13.3 内能 教学设计 2026—2027学年物理人教版九年级全一册

课题

第3节　内能

课型

新授课

课时

1课时

教材版本

人教版《物理》九年级全一册

教学方法

类比法、演示实验法、问题引导法、辨析归纳法

学科

物理

年级

九年级

教学用具

压缩空气引火仪、塑料瓶（带塞）、打气筒、乙醚、硝化棉、多媒体

教材分析

本节为《物理》九年级第十三章第3节。在分子动理论基础上具体说明内能是物体内部的能量。内能不直观、更抽象，通过与机械能类比建立内能概念，再分析改变内能的两种途径，并辨析温度、热量与内能三个概念。

学情分析

学生已具备温度、热量、分子动理论等知识基础，但内能概念抽象，初学时难以理解。九年级学生有一定抽象思维能力，但对微观概念缺乏直观感受，需通过实验和实例帮助建立内能概念。

核心素养目标

物理观念：知道内能的概念和单位；知道改变内能的两种方式。

科学思维：会用类比的方法建立内能的概念，能简单描述温度和内能的关系。

科学探究：通过探究找到改变物体内能的两种方法；用所学知识解释一些内能增加或减少的实例。

科学态度与责任：通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣；通过演示实验使学生养成观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。

教学重点

内能概念的建立，改变物体内能的两种途径。

教学难点

用类比的方法建立内能的概念。

教学过程

【环节一：情境导入（4~5分钟）】

【教师活动】提问：装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来，推动瓶塞的能量来自哪里？追问：飞在空中的足球因运动和高度具有动能和势能；热现象来源于大量分子的无规则热运动，分子之间还存在着相互作用力，分子自身是否也具有能量呢？

【学生活动】思考：瓶塞弹起的能量可能来自瓶内气体；分子或许也有"动

能"和"势能"。

【设计意图】由暖水瓶塞弹起设疑，从宏观机械能类比到微观分子能量，引出内能的学习。

【过渡语】分子是否具有能量？我们先从分子动能说起。

【环节二：任务一　内能的概念（10~11分钟）】

【教师活动】类比讲解：运动的物体有动能，运动的分子同样有分子动能，温度越高分子热运动越快，动能越大；被压缩或拉伸的弹簧有弹性势能，分子间相互吸引排斥，也有分子势能。归纳内能概念：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能，单位是焦耳（J）。分析炙热的铁水和冰冷的冰块都有内能，说明一切物体都具有内能。

【学生活动】理解：分子动能与温度有关；分子势能与分子间作用力和距离有关；一切物体都有内能；内能与整个物体的机械运动情况无关。

【内能概念】内能是物体内部所有分子热运动动能与分子势能的总和，单位是焦耳（J），一切物体都具有内能。

【内能与机械能】内能与物体内部分子的热运动和相互作用有关；机械能与整个物体的机械运动情况有关，二者是不同形式的能。

【典例精讲】例1：关于静止在水平地面上的足球的能量，下列说法中正确的是（　　）

A. 因为足球静止，所以足球的分子动能为零

B. 因为足球在水平地面上，所以足球的分子势能为零

C. 如果足球运动起来，足球的内能要增加

D. 如果足球的温度升高，足球的内能要增加

【答案】D。解析：分子在不停做热运动，动能不为零；足球运动是机械运动，不影响内能；温度升高，分子运动加快，内能增加。故选D。

【设计意图】用类比法建立内能概念，通过列表对比内能与机械能，突破抽象概念的理解难点。

【知识点】内能：物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和；单位焦耳；一切物体都有内能。

【环节三：任务二　改变内能的两种途径（12~13分钟）】

【教师活动】热传递：寒冷冬天抱热水袋，热水放出热量内能减少，人吸收热量内能增加；举例冷毛巾降温、热工件放入冷水、冰镇饮料。做功演示：

压缩空气引火仪内放一小团硝化棉，迅速压下活塞，观察硝化棉燃烧。反向演示：给烧瓶内打气，瓶塞跳出时瓶内出现白雾。

搓手哈气取暖（热传递改变内能）

压缩空气引火仪实验

打气使瓶塞跳出实验

【学生活动】观察：压下活塞硝化棉燃烧，说明压缩气体做功使空气内能增加、温度升高达到着火点；瓶塞跳出时瓶内出现白雾，说明气体对外做功内能减少、温度降低，水蒸气液化。归纳：外界对物体做功，内能增加；物体对外界做功，内能减少。联系实例：古人钻木取火是克服摩擦做功；汽车急刹车轮胎克服摩擦生热。

【压缩引火】硝化棉用量要少，压活塞要迅速有力；观察瓶塞跳出时注意瓶口