12.1 内能（导学案）物理新教材沪粤版九年级上册

该初中物理导学案聚焦“内能”核心知识点，涵盖分子动理论、内能概念及影响因素、改变内能的两种方式。课堂导入通过类比运动篮球的机械能，引导学生从宏观到微观理解分子动能和势能，搭建前后知识的学习支架。 以物理观念为核心，通过类比法和实验演示（如空气压缩引火仪）培养科学思维，结合自主预习、课堂探究及概念辨析习题，助力学生构建能量观念，提升科学探究能力，适合自主学习与教师教学评估。

第1节 内能 （导学案） 【学习目标】 1.了解分子动理论的基本观点，知道分子具有动能和势能。 2.知道什么是物体的内能，知道一切物体都具有内能。 3.知道内能与温度的关系，能简单描述温度、热量和内能的区别。 4.知道改变物体内能的两种途径：做功和热传递，并能解释相关现象。 【学习重点】 1.内能的概念及其影响因素。 2.改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 【学习难点】 1.理解内能与机械能的区别。 2.区分“温度”、“热量”与“内能”三个概念，特别是晶体熔化/凝固过程中的内能变化。 3.理解做功改变内能的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.分子动理论回顾： 物质是由大量的___分子___、___原子___构成的。 分子在永不停息地做__无规则____运动，温度越高，分子运动越___剧烈___。 分子间存在相互作用的___引力___和___斥力___。 2.内能的定义： 构成物体的所有分子，其热运动的___分子动能___与分子___势能___的总和，叫做物体的内能。 单位：__焦耳____，简称__焦____，符号___J___。 ___一切___物体，不论温度高低，都具有内能。 3.影响内能的因素： 同一物体，温度升高，内能___增大___。 物体的内能还与物体的__质量____、___体积___等因素有关。 4.改变内能的方式： 热传递：条件是存在___温度差___；实质是内能的___转移___。 做功：对物体做功，内能___增大___；物体对外做功，内能___减小___；实质是其他形式的能与内能之间的___转化___。 【课堂探究】 探究一、内能 1. 热量 （1）概念：加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 1. 类比法引入 【想一想】 运动着的篮球具有___动___能； 被举高的篮球具有__重力势___能； 发生弹性形变的篮球具有___弹性势___能。 以上统称为__机械___能，它与物体的宏观运动情况有关。 【微观看世界】 构成物质的分子也在不停地做无规则运动，因此分子具有__分子动____能。 分子之间存在相互作用力，因此分子具有___分子势___能。 2. 内能的概念 定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 单位：焦耳（J）。 普遍性：因为分子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。（例如：0℃的冰也有内能） 3. 影响内能大小的因素 【讨论】 温度：对于同一个物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，因此内能越___大___。 质量：在温度和状态相同时，物体的质量越大，分子数目越多，内能越___大___。 状态：同种物质，状态不同，分子间距不同，分子势能不同，内能也不同。（例如：0℃的冰熔化成0℃的水，需要吸热，内能___增大___，但温度不变。） 易错辨析 内能 vs 机械能：静止在地面上的石头，机械能可能为0，但内能不为0。内能与宏观运动无关。 温度 vs 内能：物体温度升高，内能一定增加；但物体内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾）。 【例题1】如图甲所示，足球在空中飞行，运动的足球具有________能；如图乙所示，运动的分子像运动的足球一样，也具有________能；温度越高，分子具有的该能越________。 【答案】 动 动 大 【详解】运动的宏观物体具有动能，空中飞行的足球处于运动状态，因此具有动能。 分子作为微观粒子，同样在永不停息地做无规则运动，类比运动的宏观足球，运动的分子也具有分子动能。 同一个物体，温度越高，分子无规则运动的速度越剧烈，对应的分子动能就越大。 探究二、改变内能的方式 【想一想】通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。那么应该怎样比较不同物质的吸热能力？我们来看看通过精确实验获得的两组实验数据： 改变物体内能有两种途径：做功和热传递。这两种方式在改变内能上是__等效____的。 1. 热传递 条件：物体之间或物体的不同部分之间存在___温度差___。 方向：能量从___高___温物体传向___低___温物体（或从高温部分传向低温部分）。 结果：直到温度__相同___为止（达到热平衡）。 实质：内能的__转移____，没有能量形式的转化。 热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。符号 ，单位焦耳（J）。 2. 做功 对物体做功：外界对物体做功，物体内能__增大____，温度___升高___。 实例：压缩空气引火仪、搓手取暖、弯折铁丝发热、钻木取火。 物体对外做功：物体对外界做功，物体内能__减小____，温度__降低____。 实例：气体膨胀推动塞子、瓶塞跳出瓶口出现白雾、蒸汽机工作。 实质：其他形式的能（如机械能）与内能之间的___转化___。 【实验演示】空气压缩引火仪 操作：在厚壁玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压。 现象：棉花燃烧。 分析：活塞对筒内空气___做功___，使空气的内能___增大___，温度___升高___，达到棉花的着火点。 【实验演示】气体膨胀做功 操作：在瓶内装少量水，用打气筒往瓶里打气，当瓶塞跳出时。 现象：瓶口出现__“白气”____。 分析：瓶内气体对瓶塞___做功___，气体内能___减小___，温度___降低___，水蒸气液化成小水珠形成白雾。 【例题2】下列四幅图中改变内能的方法与其他三种不同的是（　　） A．厨房炒菜 B．搓手取暖 C．冰镇饮料 D．沐浴阳光 【答案】B 【详解】厨房炒菜、冰镇饮料、沐浴阳光都是通过热传递改变内能，搓手取暖是通过做功的方式改变内能，所以B项与其他三种不同，故选B。 【例题3】3．某物体的分子总势能为，内能为，机械能为，动能为，弹性势能为，则分子总动能为________。 【答案】 【详解】物体的内能等于分子总动能与分子总势能的总和，公式表达为，即 【归纳整理】 第1节 内能 【课堂练习】 1．下列说法正确的是（　　） A．发生热传递的两个物体温度可以相同 B．温度为0℃的物体，内能不为零 C．晶体吸热熔化，温度保持不变，内能不变 D．物体温度越高，含有的热量越多 【答案】B 【详解】A．热传递的发生条件是两物体存在温度差，温度相同的物体间无法发生热传递，故A错误； B．一切物体在任何温度下都具有内能，因此0℃的物体内能不为零，故B正确； C．晶体熔化时吸热，内能增大，仅温度保持不变，故C错误； D．热量是热传递过程中的过程量，不能表述为物体“含有”热量，故D错误。 故选B。 2．冬天喝牛奶前把牛奶放在热水里烫一烫，牛奶的温度升高，内能____________。当牛奶和水的____________（选填“内能”“温度”或“热量”）相同时，二者不再发生热传递。 【答案】 增大 温度 【详解】内能与温度有关，牛奶质量不变，温度升高时，分子热运动加剧，内能增大； 热传递发生的条件是物体间存在温度差，当牛奶和水的温度相同时，没有温度差，二者不再发生热传递。 3．（多选）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　） A．冬天搓手取暖 B．滑滑梯臀部发热 C．炒菜时铁锅变热 D．烧热的工件放入冷水中降温 【答案】AB 【详解】A．双手克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故A符合题意； B．臀部与滑梯克服摩擦做功，机械能转化为内能，属于做功改变内能，故B符合题意； C．热量从火焰传递给铁锅，是内能的转移，属于热传递改变内能，故C不符合题意； D．热量从工件传递给冷水，是内能的转移，属于热传递改变内能，故D不符合题意。 故选AB。 4．寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小丽是通过__________的方式增加了手的内能；小军是通过__________的方式增加了手的内能。两种增加内能的方式是__________。 【答案】 热传递 做功 等效 【详解】[1]小丽手捧热水杯取暖，这是利用热传递的方式获取内能，这一过程中热量发生了转移。 [2]用双手反复摩擦让手感到温暖，这是利用做功的方式增加了手的内能，使手的温度升高。 [3]二者在改变物体内能的效果上相同，所以两种改变内能的方式是等效的。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第1节 内能 （导学案） 【学习目标】 1.了解分子动理论的基本观点，知道分子具有动能和势能。 2.知道什么是物体的内能，知道一切物体都具有内能。 3.知道内能与温度的关系，能简单描述温度、热量和内能的区别。 4.知道改变物体内能的两种途径：做功和热传递，并能解释相关现象。 【学习重点】 1.内能的概念及其影响因素。 2.改变物体内能的两种方式：做功和热传递。 【学习难点】 1.理解内能与机械能的区别。 2.区分“温度”、“热量”与“内能”三个概念，特别是晶体熔化/凝固过程中的内能变化。 3.理解做功改变内能的实质是能量的转化，热传递的实质是能量的转移。 【自主预习】阅读教材，完成以下问题： 1.分子动理论回顾： 物质是由大量的 、 构成的。 分子在永不停息地做 运动，温度越高，分子运动越 。 分子间存在相互作用的 和 。 2.内能的定义： 构成物体的所有分子，其热运动的 与分子 的总和，叫做物体的内能。 单位： ，简称 ，符号 。 物体，不论温度高低，都具有内能。 3.影响内能的因素： 同一物体，温度升高，内能 。 物体的内能还与物体的 、 等因素有关。 4.改变内能的方式： 热传递：条件是存在 ；实质是内能的 。 做功：对物体做功，内能 ；物体对外做功，内能 ；实质是其他形式的能与内能之间的 。 【课堂探究】 探究一、内能 1. 热量 （1）概念：加热水的过程就是热传递的过程。在热传递过程中，传递的热的多少叫作热量。 1. 类比法引入 【想一想】 运动着的篮球具有 能； 被举高的篮球具有 能； 发生弹性形变的篮球具有 能。 以上统称为 能，它与物体的宏观运动情况有关。 【微观看世界】 构成物质的分子也在不停地做无规则运动，因此分子具有 能。 分子之间存在相互作用力，因此分子具有 能。 2. 内能的概念 定义：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和，叫做物体的内能。 单位：焦耳（J）。 普遍性：因为分子永不停息地做无规则运动，所以 物体在任何情况下都具有内能。（例如：0℃的冰也有内能） 3. 影响内能大小的因素 【讨论】 温度：对于同一个物体，温度越高，分子热运动越剧烈，分子动能越大，因此内能越 。 质量：在温度和状态相同时，物体的质量越大，分子数目越多，内能越 。 状态：同种物质，状态不同，分子间距不同，分子势能不同，内能也不同。（例如：0℃的冰熔化成0℃的水，需要吸热，内能 ，但温度不变。） 易错辨析 内能 vs 机械能：静止在地面上的石头，机械能可能为0，但内能不为0。内能与宏观运动无关。 温度 vs 内能：物体温度升高，内能一定增加；但物体内能增加，温度不一定升高（如晶体熔化、液体沸腾）。 【例题1】如图甲所示，足球在空中飞行，运动的足球具有________能；如图乙所示，运动的分子像运动的足球一样，也具有________能；温度越高，分子具有的该能越________。 探究二、改变内能的方式 【想一想】通过前面的实验我们知道：不同物质吸热的能力不同。那么应该怎样比较不同物质的吸热能力？我们来看看通过精确实验获得的两组实验数据： 改变物体内能有两种途径：做功和热传递。这两种方式在改变内能上是 的。 1. 热传递 条件：物体之间或物体的不同部分之间存在 。 方向：能量从 温物体传向 温物体（或从高温部分传向低温部分）。 结果：直到温度 为止（达到热平衡）。 实质：内能的 ，没有能量形式的转化。 热量：在热传递过程中，传递能量的多少叫做热量。符号 ，单位焦耳（J）。 2. 做功 对物体做功：外界对物体做功，物体内能 ，温度 。 实例：压缩空气引火仪、搓手取暖、弯折铁丝发热、钻木取火。 物体对外做功：物体对外界做功，物体内能 ，温度 。 实例：气体膨胀推动塞子、瓶塞跳出瓶口出现白雾、蒸汽机工作。 实质：其他形式的能（如机械能）与内能之间的 。 【实验演示】空气压缩引火仪 操作：在厚壁玻璃筒底部放一小团干燥的棉花，用力将活塞迅速下压。 现象：棉花燃烧。 分析：活塞对筒内空气 ，使空气的内能 ，温度 ，达到棉花的着火点。 【实验演示】气体膨胀做功 操作：在瓶内装少量水，用打气筒往瓶里打气，当瓶塞跳出时。 现象：瓶口出现 。 分析：瓶内气体对瓶塞 ，气体内能 ，温度 ，水蒸气液化成小水珠形成白雾。 【例题2】下列四幅图中改变内能的方法与其他三种不同的是（　　） A．厨房炒菜 B．搓手取暖 C．冰镇饮料 D．沐浴阳光 【例题3】3．某物体的分子总势能为，内能为，机械能为，动能为，弹性势能为，则分子总动能为________。 【归纳整理】 第1节 内能 【课堂练习】 1．下列说法正确的是（　　） A．发生热传递的两个物体温度可以相同 B．温度为0℃的物体，内能不为零 C．晶体吸热熔化，温度保持不变，内能不变 D．物体温度越高，含有的热量越多 2．冬天喝牛奶前把牛奶放在热水里烫一烫，牛奶的温度升高，内能____________。当牛奶和水的____________（选填“内能”“温度”或“热量”）相同时，二者不再发生热传递。 3．（多选）下列实例中，通过做功的方式来改变内能的是（　　） A．冬天搓手取暖 B．滑滑梯臀部发热 C．炒菜时铁锅变热 D．烧热的工件放入冷水中降温 4．寒冷的冬季，小丽和小军冻得伸不出手，于是分别采取了图甲和图乙所示的取暖方式。从物理学的角度来看，小丽是通过__________的方式增加了手的内能；小军是通过__________的方式增加了手的内能。两种增加内能的方式是__________。 【课后反思】 本节课学习中，你有哪些收获，还有哪些问题？ 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $