1.2 内能和热量 教学设计 2026-2027年初中物理教科版九年级上册

追本溯源识内能　做功热传探变化

——教科版九年级上册第1章第2节《内能和热量》教学设计

一、教学内容解析

1.内容

本节课选自教育科学出版社《义务教育教科书·物理》九年级上册第1章第2节，是2026—2027学年最新版教材中“内能”主题的核心课时。其主要内容包括：内能的概念、内能的单位、影响物体内能大小的因素、热传递及其发生条件、热量的概念、做功改变物体内能的两个方向，以及做功与热传递在改变内能上的等效性。这些内容既是学生从宏观热现象走向微观解释的关键一步，也为后续学习能量的转化与利用奠定了坚实基础。

2.内容解析

内能是能量家族中与生产生活联系最为密切的成员之一。本节课在学生已经建立了机械能概念、认识了分子无规则运动的基础上，通过类比宏观物体的动能与势能建构内能的概念，实现由宏观世界到微观世界的思维跨越，类比是本节课蕴含的重要物理方法。在改变内能方式的学习中，通过“压缩空气引火”与“气体膨胀做功”两个方向相反的演示实验形成证据链，引导学生经历“观察—分析—归纳”的探究过程，体会实验归纳、比较分类的科学思维；借助神舟系列飞船返回舱再入大气层等最新科技情境，让学生感受物理知识在国之重器中的应用，落实“从生活走向物理，从物理走向社会”的课程理念。

教学重点：内能的概念；改变物体内能的两种方式。

二、教学目标设置

1.物理观念：能说出内能的定义及单位，知道内能是物体内部所有分子热运动的动能与分子势能的总和；能列举影响内能大小的因素，知道一切物体在任何情况下都具有内能；

2.科学思维：能通过类比机械能的方法理解内能，能对“温度高的物体一定比温度低的物体内能大”等说法作出判断与质疑，发展推理论证能力；

3.科学探究：经历观察压缩空气引火仪等演示实验的过程，能基于实验现象归纳出做功改变物体内能的规律，学会从证据得出结论；

4.科学态度与责任：能运用热传递和做功的知识解释搓手取暖、热水袋暖手、返回舱再入大气层升温等生活与科技现象，体会物理与生活、技术的紧密联系。

三、学生学情分析

1.学情概述

九年级学生具备一定的观察、比较和归纳能力，日常生活中积累了大量与“冷、热、暖”有关的经验，但这些经验大多是感性的，学生常常把“温度”“热量”“内能”混为一谈，容易形成“热的物体才有内能”“温度能够传递”等迷思概念，需要借助典型实例和问题辨析加以澄清。

2.知识储备

学生通过前面的学习已经建立了动能、势能和机械能的概念，知道了分子在永不停息地做无规则运动，分子之间存在相互作用的引力和斥力；同时具备丰富的生活体验，如冬天搓手取暖、晒太阳、使用热水袋等，这为本节课建构内能概念、探究改变内能的方式奠定了良好基础。但分子看不见、摸不着，学生的微观想象能力尚待培养，这也是本节课需要突破的地方。

3.能力储备

从能力储备来看，学生已经历了较多的观察与实验探究活动，初步具备依据现象进行分析归纳的能力，对类比的方法也有接触。因此在建构内能概念和归纳改变内能方式的过程中，可以让学生在教师的引导下自主分析实例、总结规律。

教学难点：用类比的方法建构内能的概念；辨析温度、内能与热量之间的关系；理解做功与热传递改变内能的实质与区别。

四、教学策略分析

鉴于以上分析，本节课采用情境导入、实验探究、问题引导与讲练结合相结合的教学方法。以“2026年米兰冬奥会运动员搓手取暖”与“热水袋暖手”双情境对比制造认知冲突，引出核心问题；以内能概念与机械能的类比突破抽象概念的建构难点；以压缩空气引火仪演示实验和气体膨胀做功视频形成方向互补的证据链，帮助学生自主归纳规律；以神舟系列飞船返回舱再入大气层的最新科技素材实现知识的应用与迁移。整个教学过程坚持以教师为主导、以学生为主体，通过问题链驱动学生思考，通过小组讨论促进思维碰撞，通过当堂练习与课后作业实现分层巩固，从而达到师生共同发展的课堂教学效果。

五、教学过程设计

(一)情境导入　唤醒生活经验

【情境创设】

课件出示两幅画面：画面一，2026年米兰冬奥会赛场，越野滑雪运动员冲过终点后弓腰搓动双手取暖；画面二，北方冬季的教室里，同学们捧着灌满热水的暖手袋。教师提问：搓手和暖手都能让手暖和起来，这两种“变暖”的方式，从物理角度看是一样的吗？

【师生活动1】

学生自由发言，出现“摩擦生热”和“热量传过来”两种典型回答。教师追问：摩擦为什么能生热？热量又是从哪里“传”过来的？这两种方式改变的是手上的什么？带着这些问题，教师顺势引出课题并板书：内能和热量。

【设计意图】

以2026年米兰冬奥会和冬季生活情境双例对比切入，制造认知冲突，激发探究欲望；同时把零散的生活经验聚焦到“内能”这一核心概念上，自然引出本节课要研究的问题，体现“从生活走向物理”的课程理念。

(二)类比建构　形成内能概念

【问题链1】

运动的足球具有动能，发生弹性形变的弹簧具有弹性势能。那么，做无规则运动的大量分子具有动能吗？相互之间存在引力和斥力作用、仿佛彼此“束缚”在一起的分子，具有势能吗？

【师生活动2】

学生类比宏观物体的动能与势能，尝试作出推测并说明理由。教师在学生猜想的基础上总结：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，内能的单位是焦耳，符号为J。

教师抓住“所有”和“总和”两个关键词进行追问：一颗小水珠与一大杯水相比，谁的分子数目多？一杯80℃的热水与同一杯20℃的凉水相比，哪杯水中的分子无规则运动更剧烈？学生讨论后归纳出影响内能大小的因素：分子的数目、分子热运动的剧烈程度（与温度有关）、分子间相互作用的情况（与物体的状态有关）。

【辨析讨论】

教师追问：静止放在水平地面上的足球，机械能为零，它的内能也为零吗？冰冷的冰块有内能吗？学生小组讨论后得出：一切物体在任何情况下都具有内能，因为物体内部的分子在永不停息地做无规则运动。

【设计意图】