13.1 物体的内能 教案 2024-2025学年物理沪科版九年级全一册

第十三章 内能与热机
第1节 物体的内能
一、教学目标
1．了解内能的概念，知道内能的单位焦耳。
2．能简单描述温度与内能的关系。
3．知道对于同一个物体，温度越高，内能越多，温度越低，内能越少。
4. 知道做功和热传递可以改变物体的内能。
二、教学重难点
重点：内能的概念和改变方法
难点：通过温度高低来判断一个物体内能的多少
三、教学过程
【新课导入】
[情境导入]课件展示动态图片
[提出问题] 他们都具有什么能量呢？
学生回顾知识：物体由于运动而具有的能叫做动能；
物体由于被举高而具有的能叫做重力势能
物体由于弹性形变而具有的能叫做弹性势能。
物体是由大量分子组成的
分子在不停地做无规则的运动
分子间存在相互作用力。
微观世界的分子和原子有没有能量呢？
学了这节内容,问题便会迎刃而解。板书课题第十三章内能与热机第1节物体的温度。
【新知探究】
（一）物态变化与温度
[课件展示]
[提出问题]微观世界中，组成物质的分子和原子在永不停息地运动着，分子间存在相互的引力和斥力且分子间的相对位置会发生改变。所以微观世界里的分子和原子也具有能量。
①运动着的篮球具有动能
那么运动着的分子呢
提示：我在动,也有动能噢！
[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：运动着的分子也动能。
[归纳总结]由于分子作无规则运动而具有的能叫做分子动能。
[课件展示]②篮球与地面有一定的高度而具有重力势能
那么，分子之间有势能吗？
提示引导：分子之间有相互的引力和斥力，并有间隔
[交流讨论]小组之间交流讨论。得出结论：互相排斥的分子也具有势能
[归纳总结]由于分子间存在着相互作用力而具有的能叫做分子势能。
物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能．
单位:焦耳，简称焦．符号:J
（二）内能的影响因素
[提出问题]质量相等的热水和温水，谁的内能大呢？
[过渡]分子无规则运动的剧烈程度与温度有关，物体的温度越高，分子运动越剧烈，分子的动能越大。因此，物体的内能与其温度有关。
[课件展示]
[课件展示]自灯丝炽热时的内能比未通电时的内能大
引导：如果体积变化不大，同一物体的温度越高，其内能越大；温度越低，其内能越小。
（三）改变物体内能的途径
[提出问题]你有过这些体验吗？这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？
[展示课件]
[师生总结]双手相互搓会变得热起来，内能增加。坐滑滑梯会屁股发热，内能增加。
[演示实验]
[教师补充]如图所示，在一个配有活塞的厚壁玻璃筒中放一小团硝化棉，迅速向下压活塞，硝化棉燃烧起来了，这是为什么呢？
[解答]因为活塞压缩空气做功，空气的内能增大，温度升高，达到硝化棉的燃点，导致硝化棉燃烧
[动手实验]将一根铁丝快速反复弯折数十次，铁丝弯折处会发热．
[师生总结]
铁丝弯折处会发热，表明铁丝弯折处的温度升高了，铁丝的内能增大了，铁丝的内能增大是由于人对铁丝做了功．
小结：做功可改变内能．
[师生总结]做功的方式改变物体的内能
[提出问题]物体的内能增加都是通过什么方式？
[学生交流]对物体做功
[教师补充]
物体对外做功内能将会减少
对物体做功外界消耗机械能将机械能转化为内能。
物体对外做功，外界获得机械能内能转化为机械能。
[提出问题]请同学们思考做功改变内能的实质是什么呢？
[解答]机械能与内能的相互转化
[提出问题]下面的铁锅、房间、棉被的内能改变了吗？这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？
[学生交流]小组之间交流讨论。得出结论：热水袋和手之间取暖时热水袋的内能减少，手的内能增多，所以发生热传递，是从高温处到低温处。
[提出问题]思考:发生产地的条件是什么呢？回答：温度差。
那么热传递的本质是什么呢？回答：内能从一个物体转移到另一个物体。
[提出问题]想一想:生活中有哪些例子是利用热传递来改变内能的
[学生举例]太阳能热水器，点燃蜡烛，烤肉串等等
（四）热量
1.定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
2.热量通常用字母Q来表示。热量的单位是焦耳，符合是“J”。
[教师补充]
发生热传递时，由高温物体向低温物体传递热量，高温物体放出热量温度降低，内能减小，而低温物体吸收热量温度升高内能增加。
[提出问题]请同学们思考晶体熔化时温度如何变化，内能如何变化呢？
[学生交流]小组之间交流讨论。得出结论：回答：晶体融化时，温度不变，持续吸收热量，所以内能增加
【课堂小结】
一、内能
物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能．
二、内能的影响因素
温度、质量、状态
三、改变内能的方式
做功 热传递
四、热量
在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
【课堂训练】
1.(2022·前郭县校级模拟）端午节煮粽子时，粽子内能的变化及其变化方式分别是（ C )
A.变小，热传递
B.变大，做功
C.变大，热传递
D.变小，做功
2.(2022·泰兴市校级模拟）下列关于热现象的说法中正确的是（ B )
A.温度高的物体含有的热量多
B.冰熔化过程中，温度不变，内能增大
C.物体的内能增加，它的温度一定升高
D.物体的内能增加，一定是从外界吸收了热量
3.(2022.泸州一模）在物理学中，当需要准确的描述一些物理问题时难免会提到一些专业的物理词汇。下列关于温度、热量和内能的说法，正确的是（ C )
A.物体吸收热量，温度一定升高
B.30℃的水可能比90℃的水含有的热量多
C.热传递过程中，热量由高温物体传向低温物体
D.物体的内能增加，一定从外界吸收了热量
4.(2022·安徽模拟）关于温度、热量和内能，下列说法正确的是( B )
A.温度为0℃的物体，其内能也为0
B.物体只从外界吸收热量且不对外做功，其内能一定增加
C.质量一定的物体温度保持不变，其内能一定不变
D.热量总是从内能高的物体传递给内能低的物体
5.(2022·西华县一模）国家级非物质文化遗产逍遥胡辣汤走出家门，亮相“对口援疆19省市非物质文化遗产展”，赢得消费者一致好评。如图所示是享誉盛名的逍遥胡辣汤。下列说法正确的是( B )
A.冬天，刚盛到碗里胡辣汤上面的“白气”是汽化产生的
B.胡辣汤温度越高，其分子无规则运动越剧烈
C.胡辣汤温度越高，所含热量越多
D.胡辣汤温度降低后，其内能保持不变
6.(2021秋.逐州市期末）下列实例中，通过做功方式改变物体内能的是（ A )
A.锯木头时锯条变热
B.刚煮熟的鸡蛋放在冷水中，鸡蛋的温度降低
C.用热水袋取暖
D.夏天，阳光曝晒广场上的石凳，石凳温度升高
7.(2021秋·西秀区期末）下面各种情况中，加点部分物体内能减少的是（ D )
A.妈妈把被子晾在阳光下
B.太冷了，红红搓了搓手
C.孝顺的小阳帮爸爸用热水泡脚
D.小美把可乐放进冰箱
【布置作业】
【板书设计】
第十三章 内能与热机
第1节 物体的内能
1.物体内所有分子无规则运动的动能，以及分子势能的总和叫做物体的内能．
2.内能的影响因素
（1）温度（2）质量（3）状态
3.改变内能的方式
做功和热传递
4.热量
1.定义：在热传递过程中，物体间内能传递的多少称为热量。
2.热量通常用字母Q来表示。热量的单位是焦耳，符合是“J”。
【教学反思】
一、案例的“亮点”
1.内能是比较抽象的物理概念，在学生学习这个概念时，想方设法形象化，充分利用动图和已学过的知识，降低教学难度。
2.为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系，采用层层设问的方法，使学生在思考解决问题的过程中，掌握这一知识结构，有了事半功倍的效果。如：分子运动的快慢和什么有关？当物体的温度升高时 ，分子运动速度怎样变化？当分子的运动速度变快时，所有分子的动能如何变化？分子的内能是由哪两部分组成？当所有分子的动能都变大时，物体的内能就会怎样变化？反之呢？
3.内能和温度的之间的辨证关系，学生理解起来又存在相当大的难度，有些云里雾里的感觉。为了帮助学生理顺温度和内能之间的辨证关系，一方面我做了实验，另一方面还是带着类比的思想，再用宏观表现推渡物体内部的微观表现。温度越高，微粒的热运动就越激烈，学生的感觉就是微粒的运动就越快，那么自然就是动能在增加；但是微粒的势能怎么跟温度有关，那是因为物体有热胀冷缩的性质，温度越高，物体的体积在增大，从微观的角度分析就是微粒间的距离在增大，也就是微粒间的吸引力在增大，那么微粒的势能自然也在增大。随着温度的升高，微粒的动能和势能都相应增大，自然物体的内能与温度有关，对同一个物体,温度越高，物体的内能越大。
二、教学中易出现的问题
实验是我们科学的基础，也是我们学习科学的主要方法，而教材中很多实验的成功率都很低，在这里教师是否可以课前录制成功实验的视频以备不测之需。