【核心素养目标】人教版九上13.2内能 教学设计

《内能》教学设计
教材分析
本节课是人教版义务教育教科书《物理》九年级第13章第2节的内容，让学生了解内能是有一种常见的能量。教材从学生的角度思考问题，以生活现象为基础，通过实验探究提出概念、总结规律并用它来解决问题，符合新课标理念。由于内能不容易被学生直接体验到，所以从生活中有趣的物理现象直观引入，通过现象→分析→现象（实践）的探究过程，激发学生对物理学习的兴趣，渗透核心素养教育，达到课标要求。
学情分析：
学生已学习了机械能等常见的能量，会分析一些生活中的能量变化现象，为学习内能打下了一定的基础。初中的学生具有很强的好奇心，对于学习内容贴近生活、有动手操作的物理课堂有较强的学习兴趣。但生活中与内能相关的结论，如一切物体都具有内能，学生很难理解，课堂中，应该尽量多讨论、分析，引导学生正确理解并能解释现象。
教学目标
1.物理观念
（1）通过实验观察，能简单描述同一物体其内能随温度变化的关系。
（2）通过实验和体验活动，知道通过做功和热传递的方法可以改变内能。能判断热物体内能是否发生改变，和用什么方法改变内能。了解热量的概念。
2.科学思维
通过演示实验和体验活动，锻炼学生的动手能力，活跃学生的思维，培养学生的分析推理能力，语言表达能力，增强与人合作的意识。
3.实验探究
通过分析具体实例，促使学生尝试应用学到的科学知识去解释具体的问题。
4.科学态度和责任
（1）通过了解人类认知内能过程的几个片段，感受人类认知内能过程中从宏观跨越到微观的伟大，和人类认知过程中孜孜以求，锲而不舍的精神。
（2）通过利用微观理论去解释宏观现象的奇妙，激发学生的求知欲，使学生乐于探索日常生活中和相关科学技术中的物理学道理，便于建立正确的科学观。
教学重难点
重点：
内能概念的建立；改变物体内能的方法。
难点：
内能的概念、热量的概念以及做功和热传递改变物体内能的本质。
教学方法
多媒体教学、实验教学、讨论教学、列举实例教学等。
教学准备
教学课件、压缩空气点火仪、平底烧瓶、玻璃管、橡皮管、打气筒、水等。
教学过程
引入新课
装着开水的暖瓶有时会把瓶盖弹起来，这是什么能量把瓶盖推动的 暖瓶没有动，所以不是机械能，那么这一能量来自哪里呢
进行新课
(一)内能
用机械能来帮助学生理解内能。如图1所示，运动的足球具有动能，那么运动的分子是否也有动能呢 运动的分子也具有动能，称为分子动能。
如图2所示，弹簧在发生弹性形变时，具有势能，那么，相互吸引或排斥的分子之间是否也具有势能呢
小组讨论交流由机械能的知识，分析分子的能量。给出内能的定义:构成物体的所有分子，其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(J)。
注意:内能指的是物体内部所有分子的能量，单独某个分子的动能或势能不能称为物体的内能。内能是由分子动能和分子势能共同决定。
[议一议]
静止在地面上的球有没有机械能 有没有内能 运动在空中的球有没有机械能 有没有内能
②铁水、冰山温度虽然不同，但它们都有内能。这说明了什么 学生思考，并回答教师提出的问题。
[注意两个问题]
机械能与整个物体的机械运动情况有关，内能与物体内部分子的热运动和分子间的相互作用情况有关，所以内能是不同于机械能的另一种形式的能。
一切物体，不论温度高低，都具有内能。
内能的大小跟物体的温度有关。同一物体温度升高，内能增大。
(二)内能的改变
[想一想]凉水加热成热水后，内能如何变化
[小组讨论]内能大小变化表现在哪
温度越高，分子运动越剧烈，表明分子运动速度加快，内能增加。既然温度变化了，内能也就发生了变化。那么改变物体内能有哪些方法呢 ，
交流、讨论，尝试归类。以提高铁丝的温度来明确改变物体内能的方法。
(1)物体内能的改变方法之一:热传递
发生的条件:两个物体温度不同。
结果:两物体的温度相同
实质:内能的转移。传递的是内能，不是温度!
热量:在热传递过程中，传递的内能的多少。单位是焦耳,即焦(J)。
【内能与热量的区别]
内能是构成物体的所有分子热运动的动能和分子势能的总和，是一个状态量，常说“具有多少内能”热量是指在热传递过程中，转移的那部分内能，是一个过程量，。说法上不能说“具有”“含有”热量!一般说“吸收”“放出”了多少热量。
(2)改变物体内能方法之二:做功
[想想议议]
下面两图(左二)是通过什么方式改变了物体的内能 生活中还有哪些现象和这些类似
[演示]
教师演示实验一和实验二(右二)。学生观察现象，分析原因。引导学生从能量转化角度，分析改变内能的两种方法的本质。
①对物体做功，物体的内能会增大。机械能转化为内能。
②物体对外做功，物体的内能会减小。内能转化为机械能。做功改变内能的实质:内能和其他形式的能之间的相互转化。
[想想议议]
一根粗铁丝的内能增加了,是通过做功方式实现的呢 还是通过热传递的方式实现的 这一现象隐含了什么道理呢
热传递和做功在改变物体内能上是等效的。
巩固小结
引导学生总结:
(1)一切物体都有内能;内能大小不和温度有关;
(2)改变内能的方式有热传递和做功。
(3)热传递的实质是能量转移;做功的本质是内能与机械能的相互转化。
(4)做功和热传递改变物体内能是等效的。
布置作业
1、“动手动脑学物理”T~T;
2、课外阅读，了解“地球的温室效应”。
板书设计
一、内能:
1.定义：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和。
2.单位：焦耳(J)。
3.一切物体，不论温度高低，都具有内能。
4.内能的大小跟物体的温度有关。
二、物体内能的改变的方法
1.热传递：
（1）发生条件——存在温度差；
（2）结果：两物体的温度相同；
（3）热量：在热传递过程中，传递能量的多少。
2.做功：
（1）对物体做功，物体内能增加，温度升高；
（2）物体对外做功，物体内能减小，温度降低。
3.做功和热传递的实质
（1）热传递：内能的转移，能的种类不变；
（2）做功：机械能和内能的相互转化。