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

该教案聚焦内能概念、影响因素（温度、质量、状态）及改变方式（热传递、做功），通过加热或做功改变物体能量的情境提问导入，类比足球动能、弹簧势能建立分子动能势能概念，衔接机械能知识形成学习支架。 以核心素养为导向，科学思维上通过类比建模（分子动能势能）和对比分析（温度、热量、内能区别），科学探究中设计压缩点火、瓶塞跳起实验，结合搓手取暖等生活实例，助学生联系实际，提升科学探究能力与物理观念，教师使用时重点突出、难点突破，课堂效率高。

第十章 机械能、内能及其转化 第二节 课时2 内能 课题 10.2 课时2 内能 课型 新授课 授课对象 九年级学生 课时 1课时（45分钟） 教材版本 北师大版九年级全一册 授课方式 讲授、实验探究、讨论交流 教具准备 多媒体课件、演示实验器材（压缩点火筒、带塞烧瓶、打气筒等） 重点难点 见下文 一、核心素养目标 1. 物理观念（物理视角） ● 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。 ● 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。 ● 区分温度、热量、内能三个概念的含义及其联系与区别。 2. 科学思维（思维视角） ● 通过与宏观运动（足球、弹簧）的类比，建立分子动能、分子势能的概念，培养类比建模能力。 ● 通过演示实验观察与分析，经历从现象到本质的推理过程，培养归纳与演绎推理能力。 ● 对比热传递与做功改变内能的异同，培养对比分析的科学思维。 3. 科学探究（实践视角） ● 通过压缩点火、瓶塞跳起等实验，观察做功改变内能的现象，体验实验探究的过程与方法。 ● 能举出生活中热传递和做功改变内能的实例，将物理知识与生活实践相联系。 4. 科学态度与责任（价值视角） ● 通过生活实例（燕子飞回巢体温升高、搓手取暖等）感受物理与生活的密切联系，增强学习物理的兴趣。 ● 在实验探究中养成严谨认真、实事求是的科学态度。 二、教学重点与难点 教学重点 ● 内能的概念及其与温度、质量、状态的关系。 ● 改变物体内能的两种方式：热传递与做功。 教学难点 ● 理解内能是所有分子动能与势能的总和，一切物体都具有内能。 ● 温度、热量、内能三者的区别与联系。 ● 晶体熔化（凝固）时吸（放）热温度不变但内能改变。 三、教学过程设计 【环节1】情境导入（约5分钟） 环节目标：激发兴趣，引入课题 加热与做功改变物体的能量 【教师活动】同学们，在热现象中保持一个物体不动，对其加热或者做功，这个物体的能量会不会发生改变？这种能量以什么形式存在？ 【学生活动】思考并回答教师提出的问题，初步感受加热或做功可以改变物体的能量。 【过渡语】同学们说得很好，加热或做功确实能改变物体的能量。那么这种能量到底叫什么？它与我们之前学过的机械能有什么不同？今天我们就来学习内能的概念及其改变方式。 【环节2】知识点一：内能的概念（约13分钟） 环节目标：建立内能概念，理解影响内能的因素 1. 分子具有动能也具有势能 【教师讲解】我们之前学过，构成物质的分子在不停地做无规则运动（热运动）。运动的足球具有动能，那么运动的分子是否也具有动能呢？ ● 分子具有动能：构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，热运动的速度越大，动能越大。 ● 分子具有势能：分子之间有相互作用力，类似于弹簧形变时具有势能，分子也具有势能。 ✅ 类比记忆 运动的足球具有动能 → 运动的分子具有动能；弹簧形变时具有势能 → 分子具有势能。 2. 内能的定义 【教师讲解】构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 ⚠ 易错提示 内能是物体的内能，不是单个分子的内能。必须是所有分子的动能与势能的总和。 3. 热量的概念 【教师讲解】物体吸热或放热过程中所传递的能量，叫做热量。符号Q，单位焦耳（J）。 ⚠ 易错提示 热量是过程量，不是状态量。不能说物体具有或含有热量，只能说吸收或放出热量。 4. 一切物体都具有内能 【师生互动】0℃的冰块有内能吗？ 【学生思考】猜测0℃冰块是否具有内能，并说出理由。 【教师归纳】有。一切物体都是由分子构成的，分子在永不停息地做无规则运动，所以一切物体在任何情况下都具有内能。绝对零度（-273.15℃）时分子停止运动，内能为0，但不可能达到。 5. 影响内能大小的因素 【教师讲解】物体的内能跟温度、质量、状态等都有关。 （1）内能与温度的关系 ● 温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。 （2）内能与质量的关系 ● 温度相同、状态相同时，质量越大，内能越大。 （3）内能与状态（体积）有关 ● 晶体熔化要吸收热量，尽管温度不变，但分子势能变大，内能变大。 ● 物体的内能跟温度、质量、状态等都有关。质量相等0℃的水的内能比0℃的冰的内能大。 ⚠ 易错提示 同一物体（质量、状态不变），温度越高内能越大，温度越低内能越小。但不同物体之间不能仅用温度比较内能大小，还要考虑质量和状态。 【过渡语】我们了解了内能的概念和影响因素，那么物体的内能可以改变吗？用什么方式改变？下面我们就来探究改变物体内能的方式。 【环节3】知识点二：热传递与内能的改变（约10分钟） 环节目标：理解热传递改变内能 1. 演示实验 烧烫的工件放入冷水中 【教师演示】将烧烫的工件放入冷水中。 【学生观察】工件凉下来，冷水变热。 【师生分析】工件（高温物体）放出热量，内能减少；冷水（低温物体）吸收热量，内能增加。结论：热传递可以改变物体的内能。 2. 热传递的定义与条件 ● 热传递：热量从高温物体传递给低温物体的过程。 ● 条件：物体之间有温度差。 ● 方向：能量从高温物体传向低温物体。 3. 热传递的实质 【教师讲解】热传递的实质是能量的转移（能量形式没有改变）。 ⚠ 易错提示 热量是过程量，不是状态量。不能说具有或含有，只能说吸收或放出。例如不能说物体含有热量，只能说物体吸收或放出热量。 4. 吸放热与温度变化的关系 【师生讨论】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？ 【教师归纳】不一定。晶体熔化时吸收热量，凝固时放出热量，内能改变（分子势能改变），但温度保持不变。 5. 生活中的热传递实例 生活中的热传递实例 【学生举例】请同学们举出生活中热传递的实例，并分析热传递的方向。 【常见实例】电热毯、地暖、烤肉、火锅、烧水、冰敷降温、晒太阳等。 【过渡语】除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能呢？同学们冬天搓手时手会变烫，这是为什么？让我们继续探究。 【环节4】知识点三：做功与内能的改变（约12分钟） 环节目标：通过实验探究做功改变内能 1. 生活实例导入 【师生互动】搓手取暖（克服摩擦做功），下滑时感觉发热。摩擦时物体克服摩擦力做了功，机械能转化为内能。 2. 实验1：压缩点火（外界对气体做功） 【实验操作】在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉，把活塞迅速压下去。 【学生观察】硝化棉会燃烧。 【师生分析】外界对气体做功，气体的内能增加，温度升高，达到硝化棉的燃点，硝化棉燃烧。 【结论】外界对物体做功，物体的内能增大，温度升高。 3. 实验2：瓶塞跳起（气体对外界做功） 打气后瓶塞跳起，瓶口出现白雾 【实验操作】在烧瓶内盛少量水，盖紧瓶塞。向瓶内打气，当瓶塞跳起时观察瓶内变化。 【学生观察】塞子跳起，瓶口出现白雾。 【师生分析】瓶内气体膨胀对外做功，气体内能减小，温度降低，瓶内水蒸汽液化成小水滴，形成白雾。 【结论】物体对外做功，物体的内能减小，温度降低。 4. 总结 【教师归纳】做功也可以改变物体的内能。搓手时克服摩擦做功，将机械能转化为内能，双手内能增加，温度升高。 ✅ 改变内能的两种方式 热传递：能量的转移（高温→低温）。做功：能量的转化（机械能↔内能）。两者在改变内能上是等效的。 【环节5】温度、热量、内能的区别与联系（约5分钟） 环节目标：深入理解三者区别与联系 比较项 温度 内能 热量 性质 状态量 状态量 过程量 单位 摄氏度 ℃ 焦耳 J 焦耳 J 表述方式 高 / 低 具有 / 增加 / 减少 吸收 / 放出 联系 物体吸收热量内能增加，温度不一定升高；温度升高内能增加不一定吸热还可能是做功；温度高不代表内能大（还要看质量、状态）。 ⚠ 易错提示 热量是过程量，不能说物体含有热量！内能是状态量，可以说具有内能。温度高不代表内能大，还要看质量和状态。 【环节6】课堂练习（约5分钟） 环节目标：巩固知识，检测学习效果 基础练习 【练习1】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 【参考答案】D 【练习2】55℃恒温水杯（ ） ● A. 快速降温过程中传热材料吸热内能减少 ● B. 快速降温过程中水放热内能减少 ● C. 温度保持不变时传热材料放热内能增加 ● D. 温度保持不变时水吸热内能增加 【参考答案】B 【练习3】关于实验的说法正确的是（ ） ● A. 小孩滑滑梯臀部发热是通过热传递 ● B. 人搓手发热说明物体对外界做功内能增大 ● C. 钻木取火是通过做功将机械能转化为内能 ● D. 水蒸汽将塞子冲出过程中水蒸汽内能增大 【参考答案】C 【环节7】课堂小结（约2分钟） 【教师活动】今天我们学习了内能的概念及其改变方式。请同学们回顾今天的主要知识点： ● 内能是构成物体的所有分子的动能与势能的总和，一切物体都具有内能。 ● 影响内能的因素：温度、质量、状态。 ● 改变内能的两种方式：热传递（能量转移）和做功（能量转化）。 ● 温度、热量、内能的区别与联系。 四、板书设计 10.2 课时2 内能 一、内能 1. 分子动能 + 分子势能 2. 内能 = 所有分子动能与势能总和 3. 一切物体都有内能 4. 影响因素：温度、质量、状态 5. 热量Q（过程量，J） 二、改变内能的方式 1. 热传递（能量转移） 条件：温度差 方向：高温 → 低温 2. 做功（能量转化） 外界对物体做功→内能增大 物体对外做功→内能减小 三、温度/热量/内能区别 五、作业布置 ● 基础作业：完成课本对应练习题。 ● 实践作业：观察生活中改变物体内能的实例，分别属于热传递还是做功，并说明能量转化方向。 ● 拓展思考：查阅资料，了解内能在现代工业和航天技术中的应用。 六、教学反思 本节课以情境导入，通过类比、实验探究、讨论交流等多种方式，引导学生主动构建内能概念。重点关注学生对内能本质的理解和对温度、热量、内能三者区别的掌握。在实验环节，应充分发挥学生的主体作用，让学生亲身观察、分析，体验科学探究的过程。后续教学中可适当增加更多生动实例，帮助学生将理论知识与实际联系起来。 学科网（北京）股份有限公司 $