10.2 课时2 内能 导学案 2026-2027学年物理北师大版九年级全一册

该初中物理学案聚焦内能核心知识点，通过类比运动的足球动能、弹簧形变势能，引导学生理解分子动能与势能，构建内能概念，系统梳理内能与温度、质量、状态的关系及改变内能的热传递和做功两种方式。 通过压缩气体点火、瓶塞跳起等实验探究，培养学生科学探究能力，对比辨析温度、热量、内能强化物理观念与科学思维，习题分层设计帮助巩固知识，提升课堂效率，助力学生深化理解内能本质。

10.2 课时2 内能 班级：________ 姓名：________ 日期：________ 一、学习目标 1. 了解内能的概念，知道内能是构成物体的所有分子的动能与势能的总和。 2. 知道内能与物体温度、质量、状态的关系，理解一切物体在任何情况下都具有内能。 3. 知道热传递和做功是改变物体内能的两种方式，能区分两种方式的本质不同。 4. 区分温度、热量、内能三个概念的含义及其联系与区别。 二、课前预习 （阅读课本相关内容，思考以下问题） 1. 运动的足球具有动能，那么运动的分子是否也具有动能？弹簧形变时具有势能，分子之间有相互作用力，分子是否也具有势能？ 2. 什么是内能？内能与机械能有什么不同？ 3. 0℃的冰块有内能吗？为什么？ 4. 生活中有哪些改变物体内能的例子？它们是通过什么方式改变的？ 我的疑问：____________________________________________ 三、课堂探究 探究一：内能的概念 1. 分子具有动能也具有势能 【思考】类比运动的足球具有动能，运动的分子也具有________。 弹簧形变具有势能 → 分子具有势能 【类比】弹簧形变时具有势能 → 分子之间有相互作用力，分子也具有________。 2. 内能的定义 【填空】构成物体的所有分子，其热运动的________与________的总和，叫做物体的内能。 ⚠️ 易错提示 1. 内能是"物体"的内能，不是"分子"的内能，更不能说是个别分子的内能。 2. 单独考虑一个分子的动能和势能没有意义，必须是"所有分子"的总和。 3. 热量 【填空】物体吸热或放热过程中所传递的________，叫做热量。符号________，单位________。 ⚠️ 易错提示 热量是过程量，不是状态量。不能说"具有"或"含有"热量，只能说"吸收"或"放出"热量。 4. 一切物体都具有内能 0℃的冰块也有内能 【思考】0℃的冰块有内能吗？________ 【填空】一切物体都是由分子构成的，分子在永不停息地做________运动，所以一切物体在任何情况下都具有________。 【补充】当物体达到绝对零度（________℃）时，分子停止热运动，内能为0，但这是理想状态，物体不可能达到。 5. 影响内能大小的因素 【填空】物体的内能跟________、________、________等都有关。 (1) 内能与温度的关系 温度越高，分子运动越剧烈 温度越高 → 分子运动越________ → 分子动能越________ → 内能越________。 (2) 内能与质量的关系 温度相同，质量越大，内能越大 温度相同、状态相同时，质量越________，水分子数目越________，内能越________。 (3) 内能与状态（体积）的关系 晶体熔化吸热，温度不变但内能变大 晶体熔化要________热量，尽管温度不变，但分子势能变________，内能变________。 【比较】质量相等的0℃的水和0℃的冰，________的内能更大。 归纳总结 影响内能大小的因素： 1. 温度：温度越高，内能越大（同一物体） 2. 质量：温度、状态相同时，质量越大，内能越大 3. 状态：温度、质量相同时，状态不同，内能不同（如0℃水 > 0℃冰） 探究二：热传递与内能的改变 1. 演示实验：烧热的工件放入冷水中 热传递改变内能——工件放入冷水 【观察记录】 现象：工件________下来，冷水变________。 分析：工件（高温物体）________热量，内能________；冷水（低温物体）________热量，内能________。 结论：________可以改变物体的内能。 2. 热传递的定义与条件 【填空】 热传递：热量从________物体传递给________物体的过程。 条件：物体之间有________。 方向：能量从________物体传向________物体。 3. 热传递的实质 【填空】热传递的实质是能量的________（能量的形式________改变）。 【对比】热传递是能量的"转移"，做功是能量的"转化"。 4. 吸放热与温度变化的关系 【思考】在热传递过程中，物体吸收或放出热量后，内能会改变，但温度一定变化吗？________ 【填空】________。比如晶体在熔化时________热量，凝固时________热量，虽然内能发生改变（分子势能改变），但温度________。 5. 生活中的热传递实例 【举例】请举出3个生活中热传递的实例： ①________________；②________________；③________________。 探究三：做功与内能的改变 1. 生活实例引入 【思考】冬天搓手为什么会变暖？滑滑梯时臀部为什么会发热？ 分析：摩擦时物体克服摩擦力做了________，这部分内能是物体克服摩擦力________转化而来的。 2. 实验1：压缩气体做功（压棉点燃） 压缩玻璃筒内气体——硝化棉燃烧 【实验器材】配有活塞的厚玻璃筒、一小团硝化棉（脱脂棉）。 【操作】把活塞迅速压下去，观察现象。 【观察记录】 现象：硝化棉会________。 分析：外界对气体________，气体的内能________，温度________，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。 结论：外界对物体做功，物体的内能________，温度________。 3. 实验2：气体膨胀对外做功（瓶塞跳起） 瓶内气体膨胀——瓶塞跳起，瓶口出现白雾 【实验器材】烧瓶、少量水、瓶塞、打气筒。 【操作】向瓶内打气，当瓶塞跳起时，观察瓶内的变化。 【观察记录】 现象：塞子________，瓶口出现________。 分析：瓶内气体膨胀________，气体内能________，温度________，瓶内水蒸气________成小水滴，形成白雾。 结论：物体对外做功，物体的内能________，温度________。 4. 总结 【填空】做功也可以改变物体的内能。搓手时克服摩擦做功，将________能转化为________能，双手的内能________，温度________，从而达到取暖的效果。 ✅ 改变内能的两种方式 1. 热传递：能量的转移（高温→低温），内能从一个物体转移到另一个物体，能量形式不变。 2. 做功：能量的转化（如机械能→内能），能量从一种形式转化为另一种形式。 3. 两种方式对改变内能是等效的——若不知道过程，无法判断是通过热传递还是做功改变的。 探究四：温度、热量、内能的区别与联系 【填空完成下表】 比较项 温度 内能 热量 定义 表示物体的______程度；分子热运动______的标志 所有分子的______与______的总和 热传递过程中传递的______的多少 性质 ______量 ______量 ______量 单位 ______ ______ ______ 表述方式 "______"或"______" "______""______""______" "______""______"（不能说"含有"） 【三者关系】（填空） ① 物体吸收热量 → 内能________，温度________升高（如晶体熔化吸热温度不变）。 ② 温度升高 → 内能________，________吸收了热量（还可能是做功）。 ③ 温度高 → 内能________大（还要看质量和状态）。 四、例题学习 例题 关于物体的内能，下列说法正确的是（ ） A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做了功 C. 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变 D. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 我的思路：____________________________________________ 我的答案：________ ⚠️ 易错提醒：0℃的物体仍有内能；内能增加可能是吸热也可能是做功；沸腾吸热温度不变但内能增加。 变式训练 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（ ） A. 物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高 B. 物体温度越高，其含有的热量越多 C. 物体温度升高，其内能一定增加 D. 同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈 我的思路：____________________________________________ 我的答案：________ 五、课堂练习 A组·基础题 练习1 新材料为人们带来了"神奇"的55℃恒温水杯。这种水杯在夹层中有一种传热材料，把沸水倒入恒温水杯中，传热材料快速吸收沸水热量并贮存起来，使水温快速降到55℃左右；当水温低于55℃时，传热材料缓慢释放热量，水温保持基本不变。则（ ） A. 在快速降温过程中，传热材料吸热内能减少 B. 在快速降温过程中，水放热内能减少 C. 在温度保持不变时间内，传热材料放热内能增加 D. 在温度保持不变时间内，水吸热内能增加 练习2 下列实验或事例都揭示了一定的物理知识，关于它们的说法正确的是（ ） A. 小孩滑滑梯臀部发热是通过热传递的方式来实现的 B. 人搓手发热说明物体对外界做功，内能增大 C. 钻木取火过程是通过做功将机械能转化为内能 D. 水蒸气将塞子冲出的过程中，水蒸气通过做功的方式使自己内能增大 练习3 下列改变物体内能的方式中，属于做功改变内能的是（ ） A. 铁块烧烫后放入冷水中冷却 B. 冬天搓手取暖手变暖 C. 用热水袋焐手取暖 D. 燕子飞回巢时体温升高 B组·提高题 练习4 关于分子动能与物体内能，下列说法正确的是（ ） A. 物体速度越大，分子动能越大，内能越大 B. 物体温度越高，分子动能越大，内能越大 C. 物体温度为0℃时，分子停止运动，内能为零 D. 物体的内能越大，其温度一定越高 练习5 一杯水变凉了，关于此过程下列说法正确的是（ ） A. 水含有的热量减少了 B. 水的温度降低，内能减小 C. 水放出的热量等于水减少的内能 D. 水的内能通过热传递转移到了周围环境中 六、课堂小结 本节课我学到了：____________________________________________ ____________________________________________ 我的知识框架（可画思维导图）： ____________________________________________ 还有的疑问：____________________________________________ 知识要点 我的理解（请填写） 内能的定义 ________________ 影响内能的因素 ________________ 改变内能的方式 ________________ 热传递与做功的区别 ________________ 温度、热量、内能的关系 ________________ 七、课后作业 必做： 1. 完成课本本节课后练习题。 2. 整理"改变内能的两种方式"对比表格。 选做： 调查生活中利用热传递和做功改变内能的实例各3个，记录在下节课交流。 参考答案 课堂探究填空答案 探究一：内能的概念 1. 动能；势能 2. 动能；分子势能 3. 能量；Q；焦耳（J） 4. 有；无规则；内能；-273.15 5. 温度；质量；状态 (1) 剧烈；大；大 (2) 大；多；大 (3) 吸收；大；大；水 探究二：热传递与内能的改变 1. 凉；热；放出；减少；吸收；增加；热传递 2. 高温；低温；温度差；高温；低温 3. 转移；没有 4. 不一定；吸收；放出；保持不变 5. 示例：烧水、冰敷降温、晒太阳等（合理即可） 探究三：做功与内能的改变 1. 功；做功 2. 燃烧；做功；增加；升高；增大；升高 3. 跳起；白雾；对外做功；减小；降低；液化 4. 机械；内；增加；升高 探究四：温度、热量、内能的区别与联系 定义：冷热；剧烈程度；动能；分子势能；内能 性质：状态；状态；过程 单位：摄氏度（℃）；焦耳（J）；焦耳（J） 表述方式：高/低；升高/降低；具有/增加/减少；吸收/放出 三者关系： ① 增加；不一定 ② 增加；不一定 ③ 不一定 例题答案 例题. 关于物体的内能，下列说法正确的是 A. 温度为0℃的物体没有内能 B. 物体内能增加，一定是通过外界对物体做了功 C. 正在沸腾的水吸收热量，温度不变，内能不变 D. 在相同物态下，同一物体温度降低，它的内能会减少 [答案] D [解析] A错，0℃的物体仍有内能，一切物体都有内能。B错，内能增加还可能是吸收热量（热传递）。C错，沸腾的水吸收热量温度不变，但内能增加（分子势能变大）。D正确，同一物体同一物态，温度降低则内能减少。 变式. 关于温度、热量和内能，下列说法正确的是 A. 物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高 B. 物体温度越高，其含有的热量越多 C. 物体温度升高，其内能一定增加 D. 同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈 [答案] CD [解析] A错，吸收热量温度不一定升高（如晶体熔化）。B错，热量是过程量，不能说"含有"。C正确，同一物体温度升高，分子动能增大，内能增加。D正确，温度越高分子热运动越剧烈。 课堂练习答案 A组 1. 55℃恒温水杯 A. 在快速降温过程中，传热材料吸热内能减少 B. 在快速降温过程中，水放热内能减少 C. 在温度保持不变时间内，传热材料放热内能增加 D. 在温度保持不变时间内，水吸热内能增加 [答案] B [解析] 快速降温过程中，水放出热量内能减少（B正确），传热材料吸收热量内能增加（A错）。温度保持不变时，传热材料放热内能减少（C错），水吸热但整体温度不变内能变化复杂（D不准确）。故选B。 2. 下列实验或事例的说法正确的是 A. 小孩滑滑梯臀部发热是通过热传递的方式来实现的 B. 人搓手发热说明物体对外界做功，内能增大 C. 钻木取火过程是通过做功将机械能转化为内能 D. 水蒸气将塞子冲出的过程中，水蒸气通过做功的方式使自己内能增大 [答案] C [解析] A错，滑滑梯发热是克服摩擦做功。B错，搓手发热是外界对手做功（克服摩擦），内能增大，不是"物体对外界做功"。C正确，钻木取火是通过做功将机械能转化为内能。D错，水蒸气将塞子冲出时对外做功，内能减小。 3. 下列改变物体内能的方式中，属于做功改变内能的是 A. 铁块烧烫后放入冷水中冷却 B. 冬天搓手取暖手变暖 C. 用热水袋焐手取暖 D. 燕子飞回巢时体温升高 [答案] B [解析] A是热传递（高温铁块向冷水传热）。B正确，搓手取暖是克服摩擦做功，机械能转化为内能。C是热传递（热水袋向手传热）。D是燕子飞行时克服空气阻力做功，属于做功改变内能，但最典型的做功改变内能的例子是B。 B组 4. 关于分子动能与物体内能，下列说法正确的是 A. 物体速度越大，分子动能越大，内能越大 B. 物体温度越高，分子动能越大，内能越大 C. 物体温度为0℃时，分子停止运动，内能为零 D. 物体的内能越大，其温度一定越高 [答案] B [解析] A错，分子动能与温度有关，与物体整体速度无关。B正确，温度越高分子热运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。C错，0℃时分子仍在运动，内能不为零。D错，内能还与质量和状态有关，内能大不代表温度一定高。 5. 一杯水变凉了，关于此过程下列说法正确的是 A. 水含有的热量减少了 B. 水的温度降低，内能减小 C. 水放出的热量等于水减少的内能 D. 水的内能通过热传递转移到了周围环境中 [答案] BD [解析] A错，热量是过程量，不能说"含有"。B正确，水变凉温度降低，内能减小。C说法不够严谨，严格说水减少的内能等于水放出的热量（仅热传递时）。D正确，水变凉是通过热传递将内能转移到了周围环境。故选BD。 课堂小结参考 小结要点 内能的定义：所有分子动能与分子势能的总和 影响内能的因素：温度、质量、状态 改变内能的方式：热传递（能量转移）和做功（能量转化） 热传递与做功的区别：热传递是能量转移（形式不变），做功是能量转化（形式改变） 温度、热量、内能的关系：吸热→内能增加（温度不一定升高）；升温→内能增加（不一定吸热）；温度高≠内能大 学科网（北京）股份有限公司 $