13.3内能(导学案)2026-2027学年人教版物理九年级上学期
2026-07-09
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摘要:
该初中物理导学案围绕“内能”展开,核心知识点包括内能的定义、单位、影响因素及改变方式。通过回顾机械能中动能和势能的旧知,结合分子动理论推导内能概念,搭建新旧知识联系的学习支架。
资料亮点在于注重科学探究与科学思维培养,设计摩擦做功、压缩空气引火等实验,引导学生通过动手操作理解改变内能的方式。通过对比内能与机械能、辨析温度热量关系,强化物理观念中的能量观念,习题聚焦易错点,提升学生解决实际问题的能力。
内容正文:
13.3内能(导学案)解析版
班级:__________姓名:__________学号:__________
一、学习目标
1.熟记内能定义、单位,分清内能与机械能的区别,知道一切物体都具有内能。
2.掌握影响内能大小的因素,能判断内能变化情况。
3.通过实验探究,掌握做功、热传递两种改变内能的方式,分清二者本质区别。
4.区分温度、内能、热量三个物理量,纠正易错表述,能用课本知识解释生活热现象。
二、课前预习
1.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_。
2.内能的单位和机械能一样,都是__焦耳(J)_。
3.改变物体内能的两种方式:_做功__和___热传递__。
三、课堂探究
探究一:认识内能
1.新知类比推导
回顾旧知:运动的物体具有动能;发生形变、存在相互作用力的物体具有势能。
结合13.2分子动理论填空:
(1)分子不停做无规则热运动,分子具有__分子动能_;
(2)分子间存在引力和斥力,分子具有__分子势能_;
(3)内能:物体内部__所有_分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做内能。
2.内能特点辨析
判断正误,说出理由
(1)0℃的冰块温度很低,没有内能( × )
一切物体不论温度高低,内部分子都在运动,都具有内能
(2)静止在地面的铁块,没有内能( × )
内能由分子运动决定,和物体是否静止无关
3.内能与机械能对比
物理能量
研究对象与本质
能否为零
原因分析
机械能
物体__宏观__(整体层面);包含物体动能、重力势能、弹性势能
可以为零
物体静止、高度为零、无形变时,机械能为0
内能
物体内部_微观分子__(微观层面);包含分子动能、分子势能
永远不为零
分子永不停息运动,始终具有分子动能
探究二:探究影响内能大小的因素
小组讨论,结合生活实例完成填空,归纳结论
1.同质量的冷水和热水,热水内能更大,说明:质量相同时,温度越高,物体内能_越大_。
2.温度相同的一大桶水、一小杯水,一桶水内能更大,说明:温度相同时,质量越大,内能__越大_。
3.0℃的冰吸热熔化成0℃的水,温度不变,内能增大,说明:物体内能与__物质状态__有关。
归纳总结:影响内能大小因素:__温度_、__质量__、__物质状态__。
易错判断:物体温度不变,内能一定不变( × )
晶体熔化、凝固温度不变,内能发生改变
探究三:改变内能的方式(重点)
探究活动1:热传递改变内能
生活实例:晒太阳、热水暖手、炉火烧水、冰敷降温
1.热传递发生条件:两个物体之间存在__温度差_;
2.能量传递方向:只能从_高温__物体传递到__低温_物体;
3.终止条件:两个物体__温度_相同;
4.本质:热传递是__内能__的转移;
5.规律:物体吸热,内能__增加__;物体放热,内能__减少__。
探究活动2:做功改变内能
实验1:摩擦做功实验
实验器材:细铁片、砂纸
实验操作:手拿细铁片,用砂纸快速反复打磨细铁片,片刻后触摸打磨位置
实验记录
实验现象:打磨后细铁片温度__升高__;
实验结论:对物体做功,物体内能_增大_;
能量转化:__机械能_转化为__内能__。
实验2:压缩空气引火实验(课本演示实验)
实验器材:压缩空气引火仪、脱脂棉花
实验操作:在引火仪玻璃筒底部放入一小团干燥脱脂棉花,压实活塞,堵住筒口,迅速向下按压活塞,观察筒内变化。
实验记录
实验现象:硝化棉__燃烧__;
实验结论:压缩气体做功,空气内能__增大__;
实验3:瓶塞跳起实验(课本演示实验)
实验器材:烧瓶、橡胶瓶塞、打气筒、少量清水
实验操作:在烧瓶内盛装少量水,盖紧橡胶瓶塞,将打气筒出气口插入瓶口,缓慢向瓶内持续打气,观察瓶塞跳起瞬间,烧瓶内部出现的变化。
实验记录
实验现象:瓶塞突然向外__冲出_;瓶塞跳起瞬间,烧瓶内部出现大量__白雾_;
实验结论:物体对外做功,自身内能_减小_;
能量转化:_内能__转化为_机械能_。
3.两种方式对比
(1)热传递:能量__转移__,能量形式不变;
(2)做功:能量__转化__,能量形式发生改变;
(3)等效性:做功和热传递改变物体内能的效果_相同_。
探究四:重难点易错辨析
1.温度、内能、热量辨析
判断正误
(1)物体温度越高,含有的热量越多( × )
热量是过程量,不能说含有热量
(2)物体吸收热量,温度一定升高( × )
晶体熔化吸热,温度不变
(3)温度升高,物体内能一定增大( √ )
2.现象分类
填写改变内能方式:
搓手取暖__做功__;
烧水做饭__热传递__;
锯木头锯条发烫__做功_;
晒太阳取暖__热传递__。
四、课堂小结
1. 内能定义:物体内部所有分子热运动的__分子动能__与___分子势能__的总和;内能单位是_焦耳(J)_;特点:__一切_物体都具有内能。
2. 影响内能大小的因素:__温度_、__质量_、__物质状态_。
3. 改变内能的两种方式
(1)热传递:本质是内能的___转移_;
(2)做功:本质是不同形式能量的__转化_;
4. 易错规范:热量属于过程量,只能描述物体__吸收_、__放出_热量,不能说物体含有、具有热量。
五、当堂检测
1.小明一家在呼伦贝尔大草原游玩,傍晚天气变冷,他们采取下列方法取暖,属于做功改变内能的是( )
A.喝杯热水 B.抱热水袋 C.搓手搓脸 D.向手心哈气
【答案】C
2.关于热量、功、内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.热量、功、内能的国际单位都是焦,所以三者的物理意义是相同的
B.热传递和做功对改变物体内能是等效的
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.热量是物体内能的量度,所以理论上物体的热量越少,内能越小
【答案】B
3.冰冷的冰块,温度虽然低,但是其中的水分子仍然在做___________________________,所以也具有内能。
【答案】无规则运动
4.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,其中________杯中水的内能最大。将甲杯与________杯中的水混合,它们之间会发生热传递。
【答案】丙 乙
5.在探究“做功是否能够改变物体内能”的实验中:
(1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是_________;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,使空气的_________增加,温度_________,达到硝化棉着火点;
(2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现_________,瓶内气体发生的物态变化是_________;
(3)上述的这两个现象都说明了_________是改变物体内能的一种方式。
【答案】(1)脱脂棉燃烧 内能 升高 (2)白雾/白气 液化 (3)做功
六、课后作业
1.熟记内能定义、改变内能两种方式及本质;
2.各列举3例做功、热传递改变内能的生活实例;
3.完成课后练习与应用。
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13.3内能(导学案)原卷版
班级:__________姓名:__________学号:__________
一、学习目标
1.熟记内能定义、单位,分清内能与机械能的区别,知道一切物体都具有内能。
2.掌握影响内能大小的因素,能判断内能变化情况。
3.通过实验探究,掌握做功、热传递两种改变内能的方式,分清二者本质区别。
4.区分温度、内能、热量三个物理量,纠正易错表述,能用课本知识解释生活热现象。
二、课前预习
1.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_________。
2.内能的单位和机械能一样,都是 。
3.改变物体内能的两种方式: 和 。
三、课堂探究
探究一:认识内能
1.新知类比推导
回顾旧知:运动的物体具有动能;发生形变、存在相互作用力的物体具有势能。
结合13.2分子动理论填空:
(1)分子不停做无规则热运动,分子具有 ;
(2)分子间存在引力和斥力,分子具有 ;
(3)内能:物体内部 分子热运动的动能和分子势能的总和,叫做内能。
2.内能特点辨析
判断正误,说出理由
(1)0℃的冰块温度很低,没有内能( );理由:
(2)静止在地面的铁块,没有内能( );理由:
3.内能与机械能对比
物理能量
研究对象与本质
能否为零
原因分析
机械能
物体 (整体层面);包含物体动能、重力势能、弹性势能
内能
物体内部 (微观层面);包含分子动能、分子势能
探究二:探究影响内能大小的因素
小组讨论,结合生活实例完成填空,归纳结论
1.同质量的冷水和热水,热水内能更大,说明:质量相同时,温度越高,物体内能 。
2.温度相同的一大桶水、一小杯水,一桶水内能更大,说明:温度相同时,质量越大,内能 。
3.0℃的冰吸热熔化成0℃的水,温度不变,内能增大,说明:物体内能与__________有关。
归纳总结:影响内能大小因素: 、 、 。
易错判断:物体温度不变,内能一定不变( )
探究三:改变内能的方式(重点)
探究活动1:热传递改变内能
生活实例:晒太阳、热水暖手、炉火烧水、冰敷降温
1.热传递发生条件:两个物体之间存在 ;
2.能量传递方向:只能从 物体传递到 物体;
3.终止条件:两个物体 相同;
4.本质:热传递是 的转移;
5.规律:物体吸热,内能 ;物体放热,内能 。
探究活动2:做功改变内能
实验1:摩擦做功实验
实验器材:细铁片、砂纸
实验操作:手拿细铁片,用砂纸快速反复打磨细铁片,片刻后触摸打磨位置
实验记录
实验现象:打磨后细铁片温度 ;
实验结论:对物体做功,物体内能 ;
能量转化: 转化为 。
实验2:压缩空气引火实验(课本演示实验)
实验器材:压缩空气引火仪、脱脂棉花
实验操作:在引火仪玻璃筒底部放入一小团干燥脱脂棉花,压实活塞,堵住筒口,迅速向下按压活塞,观察筒内变化。
实验记录
实验现象:硝化棉 ;
实验结论:压缩气体做功,空气内能 ;
实验3:瓶塞跳起实验(课本演示实验)
实验器材:烧瓶、橡胶瓶塞、打气筒、少量清水
实验操作:在烧瓶内盛装少量水,盖紧橡胶瓶塞,将打气筒出气口插入瓶口,缓慢向瓶内持续打气,观察瓶塞跳起瞬间,烧瓶内部出现的变化。
实验记录
实验现象:瓶塞突然向外 ;瓶塞跳起瞬间,烧瓶内部出现大量 ;
实验结论:物体对外做功,自身内能 ;
能量转化: 转化为 。
3.两种方式对比
(1)热传递:能量 ,能量形式不变;
(2)做功:能量 ,能量形式发生改变;
(3)等效性:做功和热传递改变物体内能的效果 。
探究四:重难点易错辨析
1.温度、内能、热量辨析
判断正误
(1)物体温度越高,含有的热量越多( )
(2)物体吸收热量,温度一定升高( )
(3)温度升高,物体内能一定增大( )
2.现象分类
填写改变内能方式:
搓手取暖 ;
烧水做饭 ;
锯木头锯条发烫 ;
晒太阳取暖 。
四、课堂小结
1. 内能定义:物体内部所有分子热运动的 与 的总和;内能单位是 ;特点: 物体都具有内能。
2. 影响内能大小的因素: 、 、 。
3. 改变内能的两种方式
(1)热传递:本质是内能的 ;
(2)做功:本质是不同形式能量的 ;
4. 易错规范:热量属于过程量,只能描述物体 、 热量,不能说物体含有、具有热量。
五、当堂检测
1.小明一家在呼伦贝尔大草原游玩,傍晚天气变冷,他们采取下列方法取暖,属于做功改变内能的是( )
A.喝杯热水 B.抱热水袋 C.搓手搓脸 D.向手心哈气
2.关于热量、功、内能的概念,下列说法中正确的是( )
A.热量、功、内能的国际单位都是焦,所以三者的物理意义是相同的
B.热传递和做功对改变物体内能是等效的
C.热量总是从内能大的物体向内能小的物体传递
D.热量是物体内能的量度,所以理论上物体的热量越少,内能越小
3.冰冷的冰块,温度虽然低,但是其中的水分子仍然在做_____________________,所以也具有内能。
4.仔细观察图中甲、乙、丙三杯水,其中________杯中水的内能最大。将甲杯与________杯中的水混合,它们之间会发生热传递。
5.在探究“做功是否能够改变物体内能”的实验中:
(1)如图A在一个配有活塞的厚壁的玻璃筒里放一小团脱脂棉,然后迅速压下活塞,你观察到的现象是_________;对这一现象的解释是,活塞压缩玻璃筒内的空气,使空气的_________增加,温度_________,达到硝化棉着火点;
(2)如图B所示玻璃瓶内装有少量的水,用塞子塞紧,并用打气筒往瓶内打气,瓶内压强大到一定程度时,瓶塞就会跳起来,同时,瓶口出现_________,瓶内气体发生的物态变化是_________;
(3)上述的这两个现象都说明了_________是改变物体内能的一种方式。
六、课后作业
1.熟记内能定义、改变内能两种方式及本质;
2.各列举3例做功、热传递改变内能的生活实例;
3.完成课后练习与应用。
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