12.1内能 作业设计-2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

12.1 内能——水火箭一飞冲天背后的内能奥秘 一、作品基础信息 项目 填写内容 作品名称 12.1 内能——水火箭一飞冲天背后的内能奥秘 学段学科 初中 物理 适用年级 九年级 教材版本 粤教沪科版 对应内容 九年级物理上册 第十二章第1节《内能》 作业类型 课前作业＋课堂作业＋课后作业 完成时长 课前作业5分钟，课堂作业22分钟，课后作业19分钟，总时长46分钟（课时作业不占用课后时间） 设计者 罗家创 二、设计背景与意图 1. 课标与教材分析 · 课标要求：本作业对应的学科核心素养是“物理观念”“科学探究”“科学思维”“科学态度与责任”，需达成“能说出内能的概念，知道一切物体在任何温度下都具有内能”“能列举影响内能大小的因素”“能理解做功和热传递是改变内能的两种方式”等学业质量标准 · 教材地位：本节是九年级物理上册第十二章第1节《内能》，承接前面学习的机械能、分子热运动等知识，是学生从宏观能量向微观内能过渡的关键节点，也为后续学习热机、能量守恒等内容奠定基础。核心概念是内能，核心方法是“做功”与“热传递”两种改变内能的方式，价值观上强调“从生活走向物理，从物理走向社会”。 · 教学重难点：重点：内能的概念、影响内能大小的因素、改变内能的两种方式。难点：区分做功和热传递改变内能的本质区别（能量转化 vs 能量转移），并能判断内能变化的方向。 2. 学情分析 维度 具体描述 已有基础 学生已掌握机械能、动能、势能等概念，知道分子在永不停息地做无规则热运动，具备一定的实验观察和归纳能力，且亲身参与过学校科技节水火箭比赛，对水火箭的充气、发射、回收过程有直观体验。 现有困惑 容易混淆“内能”与“机械能”，误认为“静止物体没有内能”“0℃的水没有内能”；对“做功可以改变内能”缺乏直观感受，难以区分“做功”和“热传递”的本质区别；缺乏将内能知识迁移到生活现象中的实践经验。 差异分析 班级内学生水平参差不齐：部分学生抽象思维较强，能快速理解内能与温度、质量的关系；部分学生更依赖直观实验和情境体验，需要借助水火箭充气、气球放气等实验来突破难点；还有少数学生基础薄弱，需要分层作业中的基础题保障底线达标。 3. 设计意图（一段话讲清即可） 本作业设计以“从生活走向物理，从物理走向社会”为核心理念，以肇庆市地质中学第二届科技节水火箭一飞冲天比赛为真实情境主线，将内能概念的建立、影响内能大小的因素、改变内能的两种方式（做功和热传递）等核心知识融入水火箭的充气、发射、回收全过程。通过“课前活动—课堂探究—课后巩固—拓展应用”的递进式作业结构，引导学生在真实问题解决中建构物理观念，发展科学思维与科学探究能力，落实核心素养。 三、作业目标 目标维度 编号 具体目标 对应核心素养 评价证据 知识理解 A 能说出内能的概念，知道一切物体在任何温度下都具有内能；能列举影响内能大小的因素（温度、质量等）；能理解做功和热传递是改变内能的两种方式。 物理观念 概念复述、基础题正确率 能力运用 B 能规范完成气球放气实验，观察并记录温度变化；能通过水火箭充气实验，归纳“压缩空气做功→内能增大→温度升高”的规律；能根据实验数据（打气筒、打气后、发射后温度）分析内能变化及原因。 科学探究 实验记录、数据表格、过程描述 思维发展 C 能区分做功和热传递改变内能的本质区别（能量转化 vs 能量转移）；能运用“内能—温度”关系解释白雾形成等生活现象；能通过对比“打气”和“加热”两种方式，批判性分析水火箭发射的可行性。 科学思维 论证思路、辩论发言、现象解释 情感态度 D 能联系生活现象，产生探究内能的兴趣；能与小组成员合作交流，表达观点；能撰写“弹幕式”安全短评，树立安全用能意识。 科学态度与责任 反思语、短评作品、合作表现 四、作业内容与目标对应表 题号 题型 题目概要 对应作业目标编号 设计意图 参考答案/评价要点 001 课前感知 观看水火箭比赛视频，思考推动水火箭的能量来自哪里、是什么能量转化成机械能、提出一个关于这个能量的问题。 A、D 以真实情境激发兴趣，从能量转化角度初步认识内能。 来自瓶内高压空气的内能；空气内能转化为水火箭机械能；问题言之有理即可。 002 实验思考 水火箭瓶内空气有没有内能？充气时观察到的现象？压缩空气时温度、内能如何变化？ A、B 通过充气实验直观感受“压缩空气做功→内能增大→温度升高”。 有内能；温度升高；做功，升高，增大；机械能转化为内能，内能增加。 003 分组探究 用气球模拟水火箭发射：吹胀气球、摸温度、快速放气、对比温度，思考放气时气体在做什么、温度怎样、能量怎么转化。 B、C 亲身体验“气体对外做功→内能减小→温度降低”。 气体膨胀对外做功；温度降低；内能转化为机械能，内能减少。 004 课堂思辨 变冷的气球可以一直从手上获得热量吗？发射后瓶身温度降低，为什么回收时往往是常温？ A、C 从热传递角度分析温度变化，理解改变内能的两种方式。 不能，会达到热平衡；瓶身从周围空气吸热，通过热传递回升到常温。 005 课堂开放讨论 这个变冷气球可以用什么方法使它的内能增大？至少写出2种方法。 A、C 综合运用改变内能的两种方式，培养发散思维。 做功（反复挤压、摩擦、打气）；热传递（热水浸泡、用手捂热、晒太阳）；做功和热传递改变内能是等效的。 006 课堂辩论 “既然做功和热传递都能让内能增加，那水火箭能不能用‘加热’代替‘打气’？” A、C、D 对比“打气”和“加热”，深化对两种方式的理解，培养批判性思维。 不能简单代替；打气通过压缩空气做功迅速增大气压，加热气压增大慢、推力不足、有安全隐患。 007 课堂小结 填写内能概念、影响因素、改变内能的方式，并以水火箭为例分析内能变化。 A 系统梳理核心知识，构建知识网络。 动能、分子势能；温度、质量；增大、减小；温度差；增大、减小、增大。 008 课后基础（必做） 内能概念选择题、水火箭发射能量转化选择题、做功和热传递填空. A、B 面向全体学生，确保掌握内能概念、影响因素和改变内能的基本判断。 1.A；2.B；3.热传递；做功；等效 4.小于；内；机械 009 能力提升（必做） 根据水火箭实验数据表分析、生活现象解释。 B、C 训练学生分析内能变化、判断改变方式的能力。 4.①增大②做功③减小④做功⑤增大⑥热传递；5.轮胎放气时气体对外做功，内能减小，温度降低。 010 拓展创新（选做） 写3条“弹幕式”短评，每条不超过20字，分别包含一个内能知识点、一个能量转化、一个安全提示。 A、C、D 用简短生动的语言回顾内化核心知识，培养安全用能意识。 知识点：一切物体在任何温度下都有内能；能量转化：打气时机械能转化为内能；安全提示：发射时不要对着人。 5、 作业评价 1. 评价主体与分工 评价主体 评价范围 评价作用 学生自评 全部题目 自我监控、反思学习过程 同伴互评 003、006、007等合作探究与辩论题 促进交流、互相学习、培养倾听与表达 教师评价 全部题目，重点审阅008、009、010 诊断学情、反馈指导、评定综合等级 说明：自评和互评主要服务于过程性评价，教师评价则兼顾过程与结果，最终给出本次作业的综合等级和针对性评语。 2.教师按以下方式将四个维度的等级汇总为本次作业的综合等级： 维度 A（优秀） B（良好） C（合格） D（待改进） 物理观念 内能概念表述准确，能正确列举温度、质量等影响因素，能准确判断做功和热传递改变内能的方向 概念基本正确，影响因素列举基本完整，判断方向基本正确 概念有少量错误，影响因素列举不全，判断方向有误但能修正 概念混淆，无法判断内能变化方向 科学探究 规范完成实验，数据记录完整，能独立归纳“做功→内能变化→温度变化”规律 能完成实验，数据基本完整，能在提示下归纳规律 实验操作需指导，数据记录不完整，归纳结论需帮助 未参与实验或无法归纳结论 科学思维 能准确区分做功与热传递的实质，能用“内能—温度”关系解释生活现象，辩论角度多元、论据充分 能基本区分两种方式，能解释常见现象，辩论有一定论据 区分两种方式有困难，解释现象较表面，辩论论据不足 无法区分两种方式，不能解释相关现象 科学态度 主动参与合作，积极表达观点，安全短评有创意，能主动反思改进 能按要求参与合作，短评内容合理，有一定反思 参与合作较被动，短评内容简单，反思较少 不参与合作，未完成短评，无反思 3.综合等级汇总方式，教师按以下方式将四个维度的等级汇总为本次作业的综合等级： 综合等级 参考标准 优秀 四个维度中至少三个达到A，且无C及以下；或科学探究、科学思维均达A，物理观念、科学态度达B及以上 良好 四个维度中至少三个达到B及以上，允许一个维度为C 合格 四个维度均达到C及以上，基础题正确率达标，实验参与度合格 待改进 有两个及以上维度为D，或基础题正确率不达标，或未参与实验 010为选做拓展题，其评价结果作为“优秀”等级的加分参考，不作为“合格”达标的硬性要求。 6、 试题详情及答案解释 （一）课前作业 题目编号 001 作业性质 课前感知 完成时长 5分钟 具体内容 题目 （原创）观看肇庆市地质中学第二届科技节水火箭一飞冲天比赛视频。水火箭会飞起来，说明水火箭飞起过程中做了功，而功又是能量转化的量度 思考： （1） 推动水火箭的能量来自哪里？ 。 （2） 是什么能量转化成水火箭的机械能呢？ 。 （3） 提出一个关于这个能量的问题. 。 答案 （1） 推动水火箭的能量来自瓶内高压空气（压缩空气）的内能。 （2）是空气的内能转化为水火箭的机械能。 （3）内能是什么，内能与哪些因素有关，如何改变内能等（言之有理即可）。 活动指导： 学生提前观看录制地中水火箭比赛视频，引导学生关注“打气—发射—升空”过程中能量转化的关键节点，为课堂学习内能概念做好铺垫。 作业评价 评价标准 自评 1、能认真观看视频并主动思考能量来源； □优秀 □良好 □合格 2、能初步认识内能与机械能的转化关系； □优秀 □良好 □合格 3、能提出问题，产生探究内能的兴趣。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 以学校科技节水火箭比赛为真实情境，激发学生兴趣，引导学生从能量转化角度初步认识内能，落实“从生活走向物理”的理念，为课堂学习内能概念做好铺垫。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 □科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 （二）课堂作业 题目编号 002 作业性质 实验思考题 完成时长 3 分钟 具体内容 题目 （原创）（1）水火箭瓶内空气有没有内能？为什么？ （2）对水火箭充气时，我们观察到的实验现象是： 。 （3）打气筒充气时，压缩水火箭内的空气______，使空气的温度______，内能______。 结论：对物体做功， 能转化为 能，物体内能 。 答案 （1）有内能。因为瓶内空气分子在永不停息地做无规则热运动，任何物体在任何温度下都具有内能。 （2）水火箭瓶内温度升高 （3）做功；升高；增大。 结论：对物体做功，机械能转化为内能，物体内能增加。 活动指导： 教师演示水火箭充气过程，使用温度传感器实时显示温度变化，增强直观感受。 作业评价 评价标准 自评 能理解一切物体都有内能； □优秀 □良好 □合格 能通过实验现象归纳做功可以改变内能； □优秀 □良好 □合格 能准确描述压缩空气时温度和内能的变化。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 通过水火箭充气实验，让学生直观感受“压缩空气做功→内能增大→温度升高”，突破“做功改变内能”这一重点，培养观察与归纳能力。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 ☑科学探究 □科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 003 作业性质 分组探究题 完成时长 5分钟 具体内容 题目 （原创）发射时，瓶内高压气体对外做功，内能又会怎样变化？课室不能发射，我们用气球模拟。 操作：（分组实验） 1.吹胀气球，摸气球表面温度 2.捏住气嘴快速放气（向纸张吹气） 3.对比放气前后气球温度 思考： 1.放气时气体在做什么？ 2.气球表面温度怎样？ 3.能量怎么转化？ 结论：物体对外做功， 能转化为 能，物体内能 。 答案 1. 放气时气体膨胀对外做功。 2.气球表面温度降低（变冷）。 3.气体对外做功，内能减小，温度降低，内能转化为机械能。 结论：物体对外做功，内能转化为机械能，物体内能减少 。 活动指导：学生分组实验，注意安全（不要对着人放气）。放气后立即触摸气球表面，感受温度变化。可视化：同时用测温枪测量放气前后温度。 作业评价 评价标准 自评 互评 规范完成吹气球、放气、触摸温度对比 □优 □良 □合 □优 □良 □合 准确表述放气前后气球表面温度变化 □优 □良 □合 □优 □良 □合 能说出“气体对外做功→内能减小→温度降低” □优 □良 □合 □优 □良 □合 积极参与小组讨论，倾听他人意见 □优 □良 □合 □优 □良 □合 设计意图 用气球模拟水火箭发射时气体对外做功的过程，让学生亲身体验“气体对外做功→内能减小→温度降低”，突破“做功可以改变内能”的难点，培养科学探究能力。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 □物理观念 ☑科学探究 ☑科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 004 作业性质 课堂思辨题 完成时长 3分钟 具体内容 题目 （1） 捏住气嘴快速放气，变冷的气球可以一直从手上获得热量吗？（举手表决“能/不能”，并请一名代表说明理由） （2） 发射后瓶身温度降低，为什么回收时往往是常温？ 答案 （1） 不能一直从手上获得热量。因为手与气球之间发生热传递，最终会达到热平衡，气球温度会逐渐回升到与手温相近，但不会无限吸热。若放在空气中，则最终会与室温达到热平衡。 （2）因为发射后瓶身温度降低，但放置一段时间后，瓶身会从周围空气中吸收热量，通过热传递使温度回升到常温。 活动指导：教师可引导学生联系生活实际，如冬天手冷时搓手取暖（做功）、用热水袋暖手（热传递）等，加深对两种改变内能方式的理解。 作业评价 评价标准 自评 能理解热传递的方向和热平衡； □优秀 □良好 □合格 能用热传递解释生活中的温度变化现象； □优秀 □良好 □合格 能区分做功和热传递两种改变内能的方式。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 引导学生从热传递角度分析温度变化，进一步理解改变内能的两种方式——做功和热传递，培养知识迁移和解释生活现象的能力。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 ☑科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 005 作业性质 课堂开放讨论题 完成时长 3分钟 具体内容 题目 （原创）这个变冷气球可以用什么方法使它的内能增大？（每人至少写出2种具体方法，并分享给同学） 说明：做功和热传递改变内能是 的。 答案 方法一：对气球做功（如反复挤压、摩擦气球、对气球打气），机械能转化为内能，内能增大； 方法二：热传递（如用热水浸泡、用手捂热、放在阳光下晒），气球吸收热量，内能增大。 说明：做功和热传递改变内能是等效的。虽然方式不同，但都能使气球的内能增大。 作业评价 评价标准 自评 能说出至少两种改变内能的方法； □优秀 □良好 □合格 能区分做功和热传递两种方式； □优秀 □良好 □合格 能理解做功和热传递改变内能是等效的。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 通过开放性问题，让学生综合运用改变内能的两种方式，培养发散思维和知识应用能力。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 ☑科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 006 作业性质 课堂辩论题 完成时长 5 分钟 具体内容 题目 （原创开放题）“既然做功和热传递都能让内能增加，那水火箭能不能用‘加热’代替‘打气’？给它加热也能让内能增加，能发射吗？”（小组讨论后，派代表发言） 答案 不能简单用“加热”代替“打气”来发射水火箭。虽然加热也能增加瓶内空气的内能，但打气是通过压缩空气做功，使瓶内气压迅速增大，从而将水向下喷出产生反作用力；而单纯加热瓶内空气，虽然内能增加，但气压增大较慢，且难以在短时间内形成足够大的推力，发射效果差，甚至可能因温度过高导致瓶体变形或危险。 活动指导：小组讨论后，各组代表发言，教师点评。可引导学生从“能量转化效率”“安全性”“操作性”等角度分析问题。 作业评价 评价标准 自评 互评 能从“能量转化效率”“安全性”“操作性”中至少两个角度分析 □优 □良 □合 □优 □良 □合 观点鲜明，论据充分 □优 □良 □合 □优 □良 □合 积极参与小组讨论，倾听他人意见 □优 □良 □合 □优 □良 □合 设计意图 通过对比“打气”和“加热”两种方式，深化学生对做功和热传递改变内能的理解，同时联系水火箭工作原理，培养批判性思维和合作交流能力。 作业分析 难度 □较易 □中等 ☑较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 ☑科学思维 ☑科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 007 作业性质 课堂小结 完成时长 3 分钟 具体内容 题目 小结 一、内能：构成物质的所有分子，其热运动的 和 的总和。 二、影响内能因素： 、 . 三、 改变物体内能的方式 1. 做功：对物体做功，内能 . 物体对外做功，内能 . 2. 热传递条件：存在 . 四、 实例分析：水火箭中的内能变化 打气： 对气体做功，内能 . 发射： 气体对外做功，内能 . 回升： 热传递从空气吸热，内能 . 答案 一、动能 分子势能 二、温度 质量 三、增大 减小 温度差 四、增大 减小 增大 作业评价 评价标准 自评 互评 能准确填写内能概念及影响因素； □优 □良 □合 □优 □良 □合 能正确判断做功改变内能的方向； □优 □良 □合 □优 □良 □合 能结合水火箭实例分析内能变化过程。 □优 □良 □合 □优 □良 □合 设计意图 以小结”形式，引导学生系统梳理本节课核心知识：内能概念、影响因素、改变内能的两种方式，并以水火箭为主线进行实例分析，帮助学生构建完整的知识网络，培养归纳总结能力和物理观念。 作业分析 难度 ☑较易 □中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 □科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 （三）课后作业 题目编号 008 作业性质 基础作业（必做） 完成时长 8分钟 具体内容 题目 1、 关于内能，下列说法正确的是（　　） A. 静止物品没有动能，但有内能 B. 内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 C. 物体运动速度越大，内能越大 D. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 2．学校科技节水火箭一飞冲天比赛活动中，如图所示，小军用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后往瓶内打足气形成高压空气。打开阀门，瓶内水从尾部的金属管高速喷出，水火箭向上飞向空中，此时（　　） A． 水火箭的机械能转化成内能 B． 水火箭的内能减小 C． 水火箭的重力势能一直增大 D． 水火箭的动能一直增大 3 . 冬天，小明感觉手冷时，常对着手“哈气”取暖，这是通过______的方式使手的内能增加；有时也用力搓手取暖，这是通过______的方式改变手的内能；这两种方式在改变物体的内能上是______的。 4. 如图A所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，此实验可观察到浸有乙醚的棉花燃烧起来，在这过程中，棉花获得的内能_____（选填“大于”“小于”或“等于”）人做的机械能；如图B所示，将试管内的水加热至一定程度时，试管口的木塞会被推出，木塞被推出的过程中_________能转化为________能。 答案 1、 A 2、B 3、热传递；做功；等效 4、小于；内；机械 作业评价 评价标准 自评 1. 能正确理解内能概念及影响因素； □优秀 □良好 □合格 2. 能结合水火箭情境判断内能变化； □优秀 □良好 □合格 3. 能区分做功和热传递的实质。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 面向全体学生，确保每位学生掌握内能概念、影响因素和改变内能的基本判断，落实“底线达标”。 作业分析 难度 ☑较易 □中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 □科学思维 □科学态度 题目来源 ☑引用 ☑改编 □原创 题目编号 009 作业性质 能力提升（必做） 完成时长 6分钟 具体内容 题目 5.（原创） 某小组用水火箭做实验，记录了以下数据： 测量时刻 操作 瓶内空气温度/℃ 内能变化 改变方式 打气前 未打气 25 打气后 打气20次 45 ① ② 发射后 高压气体喷出 20 ③ ④ 回收后 放置5分钟 25 ⑤ ⑥ 6.（原创）请写出能用‘内能—温度’关系解释的生活现象，并分别作出解释 例：现象：水火箭发射时瓶口出现白雾。 解释：水火箭发射时瓶口出现白雾：瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾。 （1）现象：轮胎放气时，气门嘴附近会变冷。 解释： 。 。 （2）现象： 。 解释： 。 。 答案 5.①增大②做功③减小④做功⑤增大⑥热传递 解释：打气后：打气20次，压缩瓶内空气做功，机械能转化为内能，空气内能增大，温度升高到45℃。因此①填“增大”，②填“做功”。 发射后：高压气体喷出，气体膨胀对外做功，内能转化为机械能，内能减小，温度降低到20℃。因此③填“减小”，④填“做功”。 回收后：放置5分钟，瓶内空气从周围环境吸收热量，通过热传递使内能增大，温度回升到25℃。因此⑤填“增大”，⑥填“热传递”。 6.（1）轮胎放气时，气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，所以气门嘴附近会变冷。 （2）示例：用打气筒打气时，筒壁会变热。解释：压缩空气做功，内能增大，温度升高。 作业评价 评价标准 自评 能根据实验数据正确判断内能变化及改变方式； □优秀 □良好 □合格 能用“内能—温度”关系解释生活现象； □优秀 □良好 □合格 能准确使用“做功”“热传递”“内能增大、减小”等术语表达。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 结合水火箭实验数据和生活现象，训练学生分析内能变化、判断改变方式、解释生活现象的能力。 作业分析 难度 □较易 ☑中等 □较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 ☑科学思维 □科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 题目编号 010 作业性质 拓展创新（选做） 完成时长 5分钟 具体内容 题目 7.（原创）科普“弹幕”短评： 观看水火箭发射视频或回顾实验，写3条“弹幕式”短评，每条不超过20字，要求分别包含： 一个内能知识点； 。 一个能量转化； 。 一个安全提示。 。 答案 本题属于开放性、创新性作业，目的是让学生用简短、生动的语言回顾和内化本节课核心知识。 “内能知识点”可以写：一切物体在任何温度下都有内能；内能大小与温度、质量、状态等有关；做功和热传递可以改变内能。 “能量转化”可以写：打气时机械能转化为内能；发射时内能转化为机械能；气体对外做功，内能减小。 “安全提示”可以写：打气不要超过规定气压；发射时不要对着人；不要用加热代替打气；实验时听从老师指挥。 作业评价 评价标准 自评 短评中包含准确的内能知识点； □优秀 □良好 □合格 短评中能正确描述能量转化过程； □优秀 □良好 □合格 短评中包含合理的安全提示，语言简洁有创意。 □优秀 □良好 □合格 设计意图 以“弹幕短评”形式，激发学生表达欲和创造性，引导学生在真实情境中综合运用内能知识，同时渗透安全意识。 作业分析 难度 □较易 □中等 ☑较难 核心素养 ☑物理观念 □科学探究 ☑科学思维 ☑科学态度 题目来源 □引用 □改编 ☑原创 学科网（北京）股份有限公司 $ 12.1 内能——水火箭一飞冲天背后的内能奥秘 班别： 姓名： 学号： （一）课前作业 题目编号 001 作业性质 课前感知 完成时长 5 分钟 （原创）观看肇庆市地质中学第二届科技节水火箭一飞冲天比赛视频。水火箭会飞起来，说明水火箭飞起过程中做了功，而功又是能量转化的量度 思考： （1） 推动水火箭的能量来自哪里？ （2） 是什么能量转化成水火箭的机械能呢？ （3） 提出一个关于这个能量的问题. 作业评价 评价标准 自评 1、能认真观看视频并主动思考能量来源； □优秀 □良好 □合格 2、能初步认识内能与机械能的转化关系； □优秀 □良好 □合格 3、能提出问题，产生探究内能的兴趣。 □优秀 □良好 □合格 （二）课堂作业 题目编号 002 作业性质 实验思考题 完成时长 3 分钟 （原创）（1）水火箭瓶内空气有没有内能？为什么？ （2）对水火箭充气时，我们观察到的实验现象是： 。 （3）打气筒充气时，压缩水火箭内的空气______，使空气的温度______，内能______。 结论：对物体做功， 能转化为 能，物体内能 。 作业评价 评价标准 自评 能理解一切物体都有内能； □优秀 □良好 □合格 能通过实验现象归纳做功可以改变内能； □优秀 □良好 □合格 能准确描述压缩空气时温度和内能的变化。 □优秀 □良好 □合格 题目编号 003 作业性质 分组探究题 完成时长 5分钟 （原创）发射时，瓶内高压气体对外做功，内能又会怎样变化？课室不能发射，我们用气球模拟。 操作：（分组实验） 1.吹胀气球，摸气球表面温度 2.捏住气嘴快速放气（向纸张吹气） 3.对比放气前后气球温度 思考： 1.放气时气体在做什么？ 2.气球表面温度怎样？ 3.能量怎么转化？ 结论：物体对外做功， 能转化为 能，物体内能 。 作业评价 评价标准 自评 互评 规范完成吹气球、放气、触摸温度对比 □优 □良 □合 □优 □良 □合 准确表述放气前后气球表面温度变化 □优 □良 □合 □优 □良 □合 能说出“气体对外做功→内能减小→温度降低” □优 □良 □合 □优 □良 □合 积极参与小组讨论，倾听他人意见 □优 □良 □合 □优 □良 □合 题目编号 004 作业性质 课堂思辨题 完成时长 3分钟 （1） 捏住气嘴快速放气，变冷的气球可以一直从手上获得热量吗？（举手表决“能/不能”，并请一名代表说明理由） （2） 发射后瓶身温度降低，为什么回收时往往是常温？ 作业评价 评价标准 自评 能理解热传递的方向和热平衡； □优秀 □良好 □合格 能用热传递解释生活中的温度变化现象； □优秀 □良好 □合格 能区分做功和热传递两种改变内能的方式。 □优秀 □良好 □合格 题目编号 005 作业性质 课堂开放讨论题 完成时长 3分钟 （原创）这个变冷气球可以用什么方法使它的内能增大？（每人至少写出2种具体方法） 说明：做功和热传递改变内能是 的。 作业评价 评价标准 自评 能说出至少两种改变内能的方法； □优秀 □良好 □合格 能区分做功和热传递两种方式； □优秀 □良好 □合格 能理解做功和热传递改变内能是等效的。 □优秀 □良好 □合格 题目编号 006 作业性质 课堂辩论题 完成时长 5 分钟 （原创开放题）“既然做功和热传递都能让内能增加，那水火箭能不能用‘加热’代替‘打气’？给它加热也能让内能增加，能发射吗？”（小组讨论后，派代表发言） 作业评价 评价标准 自评 互评 能从“能量转化效率”“安全性”“操作性”中至少两个角度分析 □优 □良 □合 □优 □良 □合 观点鲜明，论据充分 □优 □良 □合 □优 □良 □合 积极参与小组讨论，倾听他人意见 □优 □良 □合 □优 □良 □合 题目编号 007 作业性质 课堂小结 完成时长 3 分钟 小结 一、内能：构成物质的所有分子，其热运动的 和 的总和。 二、影响内能因素： 、 . 三、 改变物体内能的方式 1. 做功：对物体做功，内能 . 物体对外做功，内能 . 2. 热传递条件：存在 . 四、 实例分析：水火箭中的内能变化 打气： 对气体做功，内能 . 发射： 气体对外做功，内能 . 回升： 热传递从空气吸热，内能 . 作业评价 评价标准 自评 互评 能准确填写内能概念及影响因素； □优 □良 □合 □优 □良 □合 能正确判断做功改变内能的方向； □优 □良 □合 □优 □良 □合 能结合水火箭实例分析内能变化过程。 □优 □良 □合 □优 □良 □合 （三）课后作业 题目编号 008 作业性质 基础作业（必做） 完成时长 8分钟 1、 关于内能，下列说法正确的是（　　） A. 静止物品没有动能，但有内能 B. 内能和温度有关，所以0℃的水没有内能 C. 物体运动速度越大，内能越大 D. 温度高的物体一定比温度低的物体内能大 2．学校科技节水火箭一飞冲天比赛活动中，如图所示，小军用饮料瓶制作水火箭，先在瓶里装适量水，然后将带有阀门的金属管插入瓶塞，旋紧瓶塞后往瓶内打足气形成高压空气。打开阀门，瓶内水从尾部的金属管高速喷出，水火箭向上飞向空中，此时（　　） A． 水火箭的机械能转化成内能 B.水火箭的内能减小 C.水火箭的重力势能一直增大 D.水火箭的动能一直增大 3 . 冬天，小明感觉手冷时，常对着手“哈气”取暖，这是通过______的方式使手的内能增加；有时也用力搓手取暖，这是通过______的方式改变手的内能；这两种方式在改变物体的内能上是______的。 4. 如图A所示，取一个配有活塞的厚玻璃筒，筒内放一小团浸有少量乙醚的棉花，快速压下活塞，此实验可观察到浸有乙醚的棉花燃烧起来，在这过程中，棉花获得的内能_____（选填“大于”“小于”或“等于”）人做的机械能；如图B所示，将试管内的水加热至一定程度时，试管口的木塞会被推出，木塞被推出的过程中_________能转化为________能。 作业评价 评价标准 自评 1. 能正确理解内能概念及影响因素； □优秀 □良好 □合格 2. 能结合水火箭情境判断内能变化； □优秀 □良好 □合格 3. 能区分做功和热传递的实质。 □优秀 □良好 □合格 题目编号 009 作业性质 能力提升（必做） 完成时长 6分钟 5.（原创） 某小组用水火箭做实验，记录了以下数据： 测量时刻 操作 瓶内空气温度/℃ 内能变化 改变方式 打气前 未打气 25 打气后 打气20次 45 ① ② 发射后 高压气体喷出 20 ③ ④ 回收后 放置5分钟 25 ⑤ ⑥ 6.（原创）请写出能用‘内能—温度’关系解释的生活现象，并分别作出解释 例：现象：水火箭发射时瓶口出现白雾。 解释：水火箭发射时瓶口出现白雾：瓶内气体膨胀对外做功，内能减小，温度降低，瓶口附近水蒸气遇冷液化成小水滴，形成白雾。 （1）现象：轮胎放气时，气门嘴附近会变冷。 解释： 。 （2）现象： 。 解释： 。 。 作业评价 评价标准 自评 能根据实验数据正确判断内能变化及改变方式； □优秀 □良好 □合格 能用“内能—温度”关系解释生活现象； □优秀 □良好 □合格 能准确使用“做功”“热传递”“内能增大、减小”等术语表达。 □优秀 □良好 □合格 题目编号 010 作业性质 拓展创新（选做） 完成时长 5分钟 7.（原创）科普“弹幕”短评： 观看水火箭发射视频或回顾实验，写3条“弹幕式”短评，每条不超过20字，要求分别包含： 一个内能知识点； 。 一个能量转化； 。 一个安全提示。 。 作业评价 评价标准 自评 短评中包含准确的内能知识点； □优秀 □良好 □合格 短评中能正确描述能量转化过程； □优秀 □良好 □合格 短评中包含合理的安全提示，语言简洁有创意。 □优秀 □良好 □合格 学科网（北京）股份有限公司 $