14.1 内能及其改变 教案（表格式） 2025-2026学年物理沪科版九年级全一册

第一节内能及其改变教学目标物理观念:了解内能和热量的含义,知道做功和热传递是改变内能的两种途径,能将内能、热量等概念与相关的自然现象联系起来;了解热传递的三种形式。科学思维:通过观察分析实验和实例,提炼内能跟温度的关系,归纳出做功和热传递是改变物体内能的两种途径,知道做功与热传递的实质是能量转化与转移的形式。科学探究:设计并实施实验,观察并分析实验现象,归纳改变物体内能的方法。在探究过程中,学会使用转换法显示不易被直接观察的物理量变化。科学态度与责任:知道内能的利用在人类社会发展史上的重要意义;了解热量的概念,能在生活和相关的物理活动中正确使用其术语。教学重难点教学重点:内能、热量概念的建立,认识改变物体内能的两条途径。教学难点:如何正确使用所学知识叙述相关的物理现象。教学准备教师准备:课件、压缩空气引火仪、酒精灯、铁丝、盛热水的暖水瓶等。学生准备:烧杯、热水、凉水、蓝墨水、胶头滴管、锯条、打气筒、带橡皮塞的厚玻璃瓶、橡皮管、大烧杯、小烧杯、两支温度计等。教学过程教学环节设计意图一、创设情境导入新课视频导入1老师:我的一听可乐不小心拉环拉断了,怎样才能打开呢?学生:……老师:我只要一张A4纸就能解决这个问题。想不想知道老师是怎么做的呀?来,让我们看一下纸开易拉罐的视频吧!很神奇是不是!想知道其中的奥秘吗?那就跟随老师开启今天的科学之旅吧!情境导入2老师:卖火柴的小女孩是一个大家耳熟能详的童话故事,小女孩太冷了,她是怎样来取暖的?学生:擦燃火柴烤火。老师:对,她采取了一些方法,可是还是没有改变悲惨的命运。好了,今天我们来学习有关内容,学完后再回来帮帮卖火柴的小女孩,让她改变命运,好吗?学生:好!利用贴近生活的物品和问题,打破学生固有认知,呈现较为夸张的不可能,激发学生好奇心,引发思考二、新课讲解探究新知探究点一物体的内能1.类比法建立内能的概念物体物体具有机械能运动着的篮球具有动能处在一定高度的石块被地球吸引而具有势能被压缩的弹簧因发生弹性形变而具有势能采用类比的方法,利用学生已有的知识和生活经验,帮助学生理解抽象概念,完成知识迁移续表物质由分子组成?能分子运动具有分子动能分子间相互吸引与排斥具有相对的分子势能内能:物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和称为物体的内能,内能的单位是焦耳(J)。

2.影响内能大小的因素(1)内能跟温度的关系①学生探究活动:如图,往盛有相同质量的热水、冷水杯中分别同时滴入相同数量的蓝色墨水,观察现象。②学生描述现象:热水中的蓝颜色扩散更快,冷水中的蓝色扩散较慢。③小组成员间交流讨论,老师适时点拨,最后达成共识。④结论:物体的内能跟其温度有关。(2)结合内能的概念和事例,分析影响物体内能大小的其他因素。①归纳推理过程:②结论:内能的大小跟物体的温度、质量、体积、状态等有关。③老师点拨:因为温度、质量、体积、状态只是影响物体内能大小的因素,不是决定因素,故在描述内能大小跟某个因素关系时,一定要注意表述的严谨性,在其他情况相同时,其关系才能明确,如等质量的两杯水(即质量、体积、状态相同),热水比冷水内能大。这是易错点之一。3.拓展探究:内能与机械能(1)老师点拨:我们虽然通过机械能类比得出内能的概念,但是内能与机械能有很多的不同之处,请按下列表格区别内能和机械能:能量形式内能机械能概念物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和物体所具有的动能、势能的总和鼓励学生参与课堂探究,锻炼学生的观察和推理能力实现学生由感性思维上升到理性思维过程,提高学生的逻辑思维能力通过表格形式,让学生专注于内能和机械能的区别续表能量形式内能机械能研究对象物体内所有分子整个物体影响因素温度、质量、体积、状态质量、速度、高度是否为零一切物体都有内能,不能为0物体机械能可以为0相同点单位都是焦耳(2)结论:内能和机械能是自然界中存在的两种截然不同的能量形式。探究点二改变物体内能的两种途径1.老师引导:物体内能不但有大小,而且还可以变大变小。比如寒冷的冬天,当我们在室外感受到寒冷时通常会做出什么动作以缓解寒意?学生甲:哈气(做出动作)。学生乙:搓手、跺脚(做动作)。老师评价:对,这样都可以;你知道这都是用到了什么样的方法吗?2.做功改变物体的内能(1)老师演示课本P35“做中学”实验。①实验设计:在配有活塞的厚玻璃筒里放一小团硝化棉,把活塞迅速压下去。②实验现象:硝化棉会燃烧。③实验分析:原因是活塞压缩筒内的空气,对筒内的空气做功,使空气的内能增加,温度升高,达到硝化棉的燃点。④实验结论:对物体做功,物体内能增加。(2)学生实验①实验指导:组装如图所示装置,玻璃瓶内有一些水,水的上方有水蒸气,塞紧塞子后用气筒往瓶里打气。②实验现象:塞子跳起,瓶内出现白雾;③实验分析:原因是水蒸气对塞子做功,内能减少,温度降低,水蒸气液化成小水滴,形成水雾。④实验结论:物体对外做功,物体内能减少。(3)做功改变物体内能的实质①师生共同分析以上两个实验的具体过程:②结论:做功改变物体内能的实质,是内能与其他形式的能(如机械能)的相互转化。(4)请列举生活中做功改变物体内能的实例。(5)拓展实验:有条件地完成课本P37“DIS实验室”中“探究做功与内能改变的关系”实验。运用学生现有生活经验,提出问题创设情境经典实验,现象明显,是本节课必须讲到的实验,通过观察、分析,有助于学生理解做功跟内能改变的关系让学生更系统、更全面地理解,做功对象不同,内能变化情况不同从能量转化角度去理解做功改变物体内能的实质3.热传递改变物体内能(1)演示实验①老师演示:点燃酒精灯,将一段长短合适的铁丝的一端放在酒精灯的火焰上灼烧,让一名同学手握铁丝的另一端。②实验现象:一会儿后,被烤得一端变得通红,同学拿的一端变得发烫。③实验分析:酒精燃烧放出热量,铁丝吸收热量后内能增加,温度升高变红;热量从铁丝变红的一端传递到温度较低的另一端,这一端的内能增加,温度升高变得发烫。④结论:热传递可以改变物体内能。(2)学生实验:①老师指导学生往大烧杯里倒入少量凉水,老师再用暖水瓶给小烧杯里倒入适量热水(80℃左右),测量并记录它们的初温。②将小烧杯小心放入大烧杯中,每隔1min观察并记录凉水和热水的温度变化。③待温度相平后停止实验。记录数据表格时间/min12345678热水温度/℃凉水温度/℃④根据表格中数据在坐标图中分别画出热水和凉水的温度随时间变化图像。⑤分析表格数据和坐标图像发现:温度高的热水温度持续降低,说明它的内能减少,温度低的凉水温度持续升高,说明它的内能增加。

⑥实验结论:热传递可以改变物体内能,热传递实质是内能的转移。⑦交流评估:a.热传递的条件是什么?提示:物体间存在温度差。b.热传递的方向特征是什么?提示:从高温物体传递到低温物体。c.高温物体降低的温度和低温物体升高的温度是否相等?能不能说物体间传递的是温度?提示:不相等;不能。(3)指导学生阅读P35最后一段、P36第一段及图14—3、14—4、14—5,回答问题:①热传导、热对流和热辐射是热传递的三种形式,热传导时,物体的物体内各部分的物质不发生移动,热对流时,物体内各部分物质之间会流动,主要发生在气体或液体中,热辐射不需要介质,如太阳的光和热就是以这种方式传到地球的。

②说说在大自然或日常生活中,还有哪些热传递是通过热传导、热对流或热辐射进行的?感受动手实验乐趣,体验热传递和热传导直观地观察到冷水和热水温度的变化。感受热传递的过程,思考热传递的方向和热传递的条件。通过记录数据,绘制图像意识到探究实验,数据处理的重要性。培养学生实事求是的科学思维和探究能力4.总结:做功和热传递是改变物体内能的两种途径。(1)小组交流:请思考一根钢锯条如何才能让它的内能变大,温度升高?方法有哪些?(2)请回顾思考:卖火柴的小女孩,我们如何用学过的方法让她度过寒冷的夜晚?探究点三热量指导学生阅读课本P36~37,交流讨论后回答下列问题:1.概念:在热传递过程中,物体间内能传递的多少称为热量。热量通常用字母Q表示,常用单位是焦耳,符号是J。

2.实质:在热传递过程中,高温物体放出热量,温度降低,内能减少,低温物体吸收热量,温度升高,内能增加。因此,热传递的实质就是内能从高温物体向低温物体转移,这是能量转移的一种方式。

3.老师点拨:热量是热传递过程中物体内能的改变量,因此热量是个过程量,只有在热传递过程中才能谈及热量。不能说某个物体具有或含有多少热量。热传递转移的是能量,而不是温度。即:热量不能含,温度不能传。通过这堂课的学习成果解释看遇到的问题,感受科学的魅力和知识的可贵回顾本节知识,加深记忆,对易错点进行点拨三、归纳概括课堂小结学生讨论发言,梳理本节知识要点,老师随时补充。(“课堂小结”内容见PPT课件)培养学生归纳总结的意识和能力板书设计第一节内能及其改变一、内能1.概念:物体所有分子无规则运动的分子动能与分子势能的总和。2.跟温度有关3.一切物体都有内能二、改变物体内能的方式1.做功实质:内能跟其他形式的能的转化。2.热传递(1)实质:内能的转移。(2)三种方式:热传导、热对流和热辐射。三、热量:在热传递过程中,物体间内能传递的多少。教学反思物体的内能是比较抽象的物理概念,微观世界的知识,不像机械能那样直观,故在教学中采用类比的方法