热容并未降低。基于这一发现，伦福德断言热质说不可信，热应被视为一种运动形式——热质说的统治地位由此开始动摇。 次年，英国科学家戴维进行了更严谨的实验：他在零摄氏度以下的环境中，于抽成真空的玻璃罩内，通过钟表装置带动金属轮子与金属盘相互摩擦，最终使金属盘上的蜡熔化。在这个实验中，热不可能来自周围物体的传递，而伦福德的实验已证明金属不会因比热容降低放热，因此只能是摩擦生热加快了蜡粒子的运动。戴维的实验给了热质说沉重一击。 此后，科学家进一步研究热与做功的关系。尤其是英国科学家焦耳，从1840年起耗时近40年，通过大量实验定量分析了热与功的联系，证明了机械功与热能之间的转化关系——做了多少机械功，就有多少机械能转化为热能。焦耳的研究不仅表明热并非特殊物质，更为能量守恒定律的建立奠定了基础。 能量守恒定律的确立彻底否定了热质说，同时为分子运动论的发展开辟了道路。经过科学家的长期研究，关于热是一种运动形式的设想，终于成为公认的真理。人们认识到：宏观的热现象，本质是物体内部大量分子无规则运动的外在表现；物体内部的能量，即为内能。热量并非表示物质所含“热质”的多少，而是指在热传递过程中传递的能量的多少。 把预习中发现的问题记录一下吧 ... 参考答案 任务一 温故知新·基础填空 新知填空 1.温度；越高；越快；剧烈 2.热运动 3.动能；分子势能；内能 4.越高；剧烈；越大；越大 5.热膨胀；凝固 6.直接传递；热传递；内能的多少；内能；内能 7.等效；焦耳 8.转化 9.化学能 10.完全燃烧；热量Q；质量m；q； 11. 知识点2 物体的内能 （1）分子动能 【归纳总结】①无规则的运动；动能；分子动能； ②高；剧烈；越大 （2）分子势能 【归纳总结】相互作用力；势能；分子势能 知识点3 改变内能的方式 【现象分析】 （1）太阳能热水器中的水吸收太阳能后，内能增大，能量从太阳传给水。 （2）热水袋中的水温度降低、内能减少，人体温度升高、内能增加，能量从热水袋传给人体。 （3）水壶中的水吸收热量后，内能增大，能量从火焰传给水壶和水，水很快就会烧开。 （4）工件温度降低、内能减少，冷水温度升高、内能增加，能量从工件传给水。 【交流归纳】 （1）人下滑时需克服摩擦力做功，将一部分机械能转化为内能；钻木取火同样是通过克服摩擦力做功，实现机械能向内能的转化。 （2）做功能够改变物体的内能：当外界对物体做功时，物体的内能会增大；当物体对外界做功时，物体的内能则会减小。 任务二 基础过关·课前自测 1.答案：D 解析：在热水和凉水中滴入红墨水，热水中扩散快，说明温度越高，分子的无规则运动越剧烈。 2.答案：B 解析：A.滑下滑梯时臀部感到热，是因为臀部与滑梯之间存在摩擦，克服摩擦力做功，将机械能转化为内能，属于通过做功的方式改变物体的内能，故A不符合题意； B.可乐加冰，冰的温度较低，可乐的温度较高，两者之间会发生热量的传递，可乐放出热量温度降低，这是通过热传递的方式改变物体的内能，故B符合题意； C.划燃火柴时，火柴头与火柴盒侧面摩擦，摩擦生热，克服摩擦力做功使火柴头的内能增加、温度升高，达到火柴的着火点而燃烧，属于通过做功的方式改变物体的内能，故C不符合题意； D.钻木取火，是通过克服木头之间的摩擦力做功，使木头的内能增加、温度升高，当温度达到木头的着火点时木头燃烧起来，属于通过做功的方式改变物体的内能，故D不符合题意。 故选B。 3.答案：C 解析：A.一切物体，无论温度高低，都具有内能，0℃的冰有内能，故A错误； B.热量是过程量，不能说含有多少热量，故B错误； C.摩擦生热，机械能转化为内能，是通过做功的方式改变物体的内能，故C正确； D.物体吸收热量，内能增加，但温度不一定升高，例如晶体熔化时，吸热内能增加，但温度不变，故D错误。 故选C。 4.答案：B 解析：A.一切物体在任何情况下都具有内能，温度很低的冻肉也具有内能，故A错误；B.冻肉吸收热量，若状态不变，则冻肉的温度会升高；若冻肉在熔化过程中，状态发生改变，则吸热但温度不变，故B正确；C.热传递传递的是热量，不是温度，故C错误；D.发生热传递的原因是冻肉的温度比冷水的温度低，故D错误。 故选：B。 5.答案：A；C 解析：由图知，A、B两杯水的质量相等，A杯水的温度比B杯水的温度高，则A的内能大于B的内能；B、C两杯水温度相同，B杯水的质量比C杯水的质量大，则B的内能大于C的内能，所以A杯中水的内能最大，C杯中水的内能最小。 6.答案：C 解析：由可得，该液体燃料的热值。 学科网（北京）股份有限公司 $