初中物理教学设计
设计者姓名
工作单位
课题名称
内能
所在章节
第十三章第二节
教
学
内
容
分
析
《内能》是初中物理第十三章第二节的内容，是热学基础知识。本节内容是在分子动理论和机械能的知识基础上，建立内能概念的。在热现象、热传递、做功的基础上，研究物体内能的变化，找到改变物体内能的两种方式，并从效果、能的形式变化与否上区别改变物体内能两种方式的异同。本节内容是后续学习热机的基础。
学
生
情
况
分
析
学生已经学习过机械能和分子动理论的内容，但是印象不深刻，借用图片和视频，回忆起分子动理论的内容，运用类比的方法概括出物体内能的概念，通过观察、分析、归纳出改变物体内能的两种方法。本节课的宗旨是通过类比的方法学习微观的物理知识，结合已学知识分析、归纳、学习新知识，并在学习知识的同时发现问题和解决问题，本课时要求学生具备初步运用类比法学习物理知识、分析物理现象、归纳物理结论的能力。
教
学
目
标
1．了解内能的概念，知道任何一个物体都具有内能。
2．知道热量的概念及单位。
3．结合实例分析，知道热传递是改变物体内能的一种方式，是内能的转移过程。
4．知道做功可以使物体内能增加或减少的一些事例。
5.会根据分子动理论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。
6.了解用热传递和做功改变物体内能的方法在生产、生活中的应用，会应用相关知识解释一些现象。
教
学
重
点
及
解
决
措
施
重点：改变物体内能的两种途径。
内能改变有两种方法：做功和热传递，这两种改变内能的方法在生活中经常使用到，只是没有上升到理论层面，可以给出生活中常见的内能改变，对内能改变方法进行分类，从而总结出内能改变的两种方法。以实验为基础，通过讨论、归纳得出热传递和做功都能改变物体的内能的结论。并从能的形式是否改变的角度思考两种方式在改变内能上的本质区别，运用改变内能的两种方式来解释生活中的一些热现象，感受生活与物理的密切联系。
教
学
难
点
及
突
破
措
施
难点：用类比的方法建立内能的概念。
学生虽然前面学习了分子动理论的内容，但对其内容的记忆并不深，要从微观角度思考问题难度会比较大。为了认识物体的内能，通过对知识的分解、铺垫，提供合适的学习支架，完成从宏观思维到微观分析上的过渡，运用类比法认识分子的动能和分子势能，建立内能的概念。
教
学
策
略
及
媒体选择
内能的概念比较抽象，学生难于直接接受和理解。在教学中可以结合机械能的知识，可用对比的方法，物体由于运动而具有动能，分子也在不停地做无规则运动，所以分子也具有动能；弹簧被压缩或拉伸时具有弹性势能，分子间也存在相互作用的引力和斥力，所以分子间也存在分子势能。内能的大小与温度有关，可以通过物体温度的变化来反映内能的变化。内能改变有两种方法：做功和热传递，这两种改变内能的方法在生活中经常使用到，只是没有上升到理论层面，可以给出生活中常见的内能改变，对内能改变方法进行分类，从而总结出内能改变的两种方法。热传递中转移能量的多少就是热量，它是一个过程量，反映内能的变化量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述，热传递改变内能是能量的转移。做功改变物体内能涉及两个方面，对物体做功和物体对外做功，通过实验来证明做功可以改变物体的内能，其中采用了转化的方法，如压缩空气使其内能增大，转化为棉花的燃烧等。做功改变物体的内能是能量的转化。
媒体选择：多媒体课件、空气压缩引火仪、烧瓶、打气筒、自行车车胎、橡皮管、玻璃管、水、暖水瓶。
教学环节
教 学 过 程
教师活动
学生活动
设计意图
创设情景
引入新课
新课内容
新课内容
新课内容
课堂总结
作业布置
播放视频：神舟九号火箭载着国人的梦想飞向太空。
设疑；神舟九号发射时，为什么要携带大量的燃料？火箭利用哪种能量做升空的动力呢？
内能
展示具有动能的物体的图片和视频。
物体由于运动而具有的能量是动能。分子具有动能吗？
展示具有势能的物体的图片和视频。
弹簧由于发生弹性形变具有弹力，还具有弹性势能。分子间有分子势能吗？
我们把动能和势能统称为机械能，构成物体的所有分子，其热运动的动能和分子势能之和叫做物体的内能。
内能和机械能是同种能量吗？你能说出它们的异同点吗？
小结：内能是与机械能不同的一种能量。物体可以没有机械能，但一定有内能。因为分子在不停地做无规则运动，所以一切物体都具有内能。
内能的大小
猜想：内能大小可能与哪些因素有关？请说说你的猜想依据。
小结：
1．内能的大小与物体的温度有关。同一物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。
2．内能还与物体的质量、状态等有关。
3．一切物体都具有内能。
判断下列物体内能的变化。
1．太阳下的一瓶水，温度升高。
2．一杯水喝掉一半。
3．水结成冰。?
物体内能的改变──热传递
如何判断一个物体内能大小的变化？
把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中，判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。
鸡蛋和水的内能发生了改变，它们之间发生了热传递，通过热传递改变了鸡蛋和水的内能。
热会从高温物体传递给低温物体；高温物体的温度会降低内能减少，低温物体的温度会升高，内能增加。
在鸡蛋和水的例子中，热传递的方向？
热量：
1．定义：在热传递中，传递能量的多少。
2．单位：焦耳（J）。
3．物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
4．内能反映的是热传递过程中内能的变化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”、“含有”等词描述。
5．热传递中转移的是热量，不是温度。
你能举出一些利用热传递改变物体内能的例子吗？
讨论：
结合问题，讨论温度、内能和热量的不同点。
一个物体的温度升高，它的内能增加。物体内能增加，温度是否一定升高？举例说明。
小结：内能是能量的一种形式，也是某一时刻的状态量，一切物体都具有内能；热量是一个过程量，要用“吸收”或“放出”来表述，而不能用“具有”或“含有”来表述。?
物体内能的改变──做功
除了热传递外，还有什么途径可以改变物体的内能？
投影做功改变物体内能的图片和视频，这些图片说明了什么？
分组实验：怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大？
器材：一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等
学生讨论实验方法，并尝试完成实验。
分析论证：你能给这些方法进行分类吗？
你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗？
得出结论：改变物体内能有两种方式：热传递和做功。
演示实验
1．在一个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，观察发生的现象。
（1）实验中硝化棉的作用
（2）实验中谁对谁做功？
通过实验可以知道，对物体做功，物体的内能会增加，把机械能转化为内能。
利用打气筒给自行车车胎打气，请一同学用手感觉气筒外壁上下部分的温度，形成此现象的原因？
由此可见，压缩空气做功使空气内能增大是气筒外壁温度升高的主要原因，摩擦在这里是次要的。
2．在烧瓶内盛少量水。利用打气筒给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。
（1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？
（2）瓶内放水的作用是什么？
（3）实验中谁对谁做功？
本实验中通过水蒸气液化形成水雾来反映气体对外做功时内能减少、温度降低的，也是利用了转化的物理方法。
通过实验可以知道，物体对外做功，内能会减少，把内能转化为机械能。
你能再举出一些物体对外做功内能减少的例子吗？
引导讨论：
1．利用热传递和做功都可以改变物体的内能，你能说说这两种方法的异同吗？
2．物体吸热，内能一定增加、温度升高吗？对物体做功，物体内能一定增加吗？
课堂小结：
1．通过这节课你学到了什么？
2．什么是内能？物体的内能大小与温度的关系。
3．温度、内能与热量这三个物理量的关系。
4．改变物体内能的方法。
完成《动手动脑学物理》 第1、2题。
欣赏视频，交流、讨论教师提出的问题并回答。
结合动能的特点，思考问题。
分子也具有动能，根据分子动理论的初步知识，分子在不停地做无规则运动。
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结合势能的特点，知识迁移得出：分子具有分子势能，因为分子间也存在相互作用的引力和斥力。
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根据前面的定义，学生讨论。
机械能是与物体整个机械运动情况有关的能量。而内能是与物体内部分子的热运动和分子之间的相互作用情况有关，内能是不同于机械能的另一种形式的能。
内能和机械能的单位都是焦耳（J）。
学生进行讨论补充。
学生讨论，进行猜想，同学之间相互补充。
1．内能可能与温度有关，因为温度越高，分子运动越剧烈，分子动能越大，内能越大。
2．内能可能与质量有关，因为质量越大，物体所含分子数量越多。
学生根据影响内能大小的因素判断内能的变化。
物体的内能与温度有关，物体温度升高，内能增大；温度降低，内能减小。可以根据温度的变化来判断物体内能的变化。
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鸡蛋的内能减小，水的内能增大。因为鸡蛋的温度降低，水的温度升高。
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热传递从高温的鸡蛋向水传递。
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学生讨论，举例。
冬天利用热水袋取暖、发烧时用冷毛巾给头部降温、夏天把食物放入冰箱冷藏等。
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学生讨论，进行交流。
物体内能增加，温度不一定升高。如晶体在熔化时，温度不变，内能是增加的；液态晶体在凝固时，温度不变，但要放热，内能减少。
学生观察图片和视频，这些图片说明了做功可以改变物体的内能。
学生进行实验，可能会出现下列方法：
1．用打火机去烧铁丝，使铁丝的温度升高。
2．把铁丝放在热水袋上，用热水袋焐铁丝。
3．把铁丝反复弯折，使铁丝温度升高。
4．用砂纸反复摩擦铁丝，使铁丝温度升高。
……
方法1和2属于一类，采用了热传递的方法使铁丝温度升高、内能增加。另外两种方法采用做功的方法改变了铁丝的内能。
结合实际生活，学生举例，如摩擦生热、钻木取火等。
学生观察实验，思考提出的问题。
实验中利用硝化棉的燃烧反映了筒内空气内能增加，温度升高，采用了转化的方法。空气内能增加是因为活塞压缩筒内空气做功，把活塞的机械能转化为空气的内能。
打气筒外壁下面温度比上面的温度高，主要的原因是压缩空气做功增加了内能。
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学生观察实验，在瓶塞跳出时，可以看见瓶内出现水雾。它是由瓶内水蒸气遇冷液化形成的。利用打气筒给瓶内打气时，压缩瓶内空气做功，空气的内能增加，温度升高，瓶内的水汽化形成大量无色的水蒸气；当瓶内气体冲开瓶塞时，空气推动瓶塞做功，内能减少，温度降低，使水蒸气液化形成小水滴。
学生结合实际生活，举例。
如打开可乐瓶盖时，会在瓶口出现“雾”；把车胎内的气放掉时，在气门芯处出现小水珠等（可以进行课堂实验）。
结合本节所学内能，学生讨论这两个问题，也可以作为课后的思考题。
学生梳理本节课知识内容。
1．本节主要内容是内能和内能的两种改变方法。
2．内能是构成物质的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。内能的大小与温度、质量等因素有关，同一物体温度升高，内能增加。
3．热量是热传递过程中转移能量的多少，是能量的变化量。物体的温度升高，内能增大。可以通过物体温度变化反映物体内能的变化。
4．物体内能的改变可以利用热传递和做功的方法，这两种方法在改变物体的内能上是等效的。
按要求完成。
激发学生的学习兴趣和爱国热情
利用对比的方法得出内能的概念，注重物理方法培养。
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培养对比的物理方法。
培养学生分析问题的能力。
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提高学生的物理素养。培养思考、自学能力。
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利用生活实例提高学生的学习兴趣。
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培养学生合作学习的能力
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培养学生实验动手能力。
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利用分类总结的方法得出做功可以改变物体的内能。
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结合实例，加强物理与生活的联系
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培养学生的观察能力。
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培养利用物理知识解决实际问题的能力。
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培养学生观察实验、思考实验的能力。
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结合实例加强物理与生活的联系，提高学生的学习兴趣。
培养学生合作学习的能力。
培养学生总结归纳的能力。
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知识巩固。
板
书
设
计
教
学
反
思
本节课我首先建立内能的概念，再结合分子动理论说明物体内能与温度的关系，最后通过演示实验展示改变物体内能的两种方式。我个人觉得教学方法这样安排符合学生的认识过程，教学思路比较顺畅，有助于学生逐步建立内能的概念。
我觉得教学时不必让学生死记硬背这些概念的文字表述，而要指导学生用自己的语言来对相关现象进行归纳、概括，进而形成概念。教学活动中，要坚持“以学生活动为主，教师讲述为辅，学生活动在前，教师点拨评价在后的原则，尽量减少教师的包办代替。从一开始就使学生树立自主学习的意识。怎样改变物体的内能，这段内容的教学，采取演示实验，再从生活体验、身边事例入手列举事例分析解释，从感性认识上升到理性认识。注重了理论联系实际的方法，去感受、领会知识，使知识化难为易。
不足之处是教学中没有给予学生及时的帮助，有的学生就是因为碰到了难题而没有及时得到帮助最后丧失了信心。最后教师要为学生提供交流、获得成功的机会，为学生搭建舞台。
课件17张PPT。第十三章 内能 第2节 内能情景引入玩具车的动能是怎么来的？内能运动的汽车具有动能
分子在不停地运动，具有动能吗？发生弹性形变的物体具有弹性势能分子也具有势能内能内能
1．定义：构成物体的所有分子热运动的动能与分子势能的总和。
2．单位：焦耳（J）。内能讨论：
内能和机械能是同种能量吗？你能说出它们的异同点吗？一切物体都具有内能内能的大小 猜想：
内能大小可能与哪些因素有关？请说说你的猜想依据。 1．内能的大小与物体的温度有关，物体的温度升高，内能增大。
2．一切物体都具有内能。
3．内能的大小还与物体的质量、状态、体积等因素有关。试一试：判断下列物体内能的变化。
1．太阳下的一瓶水，温度升高。
2．一杯水喝掉一半。
3．水结成冰。内能的大小把刚煮熟的鸡蛋从开水中拿出放入冷水中，判断鸡蛋和水的内能的变化。并说出理由。热传递：
1．条件:
2．高温物体放热，内能减少，温度降低；低温物体吸热，内能增加，温度升高。高温物体内能减少低温物体内能增加热量物体内能的改变──热传递热量 1．定义：在热传递中，传递能量的多少。
2．单位：焦耳（J）。
3．物体吸收热量时内能增加，放出热量时内能减少。
4．内能反映的是热传递过程中内能的变化量，只能用“吸收”或“放出”描述，不能用“具有”或“含有”等词描述。
5．热传递中转移的是热量，不是温度。讨论：
结合问题，讨论温度、内能和热量的不同点。 一个物体的温度升高，它的内能增加。物体内能增加，温度是否一定升高？举例说明。热量 物体内能的改变──做功冬天经常搓手 从滑梯上滑下，裤子会发烫 做功可以改变物体的内能13分组实验：怎样使一段铁丝的温度升高、内能增大？
器材：一段较粗的软铁丝、一个打火机、一张砂纸、热水袋、小毛巾等。学生进行实验，交流实验方法 物体内能的改变──做功你还能举出一些利用做功改变物体内能的一些实例吗？演示实验1观察实验
（1）描述实验现象。
（2）实验中硝化棉的作用是什么？
（3）实验中谁对谁做功？对物体做功，物体的内能会增加 物体内能的改变──做功观察实验
（1）描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？
（2）瓶内放水的作用
（3）实验中谁对谁做功？物体对外做功，物体的内能会减少 物体内能的改变──做功演示实验2讨论：
1．利用热传递和做功都可以改变物体的内能，你能说说这两种方法的异同吗？
2．物体吸热，内能一定增加、温度升高吗？对物体做功，物体内能一定增加吗？ 物体内能的改变课堂小结 1．通过这节课你学到了什么？
2．什么是内能？物体的内能大小与温度的关系。
3．温度、内能与热量这三个物理量的关系。
4．改变物体内能的方法。
