初三物理《分子动理论与内能》单元整体教学设计（含分层作业设计）

初三物理《分子动理论与内能》单元整体教学设计（含分层作业设计）

  单元整体设计说明

  本单元教学设计立足于《义务教育物理课程标准（2022年版）》对“物质的结构与物体的尺度”、“能量”主题的要求，针对初中三年级学生在中考总复习阶段的知识整合与能力提升需求，进行重构与深化。原分散的“分子动理论”与“内能及其改变”知识点，被整合为一个具有内在逻辑统一性的“热现象本质与能量观”大单元。设计核心在于超越对孤立概念的记忆，引导学生从微观粒子运动和相互作用的视角，理解宏观热现象和内能变化的本质，初步构建“宏观-微观-能量”三重分析框架，形成科学的物质观与能量观。本设计秉持“以学生为中心、以素养为导向”的理念，通过创设真实问题情境、设计阶梯式探究任务、实施精准分层作业，促进学生在物理观念、科学思维、科学探究及科学态度与责任等方面的综合发展，旨在打造一个既能夯实中考必备基础，又能启迪科学思维、体现学科前沿渗透的顶尖教学范例。

  第一部分：单元教学总体规划

  一、课程标准与学科核心素养对接分析

  1.物理观念：引导学生从分子动理论的基本观点出发，认识物质是由大量分子组成的，分子在永不停息地做无规则运动，分子间存在相互作用力。以此为基础，建立“内能”的概念，理解内能是物体内所有分子热运动的动能与分子势能的总和。明确改变内能的两种途径（做功和热传递）及其等效性，并能运用这一观念解释相关的自然现象和生产生活实例。

  2.科学思维：重点培养学生的模型建构与推理论证能力。将宏观物体抽象为由大量微观粒子（分子）构成的物理模型；通过推理，从扩散现象、布朗运动等实验事实概括出分子动理论的基本观点；运用类比法（如将分子动能与宏观动能类比，将分子势能与弹性势能类比）理解内能的组成；通过分析实例，辨析做功与热传递在改变内能上的异同，培养分析与综合能力。

  3.科学探究：设计并实施关于扩散现象影响因素的探究实验；探究做功（如压缩气体、摩擦生热）与内能变化的定量与定性关系；经历“提出问题、猜想与假设、设计实验、获取证据、分析论证、交流评估”的基本过程，提升实验设计与数据处理能力。

  4.科学态度与责任：通过了解人类对物质微观结构认识的历程，体会科学研究的艰辛与乐趣，形成严谨求实的科学态度。认识内能的利用在人类社会发展中的重要作用（如热机、制冷设备），同时关注热机效率、能源消耗与环境保护的关系，树立可持续发展的社会责任意识。

  二、学情分析

  本单元教学对象为初三学生，正处于中考复习的关键期。

  已有基础：学生在初二已学习了机械能、温度、热量等概念，对宏观的“力与运动”、“能量转化”有初步认识。在生活中对热现象（如蒸发、热胀冷缩）有丰富感性经验。具备一定的逻辑推理能力和实验观察能力。

  学习难点：1.概念抽象：“分子”无法直接观察，其“无规则运动”、“相互作用力”、“内能”等概念极为抽象，学生难以建立清晰的微观图景。2.概念辨析：容易混淆“温度”、“热量”、“内能”三个核心概念；对“做功”和“热传递”改变内能的本质区别与联系理解不深。3.模型应用：难以自觉运用分子动理论模型解释复杂的宏观热现象。4.复习倦怠：在复习课中，容易对重复已学知识产生倦怠，需要新的认知挑战和深度整合来维持学习动机。

  分层考量：学生群体在物理思维水平、知识掌握程度、学习兴趣上存在显著差异。需设计差异化学习路径和作业，使基础薄弱者能巩固根基，学有余力者能拓展深度与广度。

  三、单元教学目标

  （一）知识与技能目标

  1.能复述分子动理论的基本内容，并能用该理论解释扩散、蒸发、物态变化等常见热现象。

  2.能准确说出内能的定义、单位，知道内能与温度、体积、物态及质量的关系。

  3.能阐述改变内能的两种方式，知道做功和热传递在改变内能上是等效的，并能举例说明。

  4.能区分温度、热量、内能三个概念，并能在具体情境中正确使用。

  5.了解比热容的概念（作为内能改变的深化），能用其解释简单的自然现象（如海陆风）并进行简单计算。

  （二）过程与方法目标

  1.通过观察演示实验和参与分组探究，学习从宏观现象推断微观本质的科学方法。

  2.经历“提出问题—猜想—实验设计—分析论证”的完整探究过程，特别是对扩散快慢影响因素的探究。

  3.学会用类比、推理、归纳等思维方法理解抽象概念。

  4.初步学习利用控制变量法设计实验，并能够对实验数据进行初步分析。

  （三）情感态度与价值观目标

  1.通过了解科学家探索物质微观结构的历程，感受科学发现的魅力，培养探索未知的兴趣。

  2.在小组合作探究中，培养团队协作精神和交流表达能力。

  3.通过认识内能利用与环境保护的矛盾，初步形成节能意识和可持续发展观念。

  四、单元教学重难点

  教学重点：分子动理论的基本观点；内能的概念；改变内能的两种方式及其等效性。

  教学难点：用分子动理论解释宏观热现象；温度、热量、内能的概念辨析；从能量转化与转移的角度理解做功改变内能的本质。

  五、单元课时安排（共3课时）

  第一课时：走进微观世界——分子动理论的再发现与深化

  第二课时：能量的新视角——内能及其改变的奥秘

  第三课时：融会贯通与中考链接——热现象本质的综合应用与解题策略

  第二部分：分课时教学实施过程详案

  第一课时：走进微观世界——分子动理论的再发现与深化

  （一）课前预学与诊断（时间：课前一天）

  任务一（基础回顾）：请学生阅读八年级教材相关章节，绘制“分子动理论”知识思维导图，需包含“物质由分子构成”、“分子热运动”、“分子间作用力”三个主干及其主要证据和实例。

  任务二（问题收集）：列举至少两个你用现有知识难以清晰解释的生活中的“热现象”（例如：为什么热水比冷水蒸发得快？为什么铁轨连接处要留缝隙？），并写下你的初步猜想。

  设计意图：激活学生已有知识，通过思维导图实现初步结构化。收集真实问题，使教学起点源于学生困惑，增强课堂针对性。

  （二）课中探究与建构（时间：45分钟）

  环节一：情境导入，聚焦微观（约5分钟）

  情境呈现：播放一段高速摄影下的墨水滴入清水后扩散过程的微观模拟动画，同时展示宏观生活中花香四溢、茶叶在水中舒展、铅块金块压紧后相互渗入的图片。

  问题链驱动：

  1.这些现象的共同点是什么？（物质自发地混合进入对方）

  2.为什么会有这样的现象发生？你能用以前学过的知识解释吗？（引导学生回顾“扩散现象”）

  3.我们从宏观看到了现象，但现象背后的本质原因是什么？物质内部究竟发生了什么？

  教师引导：今天，我们将化身“微观侦探”，穿越到分子和原子的尺度，去揭开这些热现象背后的统一真相——分子动理论。

  环节二：实验探究，再发现规律（约20分钟）

  本环节不是简单复述结论，而是通过“升级版”实验和问题，引导学生对分子动理论进行深度再发现。

  探究活动一：分子运动的再探究

  *演示实验1：将一滴蓝墨水分别滴入一杯热水和一杯冷水中，学生观察并记录扩散快慢。

  *问题：这个实验说明了什么？（分子在运动）为什么热水里扩散更快？（分子运动更剧烈）这直接关联到什么宏观物理量？（温度）

  *思维提升：这个实验证明了分子运动与温度有关。那么，分子运动是“有方向、有规律”的吗？如何证明其“无规则”？

  *引入科学史与前沿：简要介绍布朗运动（播放显微镜下花粉颗粒无规则运动的视频），说明布朗运动是分子无规则运动的间接但有力的证据。并类比介绍现代扫描隧道显微镜（STM）技术，展示其拍摄到的硅表面原子排列的真实图像，让学生直观感受“分子/原子”的真实存在，将抽象概念具体化。

  *结论生成：引导学生自主归纳：一切物质的分子都在永不停息地做无规则运动，温度越高，分子无规则运动越剧烈。

  探究活动二：分子间作用的再体验

  *学生分组实验：

  1.将两个铅柱的平滑切面用力压紧后，竖直悬挂，下面可以挂一定重量的钩码而不分离。

  2.尝试将两块表面光滑的塑料吸盘挤压在一起后拉开，感受拉力大小。

  *问题链：

  1.铅柱和吸盘为什么能“粘”在一起？（分子间有引力）

  2.为什么需要用力压紧才能体现？平时两块铅块放在一起为什么不吸引？（分子间距离较大时，作用力十分微弱）

  3.既然有引力，为什么固体和液体很难被压缩？（说明分子间还存在斥力）

  4.斥力和引力谁为主，由什么决定？

  *模型建构：教师用弹簧连接两个小球作为类比模型，演示当距离改变时，引力和斥力的变化情况。引导学生理解分子间同时存在引力和斥力，合力表现为引力或斥力取决于分子间距。并解释固体、液体、气体分子间距的不同导致状态差异。

  *结论生成：分子间同时存在相互作用的引力和斥力，其作用效果与分子间的距离有关。

  环节三：模型应用，解释现象（约15分钟）

  任务：运用升级后的分子动理论模型，分组讨论并尝试解释课前收集的疑难问题及其他典型现象。

  *现象1：为什么热水蒸发比冷水快？

  *小组解释：蒸发是液体表面分子挣脱引力飞出的过程。热水温度高，分子平均动能大，能挣脱引力飞出的分子比例高，故蒸发快。

  *现象2：为什么铁轨连接处要留缝隙？

  *小组解释：温度升高时，铁轨分子无规则运动加剧，平均距离增大（分子间斥力起主要作用），导致宏观上的热膨胀。留缝隙是为防止膨胀时产生巨大应力导致变形。

  *现象3：用手很难将打气筒的活塞压下去（压缩气体），说明什么？

  *小组解释：压缩气体时，分子间距离减小，斥力急剧增大，表现为宏观上的难压缩性。

  教师巡视指导，关注学生是否自觉运用“分子运动剧烈程度（温度）”、“分子间距”、“分子力”等要素进行分析。最后进行精讲点拨，总结用分子动理论解释现象的一般思路：找准对象（什么物质？）→分析状态（温度、体积变化？）→推断微观（分子运动、间距、作用力如何变？）→连接宏观（导致什么现象？）。

  环节四：课堂小结与延伸思考（约5分钟）

  小结：师生共同梳理本课核心——分子动理论的三要素。强调其作为解释热现象本质的“基础模型”地位。

  延伸思考：分子动理论完美解释了所有现象吗？它有哪些局限性？（引导学生思考：该理论是经典的、统计性的，适用于大量分子集体表现。对于个别分子或极端条件，需要更先进的量子理论。激发学生对科学理论发展性的认识。）

  （三）课后分层作业（时间：课后至次日）

  【A层：基础巩固】（全体学生必做）

  1.概念梳理：用自己理解的语言重新书写分子动理论的三条内容，每条附上一个最令你信服的实验或生活实例。

  2.解释现象：用分子动理论简要解释：（1）长期堆煤的墙角会变黑；（2）气体容易被压缩，但压缩到一定程度后很难再压缩。

  3.基础辨析：判断正误并改正：（1）扫地时尘土飞扬，说明分子在永不停息地运动。（2）破镜不能重圆，是因为分子间的引力消失了。

  【B层：能力提升】（中等及以上学生选做）

  1.实验设计：设计一个简单的家庭小实验，证明温度对分子热运动快慢的影响。写出实验步骤、所需器材、预期现象和结论。

  2.推理分析：用分子间作用力的知识，分析为什么橡皮筋被拉长后具有弹性势能？从微观角度，这种弹性势能主要与分子间的引力还是斥力有关？为什么？

  3.跨学科联想：化学中也学习分子、原子。请思考：物理中的“分子动理论”与化学中“分子、原子是构成物质的基本粒子”的观点，有何联系与区别？物理更侧重研究分子的哪方面？

  【C层：拓展探究】（学有余力、兴趣浓厚学生选做）

  1.文献阅读：查阅资料，了解“布朗运动”的发现者罗伯特·布朗以及“分子动理论”奠基人之一詹姆斯·克拉克·麦克斯韦的贡献。写一篇300字左右的科学短文，简述他们的工作如何推动了人类对物质世界的认识。

  2.模型批判与建构：分子动理论模型将分子视为“小球”，分子力类似“弹簧”。这个模型有哪些优点和不足？尝试提出一个你认为更能形象表示分子及其相互作用的创意模型（可以用图画、比喻、手工制作等方式）。

  3.前沿关联：了解“纳米技术”。思考在纳米尺度（几十到几百个分子的大小），物质的许多特性会发生变化（如熔点、颜色、磁性）。这从侧面印证了分子动理论的哪个观点？（提示：与表面分子占比急剧增大有关）

  第二课时：能量的新视角——内能及其改变的奥秘

  （一）课前预学与诊断（时间：课前一天）

  任务一（概念初构）：基于第一课时的分子动理论，请尝试回答：既然分子在不停地做无规则运动，分子间还有作用力，那么由大量分子组成的物体，应该具有什么形式的能量？请给它起个名字，并说明理由。

  任务二（生活观察）：寻找生活中三个“物体温度升高”的例子。思考并记录：在这些例子中，物体增加的能量是从哪里来的？方式相同吗？

  （二）课中探究与建构（时间：45分钟）

  环节一：从微观到宏观，建构内能概念（约10分钟）

  复习锚定：通过提问快速回顾分子动理论要点。

  类比迁移：

  1.运动的篮球具有动能。那么，做无规则运动的分子呢？（分子动能——与温度相关，是统计平均值概念）

  2.被拉伸的弹簧具有势能。那么，相互吸引或排斥的分子之间呢？（分子势能——与分子间距、物态、体积相关）

  概念生成：物体内部所有分子的分子动能和分子势能的总和，叫做物体的内能。

  深度辨析：

  *内能与机械能：通过“静止在桌面上的冰块”为例，分析其机械能（可能为0）和内能（大量分子在运动，有相互作用）的区别。强调内能是“微观能量”，与物体内部状态有关；机械能是“宏观能量”，与物体整体运动及位置有关。

  *内能的影响因素：小组讨论：影响物体内能大小的可能因素有哪些？

  *温度：反映分子平均动能，温度升高，分子平均动能增大，内能通常增加（注意：非必然，如晶体熔化过程）。

  *体积、物态：影响分子间距，从而改变分子势能。如0℃冰熔化成0℃水，温度不变，分子平均动能不变，但分子势能增大，内能增加。

  *质量：分子总数。同种物质，相同状态下，质量越大，内能越大。

  结论：内能是状态量，由物体的温度、体积、物态和质量共同决定。

  环节二：探究内能改变的途径（约25分钟）

  核心问题：物体的内能可以改变吗？如何改变？

  探究活动一：热传递——能量的转移

  *生活实例回顾：用手触摸一杯热水，手变热；晒太阳感觉暖和。

  *实验聚焦：教师演示“热从金属棒的高温端传递到低温端”（用温度传感器实时显示温度变化）。

  *概念提炼：这种内能从高温物体传到低温物体，或者从物体的高温部分传到低温部分的过程，叫做热传递。发生热传递的条件是存在温度差。

  *引入热量：在热传递过程中，传递内能的多少叫做热量，单位是焦耳（J）。强调“热量”是一个过程量，只存在于热传递过程中，不能说“物体含有热量”。

  *“三胞胎”辨析（温度、内能、热量）：设计表格，引导学生从定义、符号、单位、性质（状态量/过程量）、表述习惯等方面进行比较，并通过大量实例进行判断练习，如“温度高的物体内能一定大吗？”、“物体吸收了热量，温度一定升高吗？”等。

  探究活动二：做功——能量的转化

  *实验激疑：

  1.压缩空气引火仪实验：快速下压活塞，硝化棉燃烧。问：谁对谁做功？能量如何转化？（活塞对空气做功，机械能转化为空气的内能）

  2.摩擦生热实验：用砂纸快速摩擦金属棒，学生触摸感受温度变化。问：能量如何转化？（克服摩擦力做功，机械能转化为内能）

  3.气体膨胀做功实验：密闭容器内加热少量水至沸腾，蒸汽冲开软木塞。问：谁对谁做功？能量如何转化？（气体对木塞做功，内能转化为机械能）

  *规律归纳：引导学生从能量转化角度总结：对物体做功，物体内能增加（通常是机械能转化为内能）；物体对外做功，物体内能减少（内能转化为机械能）。

  *本质对比：将热传递与做功并列对比。

  *热传递：内能的转移过程。形式：传导、对流、辐射。条件：温度差。实质：内能从高温物体转移到低温物体，能量形式不变。

  *做功：内能与其他形式能的转化过程。条件：有力的作用并在力的方向上移动距离。实质：其他形式的能与内能相互转化。

  探究活动三：等效性的再认识

  *情境：一根铁丝，我们可以用火加热使其温度升高（热传递），也可以反复弯折使其温度升高（做功）。

  *结论：做功和热传递在改变物体的内能上是等效的。1焦耳的功与1焦耳的热量，在改变内能的效果上是相当的。

  环节三：综合应用，解决问题（约8分钟）

  案例分析：分析“柴油机压缩冲程”和“做功冲程”中的能量转化。

  1.压缩冲程：活塞压缩气缸内空气，对空气做功，机械能转化为内能，空气温度、压强急剧升高。

  2.做功冲程：高温高压燃气推动活塞做功，内能转化为机械能。

  任务：请学生类比分析汽油机的四个冲程，并绘制简单的能量转化流程图。

  设计意图：将内能改变的知识与重要的热机原理结合，体现知识的应用价值，并为后续“热机效率”学习埋下伏笔。

  环节四：课堂总结与能量观升华（约2分钟）

  总结：内能是能量的一种重要形式。改变内能有做功和热传递两种方式，它们分别对应着能量的转化与转移。这是能量守恒定律在热现象中的具体体现。

  升华：从钻木取火到现代热机，人类文明的发展史，就是一部认识和利用内能的历史。如何更高效、更清洁地利用内能，是我们面临的时代课题。

  （三）课后分层作业（时间：课后至次日）

  【A层：基础巩固】

  1.填空：内能是物体内部所有分子的______和______的总和。影响内能的因素有______、______、和。

  2.判断并说明理由：（1）0℃的冰没有内能。（2）物体温度降低，一定是放出了热量。（3）对物体做功，物体的内能一定增加。

  3.连线题：将左边改变内能的方式与右边实例连接起来。

  晒太阳取暖做功

  用打气筒打气，筒壁发热热传递

  锯木头，锯条发烫

  放在炉火上的水壶，水温升高

  【B层：能力提升】

  1.图像分析：一定质量的某种气体，从A状态变化到B状态，其内能增加了。请设计两种可能的路径（一种主要通过热传递，一种主要通过做功），并在示意图上简要标注。

  2.解释论证：冬天，手冷时，我们常常会双手互相搓一搓，或者对着手哈气。请从改变内能的方式和能量转化（转移）的角度，详细解释这两种方法为什么都能使手暖和起来。

  3.误差分析：在“压缩空气引火”实验中，有时动作慢了硝化棉不燃烧。请分析可能的原因，并提出改进建议。

  【C层：拓展探究】

  1.定量初探：查阅资料，了解“热功当量”实验（焦耳实验）的物理思想、主要装置和历史意义。写一篇报告，说明该实验如何证明了做功和热传递在改变内能上的等效性，以及其对能量守恒定律确立的贡献。

  2.工程思维：热机（如汽车发动机）是将内能转化为机械能的装置。但其效率通常较低（汽油机约20%-30%），大部分内能以废气、散热等形式耗散。请调研目前提高热机效率的主要技术手段（如涡轮增压、阿特金森循环等），并尝试从热传递和做功的角度，分析这些技术是如何减少能量损失的。

  3.哲学思辨：有观点认为“做功改变内能”本质上是大量微观粒子（分子）在做功（例如气体分子碰撞活塞）。请尝试从这个微观角度，重新思考“做功”和“热传递”的界限是否绝对分明？这对你理解能量的本质有何启发？

  第三课时：融会贯通与中考链接——热现象本质的综合应用与解题策略

  （一）课前预学与诊断（时间：课前一天）

  任务（自我检测）：完成一份精简的单元前置测试卷（5道选择题，2道简答题），内容覆盖前两课时核心概念与简单应用。教师课前批阅，用于精准把握学生薄弱环节。

  （二）课中整合与提升（时间：45分钟）

  环节一：知识网络构建，概念再澄清（约10分钟）

  活动：小组共建概念图。以“热现象的本质与内能”为中心词，小组合作在板面或大纸上绘制包含“分子动理论”、“内能”、“改变方式”、“核心概念辨析”、“典型现象”、“应用实例”等节点的概念图，要求体现逻辑关系并用箭头连接。

  教师点评与精讲：选取有代表性的小组作品展示，师生共同评价、补充、优化。教师重点针对前置测试中暴露的共性问题（如“温度、内能、热量”的混用，对“做功改变内能”的条件理解不清等）进行强化辨析，通过变式问题（如“物体吸收热量，内能一定增加，温度一定升高吗？”结合物态变化分析）进行突破。

  环节二：模型应用进阶，解释复杂现象（约15分钟）

  挑战任务：运用“宏观-微观-能量”三重分析框架，分组攻关以下综合问题。

  问题1：解释“蒸发制冷”现象。例如，夏天在地上洒水感到凉快；人出汗后风吹过觉得冷。

  *要求分析路径：

  *宏观现象：液体蒸发，周围物体温度降低。

  *微观本质：液体表面动能较大的分子挣脱引力飞出，成为气体分子。剩下液体分子的平均动能减小（因为跑掉的是动能大的）。

  *能量视角：液体为了蒸发，需要吸收热量（克服分子间引力做功，增加分子势能），这部分热量来自液体自身和周围环境，导致温度降低，内能减少。

  问题2：分析“保温瓶”的保温原理。

  *要求分析路径：

  *结构对应：双层玻璃夹层抽成真空、镀银反射面、软木塞。

  *原理对应（针对热传递三种方式）：

  *真空——减少热传导和对流（缺乏介质）。

  *镀银——减少热辐射（反射辐射热）。

  *软木塞——减少热传导（不良导体）和对流。

  *本质：最大限度地减缓通过热传递导致的内能减少。

  环节三：中考真题探析，掌握解题策略（约15分钟）

  策略一：概念辨析题——抓住定义本质

  呈现典型中考选择题/填空题，如：“关于温度、热量、内能，以下说法正确的是……”。引导学生总结解题关键：紧扣定义，注意“一定”、“可能”、“总是”等绝对化词语，结合反例（如晶体熔化、液体沸腾）进行判断。

  策略二：现象解释题——规范表述逻辑

  呈现中考简答题，如：“从分子动理论的角度，解释为什么‘酒香不怕巷子深’？”或“用物理知识解释‘钻木取火’的原理”。教师展示并对比“优秀答案”与“问题答案”，引导学生归纳答题模板：明确指出涉及的物理原理（分子动理论/改变内能方式）→分步清晰地阐述微观过程或能量转化过程→最后扣题总结。强调使用学科术语，逻辑连贯。

  策略三：实验探究题——把握设计思想

  呈现关于“比较不同物质吸热能力”（比热容实验）或“探究影响扩散快慢因素”的中考实验题片段。重点引导学生分析：实验目的是什么？如何控制变量？观察或测量什么物理量？数据或现象说明了什么？结论如何表述？

  学生实战：分组限时完成1-2道精选的中考综合题（中等难度），然后交叉评讲，教师最后进行思路点拨。

  环节四：单元反思与展望（约5分钟）

  反思：通过本单元学习，你对“热”的认识发生了怎样的改变？从“感觉热”到“温度”，再到“内能”，最后到其微观本质和改变规律，这条认识路径给你怎样的启示？

  展望：内能是能量大家族的重要一员。能量的形式还有电能、光能、化学能、核能等。它们之间如何转化？转化时遵循什么普遍规律？这将是我们在后续“能量守恒与可持续发展”大单元中要探索的宏大主题。

  （三）课后分层作业（单元综合检测）

  本部分作业设计为单元检测卷形式，分为“基础过关卷”、“能力提升卷”和“拓展挑战卷”，供不同层次学生在复习阶段选用。

  【A层：基础过关卷】（侧重概念理解与直接应用）

  （此处为模拟试卷内容，包含选择题、填空题、简答题、实验题等，全部围绕最核心、最基础的知识点设计，题目情境简单直接，无复杂综合。）

  示例简答题：夏天，小明从冰箱里拿出一瓶饮料，过一会儿，瓶外壁出现许多小水珠。请用所学的物理知识解释这个现象。

  【B层：能力提升卷】（侧重知识综合与迁移应用）

  （题目设计增加综合性、干扰性，需要辨析概念、分析过程、解释较复杂现象，可能涉及简单计算。）

  示例实验题：为探究“做功可以改变物体内能”，某同学设计了如图所示的实验：在瓶内装有少量水，用塞子塞紧，往瓶内打气。请回答：（1）当塞子从瓶口跳起时，观察到什么现象？（2）分析该现象中能量转化情况。（3）该实验装置与教材中“压缩空气引火仪”在改变内能的方式上有何异同？

  【C层：拓展挑战卷】（侧重科学思维深度与跨学科联系）

  （题目设计体现探究性、开放性、前沿性联系，可能涉及信息阅读、方案设计