13.3 内能（教学设计）物理人教版2024九年级全一册
文档属性
| 名称 | 13.3 内能（教学设计）物理人教版2024九年级全一册 |
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| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 4.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版 | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2026-01-21 00:00:00 | ||
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文档简介
第3节 内能（教学设计）
年级 九年级 学科 物理 教师
课题 第3节 内能
教学 目标 物理观念 知道内能的概念和单位；知道改变内能的两种方式。
科学思维 会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。
科学探究 通过探究找到改变物体内能的两种方法；用所学知识解释一些内能增加或减少的实例。
科学态度 与责任 通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。通过演示实验使学生养成观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
教材 分析 本节是在分子动理论知识的基础上，具体说明内能是物体内部的能量。与机械能相比，内能不直观、更抽象，学生难于直接接受和理解，所以教科书一开始通过与机械能中动能和势能作类比建立内能的概念，应用学生已有的知识和经验学习新的知识，符合学生的认知规律。通过对生活中常见实例的分析，指出内能是不同于机械能的另一种形式的能。教科书从炙热的铁水和冰冷的冰块都有内能，说明了内能的普遍性，并给出了内能与温度的关系，再通过对一些事例的分析，做一些实验，总结出改变物体内能的途径。 本节内容由“内能”“物体内能的改变”两个部分构成。 本节的重点是内能概念的建立，改变物体内能的两种途径。难点是用类比的方法建立内能的概念。
学情分析 1. 知识储备分析 在进入这节课《内能》的学习之前，学生已经具备了一定的相关知识，如温度、热量、物态变化、分子动理论等。这些知识为学生理解内能的概念、内能与温度的关系以及改变内能的方式等奠定了基础。然而，由于内能是一个比较抽象的概念，学生在初次接触时可能会感到有困难，因此需要通过实验和生动形象的实例来帮助学生建立直观的认识。 2. 思维能力分析 九年级学生已经具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力，能够对复杂的现象进行一定的分析和解释。然而，对于微观世界的理解，特别是内能的概念，学生往往缺乏直观的感受和深入的理解。因此，在进行本节课教学时，要注重将机械能中动能和势能作类比建立内能的概念，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象。 3. 学习兴趣与态度分析 物理作为一门自然科学，具有广泛的应用性和趣味性。大多数学生对物理学习持有积极的态度，对新知识充满好奇和探索欲望。然而，由于内能概念的抽象性和难度，部分学生可能会产生畏难情绪或学习兴趣下降。因此，在教学中需要注重激发学生的学习兴趣，通过设计有趣的实验、提出有趣的问题等方式，引导学生主动参与学习，积极探索内能的相关知识。
教学重点 内能概念的建立，改变物体内能的两种途径。
教学难点 用类比的方法建立内能的概念。
教学 器材 压缩空气引火仪、塑料瓶（带塞子）、打气筒、乙醚、硝化棉等. 多媒体ppt，包含视频：《压缩空气引火仪》、《改变内能的方法》、《内能》、《影响内能大小的因素》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【提问】 （1）装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里 （2）我们知道宏观物体由于运动或相互作用而具有机械能。比如飞在空中的足球，由于有高度，具有重力势能；由于飞行，还具有动能。通过上节课的学习，我们知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的，分子间也有相互作用力，那么分子是否也有能量？ 思考问题，进入情景。
学习新课 一、内能 1. 分子具有动能与势能 （1）分子动能 【提出问题】运动的宏观物体（如篮球、车辆等）具有动能；物体内部的分子在做热运动，是否也具有能量？ 【分析与结论】运动的物体具有动能，运动的分子也同样具有动能。构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。 （2）分子势能 【提出问题】一根被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分又互相吸引，具有弹性势能。分子间既相互吸引又相互排斥，是否也具有能量？ 【结论】分子间也具有势能，叫作分子势能。 2. 内能 （1）概念：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。 （2）内能的单位是焦耳（J）。 （3）内能是不同于机械能的另一种形式的能。飞在空中的足球，具有动能和重力势能，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能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。 （4）一切物体都具有内能。 炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。 【播放视频】——《内能的概念》 3. 影响内能大小的因素 【提问】物体内能的大小与哪些因素有关？根据生活经验与所学知识分析。提示，可以考虑物体的温度、质量、状态等因素。 【分析归纳】 （1）内能大小与温度的关系：对一杯水加热时，水的温度越高，水内部分子运动越剧烈，内能越大。反之，温度越低，内能越小。 （2）内能大小与质量的关系：温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。 （3）内能大小与状态（体积）的关系：一块0℃的冰熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，因为要吸收热量，所以水的内能变大。可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关。 【结论】物体的内能跟物体的温度、质量、状态等因素有关。 4. 内能与机械能的区别 内能机械能概念物体内部所有分子动能 与分子势能的总和物体所具有的动能 和势能的总和影响因素物体的温度、体积、 质量、状态等物体的质量、速度、 高度（或形变程度）研究对象微观世界的大量分子宏观世界的所有物体存在条件永远存在运动或在高处或 发生弹性形变
【播放视频】——《影响内能大小的因素》 【例题1】关于静止在水平地面上的足球的能量，下列说法中正确的是（ D ） A. 因为足球静止，所以足球的分子动能为零 B. 因为足球在水平地面上，所以足球的分子势能为零 C. 如果足球运动起来，足球的内能要增加 D. 如果足球的温度升高，足球的内能要增加 【例题2】甲、乙、丙为同种物质，已知甲的温度为10℃，乙的温度为0℃，丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是（ B ） A．乙的内能为零 B．丙的内能有可能大于甲的内能 C．甲的内能最大 D．若甲和乙的内能相同，则它们之间不会发生热传递 运用类比的方法理解分子动能和分子势能的概念。 建立内能的概念；知道内能的单位，知道内能与机械能的区别。 观看视频，进一步理解内能的概念。 通过身边中的实例分析，归纳出影响内能大小的因素。 列表进一步分析内能与机械能的区别。 观看视频，进一步理解影响内能大小的因素。 做例题1并进行交流回答，知道内能的概念。 做例题2并进行交流回答，知道影响内能大小的因素。
学习新课 二、热传递和内能的改变 1. 热传递改变物体的内能 【提问】寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？人从热水袋中得到了什么？ 【分析】这是因为发生了热传递，热水放出热量，内能减少，人吸收热量，内能增加。 【结论】物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。热传递可以改变物体的内能。 2. 热传递改变物体内能的一些实例 （1）冷毛巾降温：人轻度发热时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，内能增加；头部温度降低，内能减少。 （2）热工件放入冷水：如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，高温物体放出热量、内能减少，低温物体吸收热量、内能增加。 （3）冰镇饮料：用冰镇饮料时，饮料放出热量，内能减少；冰吸收热量，内能增加。是通过热传递途径来改变物体的内能。 思考问题，知道热传递可以改变物体的内能。 列举生活、生产中热传递改变物体内能的一些实例。
学习新课 三、做功和内能的改变 【提问】除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能 图所示的情形说明摩擦可以产生热，这部分内能是从哪里来的呢 【分析】摩擦时物体克服摩擦力做了功，这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。 1. 外界对物体做功时内能的改变 （1）演示实验 【实验】如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 【现象】脱脂棉燃烧起来。 【思考】上述实验中，通过什么途径改变了玻璃筒内空气的内能？ 【分析】是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增加，温度升高，达到脱脂棉的燃点。 【实验结论】做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加。 【播放视频】——《压缩气体做功改变内物体的内能》 （2）一些做功改变物体内能的实例 ①古人钻木取火，克服摩擦做功，使得木头的内能增加，温度升高，达到着火点，木柴燃烧起来。 ②汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦，地面上会留下摩擦烧焦的痕迹。 ③飞船返回舱进入大气层，克服空气阻力做功，内能增加，温度会升高。 2. 物体对外界做功时内能的变化 【提问】既然对物体做功，会使物体温度升高，内能增加；如果物体对外做功，那么物体的内能会怎样变化呢？ 【演示实验】如图，烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？ 【实验现象】发现水蒸气把橡皮塞弹飞，同时瓶口出现了白雾。 【实验分析】当瓶塞跳飞出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小液滴，于是就观察到“白雾”现象。 【实验结论】水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 3. 做功和内能的改变：做功可以改变物体的内能。外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。 4. 从能量转化的角度理解内能的改变 （1）做功改变物体内能的实质是机械能与内能的转化。 （2）热传递改变物体内能的实质是内能的转移。 （3）做功或热传递对物体内能的改变是等效的。一个物体的温度升高，内能变大，可能是热传递，也可能是外界对物体做了功。 【播放视频】——《做功改变内能的演示实验》 【例题3】在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。 （1）实验一：如图甲所示，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能 （选填”增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把 能转化为 能。 （2）实验二：向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能 （选填“增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），水蒸气 而成小液滴。 【答案】（1） 增加，升高，机械，内；（2）减少，降低，液化 结合图思考、讨论。知道物体克服摩擦力做功可以改变物体的内能。 观看实验和视频，进行分析，归纳出做功可以改变物体的内能；对物体做功，内能增加。 列举一些做功改变物体内能的实例。 观看实验和视频，进行分析，归纳出结论：水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 综合两个实验，分析归纳出做功改变内能的两种情况。 从能量转化的角度理解内能的改变。 观看视频，进一步加深理解。 做例题3，并进行交流回答，会分析做功可以改变物体内能的两种情况。
学习新课 四、辨析温度、热量与内能 1. 温度、热量与内能 （1）温度：温度表示物体的冷热程度。是一个状态量，一个物体在某一时刻对应一定的温度。描述温度时，一般说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了多少“等。例如：夏天天气热，这个“热”表示温度。 （2）内能：内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。是一个状态量，所有物体都有内能。描述物体的内能一般说“物体具有内能、改变了内能、传递了内能等”。例如，“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”表示内能。 （3）热量：热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的热量的多少）。不发生热传递，讲热量就没有意义。描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。 2. 温度与热量 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化 晶体熔化时，吸收热量，温度不变。晶体凝固时，放出热量，温度也不发生变化。观察冰熔化的温度—时间图像可知，BC段是冰的熔化过程，该过程吸收热量，温度保持不变。 （2）物体温度变化时，不一定吸收或放出热量 物体温度降低，可能是物体对外界做功。物体温度升高，可能是外界对物体做功。 3. 温度与内能 （1）内能与温度有关：物体温度变化时，内能一定变化。物体温度降低，内能一定减少；物体温度升高，内能一定增加。 （2）温度与内能无关：物体内能变化时，温度不一定变化。晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。 4. 热量与内能 物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，内能减少。但是物体内能改变，不一定是由于物体吸收或放出热量，也可能是外界对物体做功（或物体对外界做功）。例如，搓手做功，可以使手的内能增大；对手呵气，也可以使手的内能增大。 【播放视频】——《温度、热量与内能辨析》 【例题4】关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ D ） A．温度高的物体比温度低的物体内能大 B．一杯水的内能比一桶水的内能小 C．物体吸收热量，温度升高，内能增加 D．水放出热量凝固成冰过程中，温度不变，内能减小 回忆温度、热量与内能这三个物理量的含义，比较出它们的不同。 通过与老师共同分析温度、热量与内能这三个概念，辨析它们之间的区别。 观看视频，区分温度、热量与内能三个概念。 做例题4并进行解析，加深对温度、热量与内能的理解。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．仔细观察图中甲、乙两杯水。下列说法正确的是（ ） A．甲杯中水的内能多 B．乙杯中水的内能多 C．甲杯和乙杯中水的内能一样多 D．无法判断 【答案】B. 【解析】由图可知，甲和乙杯中水的质量相同，但乙杯中水的温度高于甲杯，因为在质量相同的情况下，物体的温度越高，物体的内能越大，所以乙杯中水的内能大，故B正确，ACD错误。故选B． 2. 下列实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ） A．医生用冰袋给发热的病人降温 B．铁丝反复弯折后发热 C．搓手时手掌发热 D．钢锯锯断木头，钢锯变热 【答案】A 【详解】医生用冰袋给发热病人降温，是人体放出了热量而温度降低，通过热传递改变了内能；铁丝反复弯折后发热，是通过做功，将机械能转化为内能，而改变内能的，是通过做功方式改变内能；搓手时，克服摩擦做功，将机械能转化内能，通过做功改变内能的；钢锯锯断木头，钢锯变热，钢锯与木头间有摩擦，锯木头过程，需要克服摩擦做功，通过做功改变钢锯的内能。与其他三个改变内能途径不同的是A选项，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3. 将液体温度计的玻璃泡浸没在热水中，温度计的示数逐渐上升在此过程中，温度计中的液体（ ） A．质量增加 B．内能增加 C．含有的热量增加 D．分子之间的距离不变 【答案】B 【详解】A．质量是物体的一种基本属性，温度计中的液体温度升高，质量不变，故A错误； B．温度计中的液体吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确； C．热量是过程量，不能说“含有”热量，故C错误； D．温度计中的液体吸收热量、温度升高，体积膨胀，分子之间的距离增加，故D错误。故选B。 4. 如图所示，在气缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向_____（填“左”或“右”）运动，气缸A内气体对外做功，温度计的示数________。 【答案】右，减小. 【解析】由题意可知，若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向右运动，气缸A内气体对外做功，内能减小，温度减小，温度计的示数减小。 5. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层，外层为一方鉴，内层装一方壶，如图乙所示。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛酒。下列说法正确的是（ ） A．外方鉴中的冰温度为0 ℃，所以内能也为0J B．壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的 C．壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加 D．冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变 【答案】B 【详解】A．一切物体都有内能，方鉴中冰的温度很低，但也有内能，故A错误； B．壶内的食物放出热量，温度降低，是通过热传递的方式减少内能，故B正确； C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，故C错误； D．冰块受热熔化成水的过程中吸收热量，内能增加，故D错误。故选B。 6. 如图所示，是研究做功与内能改变的一个实验装置，玻璃瓶内装入少量的水，用塞子把瓶口塞紧，并用打气筒往瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，塞子会从瓶口跳起来。 （1）在这一实验中，你应该注意观察的是_____； A．打气的过程 B．打气的过程中瓶中的情况 C．塞子跳起的高度 D．塞子跳起的瞬间，瓶内发生的变化 （2）玻璃瓶内装入少量水的目的是_____； （3）你所观察到的现象是瓶内出现白雾，这一现象所能说明的问题是_____。 【答案】（1）D；（2）见解析；（3）物体对外做功，温度降低，内能减少. 【解析】（1）本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故D符合题意，ABC不符合题意。所以选D。 （2）玻璃瓶内装入少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内气体温度升高，瓶内水汽化，产生大量的水蒸气，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，观察水蒸气的液化现象。 （3）当瓶内气体冲开瓶塞时，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，此现象说明物体对外做功，温度降低，内能减少。
板 书 设 计 第3节 内能 一、内能 1. 内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。单位是J。 2. 影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态。 二、改变物体内能的途径 1. 热传递：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 2. 做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减少。 热传递和做功改变物体的内能是等效的。
课 堂 小 结 第3节 内能
作 业
教学反思
年级 九年级 学科 物理 教师
课题 第3节 内能
教学 目标 物理观念 知道内能的概念和单位；知道改变内能的两种方式。
科学思维 会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。
科学探究 通过探究找到改变物体内能的两种方法；用所学知识解释一些内能增加或减少的实例。
科学态度 与责任 通过探究，使学生体验探究的过程，激发学生主动学习的兴趣。通过演示实验使学生养成观察能力，并使学生通过实验理解做功与内能变化的关系。
教材 分析 本节是在分子动理论知识的基础上，具体说明内能是物体内部的能量。与机械能相比，内能不直观、更抽象，学生难于直接接受和理解，所以教科书一开始通过与机械能中动能和势能作类比建立内能的概念，应用学生已有的知识和经验学习新的知识，符合学生的认知规律。通过对生活中常见实例的分析，指出内能是不同于机械能的另一种形式的能。教科书从炙热的铁水和冰冷的冰块都有内能，说明了内能的普遍性，并给出了内能与温度的关系，再通过对一些事例的分析，做一些实验，总结出改变物体内能的途径。 本节内容由“内能”“物体内能的改变”两个部分构成。 本节的重点是内能概念的建立，改变物体内能的两种途径。难点是用类比的方法建立内能的概念。
学情分析 1. 知识储备分析 在进入这节课《内能》的学习之前，学生已经具备了一定的相关知识，如温度、热量、物态变化、分子动理论等。这些知识为学生理解内能的概念、内能与温度的关系以及改变内能的方式等奠定了基础。然而，由于内能是一个比较抽象的概念，学生在初次接触时可能会感到有困难，因此需要通过实验和生动形象的实例来帮助学生建立直观的认识。 2. 思维能力分析 九年级学生已经具备了一定的抽象思维能力和逻辑推理能力，能够对复杂的现象进行一定的分析和解释。然而，对于微观世界的理解，特别是内能的概念，学生往往缺乏直观的感受和深入的理解。因此，在进行本节课教学时，要注重将机械能中动能和势能作类比建立内能的概念，引导学生用物质微观结构的知识来解释宏观现象。 3. 学习兴趣与态度分析 物理作为一门自然科学，具有广泛的应用性和趣味性。大多数学生对物理学习持有积极的态度，对新知识充满好奇和探索欲望。然而，由于内能概念的抽象性和难度，部分学生可能会产生畏难情绪或学习兴趣下降。因此，在教学中需要注重激发学生的学习兴趣，通过设计有趣的实验、提出有趣的问题等方式，引导学生主动参与学习，积极探索内能的相关知识。
教学重点 内能概念的建立，改变物体内能的两种途径。
教学难点 用类比的方法建立内能的概念。
教学 器材 压缩空气引火仪、塑料瓶（带塞子）、打气筒、乙醚、硝化棉等. 多媒体ppt，包含视频：《压缩空气引火仪》、《改变内能的方法》、《内能》、《影响内能大小的因素》等。
教学过程
教师活动 学生活动
导入新课 【提问】 （1）装着开水的暖水瓶，有时瓶塞会弹起来。推动瓶塞的能量来自哪里 （2）我们知道宏观物体由于运动或相互作用而具有机械能。比如飞在空中的足球，由于有高度，具有重力势能；由于飞行，还具有动能。通过上节课的学习，我们知道热现象是大量分子做无规则热运动产生的，分子间也有相互作用力，那么分子是否也有能量？ 思考问题，进入情景。
学习新课 一、内能 1. 分子具有动能与势能 （1）分子动能 【提出问题】运动的宏观物体（如篮球、车辆等）具有动能；物体内部的分子在做热运动，是否也具有能量？ 【分析与结论】运动的物体具有动能，运动的分子也同样具有动能。构成物质的分子在不停地做热运动，温度越高，分子热运动的速度越大，它们的动能也就越大。 （2）分子势能 【提出问题】一根被压缩的弹簧各部分互相排斥，被拉伸的弹簧各部分又互相吸引，具有弹性势能。分子间既相互吸引又相互排斥，是否也具有能量？ 【结论】分子间也具有势能，叫作分子势能。 2. 内能 （1）概念：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。 （2）内能的单位是焦耳（J）。 （3）内能是不同于机械能的另一种形式的能。飞在空中的足球，具有动能和重力势能，同时还具有内能。机械能与整个物体的机械运动情况有关，而内能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。 （4）一切物体都具有内能。 炙热的铁水具有内能；冰冷的冰块，温度虽然低，其中的水分子仍然在做热运动，所以也具有内能。 【播放视频】——《内能的概念》 3. 影响内能大小的因素 【提问】物体内能的大小与哪些因素有关？根据生活经验与所学知识分析。提示，可以考虑物体的温度、质量、状态等因素。 【分析归纳】 （1）内能大小与温度的关系：对一杯水加热时，水的温度越高，水内部分子运动越剧烈，内能越大。反之，温度越低，内能越小。 （2）内能大小与质量的关系：温度相同、质量不同的水，质量越大，水分子数目越多，所以分子动能和势能的总和也会越大，即水的内能也越大。 （3）内能大小与状态（体积）的关系：一块0℃的冰熔化成0℃的水时，体积变小，分子间的距离变小，因为要吸收热量，所以水的内能变大。可见物体的内能跟物体的状态（体积）有关。 【结论】物体的内能跟物体的温度、质量、状态等因素有关。 4. 内能与机械能的区别 内能机械能概念物体内部所有分子动能 与分子势能的总和物体所具有的动能 和势能的总和影响因素物体的温度、体积、 质量、状态等物体的质量、速度、 高度（或形变程度）研究对象微观世界的大量分子宏观世界的所有物体存在条件永远存在运动或在高处或 发生弹性形变
【播放视频】——《影响内能大小的因素》 【例题1】关于静止在水平地面上的足球的能量，下列说法中正确的是（ D ） A. 因为足球静止，所以足球的分子动能为零 B. 因为足球在水平地面上，所以足球的分子势能为零 C. 如果足球运动起来，足球的内能要增加 D. 如果足球的温度升高，足球的内能要增加 【例题2】甲、乙、丙为同种物质，已知甲的温度为10℃，乙的温度为0℃，丙的温度为-10℃。以下说法中正确的是（ B ） A．乙的内能为零 B．丙的内能有可能大于甲的内能 C．甲的内能最大 D．若甲和乙的内能相同，则它们之间不会发生热传递 运用类比的方法理解分子动能和分子势能的概念。 建立内能的概念；知道内能的单位，知道内能与机械能的区别。 观看视频，进一步理解内能的概念。 通过身边中的实例分析，归纳出影响内能大小的因素。 列表进一步分析内能与机械能的区别。 观看视频，进一步理解影响内能大小的因素。 做例题1并进行交流回答，知道内能的概念。 做例题2并进行交流回答，知道影响内能大小的因素。
学习新课 二、热传递和内能的改变 1. 热传递改变物体的内能 【提问】寒冷的冬天，为什么人们喜欢抱热水袋？人从热水袋中得到了什么？ 【分析】这是因为发生了热传递，热水放出热量，内能减少，人吸收热量，内能增加。 【结论】物体吸收或放出的热量越多，它的内能改变越大。热传递可以改变物体的内能。 2. 热传递改变物体内能的一些实例 （1）冷毛巾降温：人轻度发热时用冷毛巾给头部降温，过一段时间后，毛巾温度升高，内能增加；头部温度降低，内能减少。 （2）热工件放入冷水：如果把烧热的工件放到冷水中，工件会凉下来，而冷水会变热，这是因为在此过程中发生了热传递。发生热传递时，高温物体放出热量、内能减少，低温物体吸收热量、内能增加。 （3）冰镇饮料：用冰镇饮料时，饮料放出热量，内能减少；冰吸收热量，内能增加。是通过热传递途径来改变物体的内能。 思考问题，知道热传递可以改变物体的内能。 列举生活、生产中热传递改变物体内能的一些实例。
学习新课 三、做功和内能的改变 【提问】除了热传递，还有什么途径可以改变物体的内能 图所示的情形说明摩擦可以产生热，这部分内能是从哪里来的呢 【分析】摩擦时物体克服摩擦力做了功，这部分内能是物体克服摩擦力做功转化而来的。 1. 外界对物体做功时内能的改变 （1）演示实验 【实验】如图所示，在一个配有活塞的厚玻璃筒里放一小团脱脂棉，把活塞迅速压下去，观察发生的现象。 【现象】脱脂棉燃烧起来。 【思考】上述实验中，通过什么途径改变了玻璃筒内空气的内能？ 【分析】是因为活塞压缩气体做功，使空气的内能增加，温度升高，达到脱脂棉的燃点。 【实验结论】做功可以改变物体的内能，对物体做功，内能增加。 【播放视频】——《压缩气体做功改变内物体的内能》 （2）一些做功改变物体内能的实例 ①古人钻木取火，克服摩擦做功，使得木头的内能增加，温度升高，达到着火点，木柴燃烧起来。 ②汽车急刹车时，轮胎克服地面间的摩擦做功，内能增加，温度升高，轮胎表面被烧焦，地面上会留下摩擦烧焦的痕迹。 ③飞船返回舱进入大气层，克服空气阻力做功，内能增加，温度会升高。 2. 物体对外界做功时内能的变化 【提问】既然对物体做功，会使物体温度升高，内能增加；如果物体对外做功，那么物体的内能会怎样变化呢？ 【演示实验】如图，烧瓶内盛少量水。给瓶内打气，当瓶塞跳出时，观察瓶内的变化。描述观察到的实验现象，此现象形成的原因是什么？ 【实验现象】发现水蒸气把橡皮塞弹飞，同时瓶口出现了白雾。 【实验分析】当瓶塞跳飞出时，瓶内水蒸气对瓶塞做功，水蒸气的内能减小，温度降低，水蒸气遇冷液化成小液滴，于是就观察到“白雾”现象。 【实验结论】水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 3. 做功和内能的改变：做功可以改变物体的内能。外界对物体做功，物体的内能增加；物体对外界做功，物体的内能减少。 4. 从能量转化的角度理解内能的改变 （1）做功改变物体内能的实质是机械能与内能的转化。 （2）热传递改变物体内能的实质是内能的转移。 （3）做功或热传递对物体内能的改变是等效的。一个物体的温度升高，内能变大，可能是热传递，也可能是外界对物体做了功。 【播放视频】——《做功改变内能的演示实验》 【例题3】在做功可以改变物体内能的实验中，老师演示了两个实验。 （1）实验一：如图甲所示，把活塞迅速压下去，观察到硝化棉燃烧，这是因为活塞压缩气体做功，空气的内能 （选填”增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），达到棉花着火点的缘故。这个过程中是把 能转化为 能。 （2）实验二：向装有少量水的瓶子内不断打气，使得瓶内的气压增大，当瓶塞跳起来时，可以看到瓶内出现白雾，这是因为水蒸气对瓶塞做功，内能 （选填“增加”或“减少”），温度 （选填“升高”或“降低”），水蒸气 而成小液滴。 【答案】（1） 增加，升高，机械，内；（2）减少，降低，液化 结合图思考、讨论。知道物体克服摩擦力做功可以改变物体的内能。 观看实验和视频，进行分析，归纳出做功可以改变物体的内能；对物体做功，内能增加。 列举一些做功改变物体内能的实例。 观看实验和视频，进行分析，归纳出结论：水蒸气对外做功，内能减小，温度降低。 综合两个实验，分析归纳出做功改变内能的两种情况。 从能量转化的角度理解内能的改变。 观看视频，进一步加深理解。 做例题3，并进行交流回答，会分析做功可以改变物体内能的两种情况。
学习新课 四、辨析温度、热量与内能 1. 温度、热量与内能 （1）温度：温度表示物体的冷热程度。是一个状态量，一个物体在某一时刻对应一定的温度。描述温度时，一般说“物体的温度高或低、是多少、降低或升高了多少“等。例如：夏天天气热，这个“热”表示温度。 （2）内能：内能是物体内部所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。是一个状态量，所有物体都有内能。描述物体的内能一般说“物体具有内能、改变了内能、传递了内能等”。例如，“摩擦生热”，表示克服摩擦力做功，把机械能转化为内能，所以这个“热”表示内能。 （3）热量：热量表示热传递过程中传递内能的多少。热量是一个过程量，只有发生热传递时，才能用热量来量度内能的变化量（物体吸收或放出的热量的多少）。不发生热传递，讲热量就没有意义。描述热量时，只能说物体“吸收、放出”热量，不能讲“物体具有热量”。 2. 温度与热量 （1）物体吸收或放出热量，温度不一定变化 晶体熔化时，吸收热量，温度不变。晶体凝固时，放出热量，温度也不发生变化。观察冰熔化的温度—时间图像可知，BC段是冰的熔化过程，该过程吸收热量，温度保持不变。 （2）物体温度变化时，不一定吸收或放出热量 物体温度降低，可能是物体对外界做功。物体温度升高，可能是外界对物体做功。 3. 温度与内能 （1）内能与温度有关：物体温度变化时，内能一定变化。物体温度降低，内能一定减少；物体温度升高，内能一定增加。 （2）温度与内能无关：物体内能变化时，温度不一定变化。晶体熔化时，吸收热量，内能增加，温度不变。晶体凝固时，放出热量，内能减少，温度不变。 4. 热量与内能 物体吸热或放热，一定会引起内能的变化。物体吸收热量，内能增加。物体放出热量，内能减少。但是物体内能改变，不一定是由于物体吸收或放出热量，也可能是外界对物体做功（或物体对外界做功）。例如，搓手做功，可以使手的内能增大；对手呵气，也可以使手的内能增大。 【播放视频】——《温度、热量与内能辨析》 【例题4】关于温度、热量、内能，下列说法正确的是（ D ） A．温度高的物体比温度低的物体内能大 B．一杯水的内能比一桶水的内能小 C．物体吸收热量，温度升高，内能增加 D．水放出热量凝固成冰过程中，温度不变，内能减小 回忆温度、热量与内能这三个物理量的含义，比较出它们的不同。 通过与老师共同分析温度、热量与内能这三个概念，辨析它们之间的区别。 观看视频，区分温度、热量与内能三个概念。 做例题4并进行解析，加深对温度、热量与内能的理解。
课 堂 练 习 课 堂 练 习 1．仔细观察图中甲、乙两杯水。下列说法正确的是（ ） A．甲杯中水的内能多 B．乙杯中水的内能多 C．甲杯和乙杯中水的内能一样多 D．无法判断 【答案】B. 【解析】由图可知，甲和乙杯中水的质量相同，但乙杯中水的温度高于甲杯，因为在质量相同的情况下，物体的温度越高，物体的内能越大，所以乙杯中水的内能大，故B正确，ACD错误。故选B． 2. 下列实例中，改变物体内能的途径与其他三个不同的是（ ） A．医生用冰袋给发热的病人降温 B．铁丝反复弯折后发热 C．搓手时手掌发热 D．钢锯锯断木头，钢锯变热 【答案】A 【详解】医生用冰袋给发热病人降温，是人体放出了热量而温度降低，通过热传递改变了内能；铁丝反复弯折后发热，是通过做功，将机械能转化为内能，而改变内能的，是通过做功方式改变内能；搓手时，克服摩擦做功，将机械能转化内能，通过做功改变内能的；钢锯锯断木头，钢锯变热，钢锯与木头间有摩擦，锯木头过程，需要克服摩擦做功，通过做功改变钢锯的内能。与其他三个改变内能途径不同的是A选项，故A符合题意，BCD不符合题意。故选A。 3. 将液体温度计的玻璃泡浸没在热水中，温度计的示数逐渐上升在此过程中，温度计中的液体（ ） A．质量增加 B．内能增加 C．含有的热量增加 D．分子之间的距离不变 【答案】B 【详解】A．质量是物体的一种基本属性，温度计中的液体温度升高，质量不变，故A错误； B．温度计中的液体吸收热量，温度升高，内能增加，故B正确； C．热量是过程量，不能说“含有”热量，故C错误； D．温度计中的液体吸收热量、温度升高，体积膨胀，分子之间的距离增加，故D错误。故选B。 4. 如图所示，在气缸A中密封有压缩空气，B是一个被销钉K锁住的活塞，C是一支温度计。若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向_____（填“左”或“右”）运动，气缸A内气体对外做功，温度计的示数________。 【答案】右，减小. 【解析】由题意可知，若活塞与气缸壁间没有摩擦，当把销钉拔出后，活塞向右运动，气缸A内气体对外做功，内能减小，温度减小，温度计的示数减小。 5. 如图甲是曾侯乙墓出土的铜冰鉴式保温器。这种保温器分为两层，外层为一方鉴，内层装一方壶，如图乙所示。盛夏之时，方鉴盛冰，内方壶盛酒。下列说法正确的是（ ） A．外方鉴中的冰温度为0 ℃，所以内能也为0J B．壶内酒内能减少是通过热传递的方式实现的 C．壶内酒将温度传给方鉴中的冰块后内能增加 D．冰块吸热熔化成水的过程中内能保持不变 【答案】B 【详解】A．一切物体都有内能，方鉴中冰的温度很低，但也有内能，故A错误； B．壶内的食物放出热量，温度降低，是通过热传递的方式减少内能，故B正确； C．壶内的食物将热量传给方鉴中的冰块，自身内能减少，故C错误； D．冰块受热熔化成水的过程中吸收热量，内能增加，故D错误。故选B。 6. 如图所示，是研究做功与内能改变的一个实验装置，玻璃瓶内装入少量的水，用塞子把瓶口塞紧，并用打气筒往瓶内打气，瓶内压强增大到一定程度时，塞子会从瓶口跳起来。 （1）在这一实验中，你应该注意观察的是_____； A．打气的过程 B．打气的过程中瓶中的情况 C．塞子跳起的高度 D．塞子跳起的瞬间，瓶内发生的变化 （2）玻璃瓶内装入少量水的目的是_____； （3）你所观察到的现象是瓶内出现白雾，这一现象所能说明的问题是_____。 【答案】（1）D；（2）见解析；（3）物体对外做功，温度降低，内能减少. 【解析】（1）本实验需要观察瓶塞跳起的瞬间瓶内出现的现象，故D符合题意，ABC不符合题意。所以选D。 （2）玻璃瓶内装入少量的水，用打气筒往瓶内打气，瓶内气体温度升高，瓶内水汽化，产生大量的水蒸气，当气体对瓶塞做功，瓶塞跳起时，观察水蒸气的液化现象。 （3）当瓶内气体冲开瓶塞时，因为瓶内气体对塞子做功，内能减少，温度降低，瓶内的水蒸气液化形成雾，此现象说明物体对外做功，温度降低，内能减少。
板 书 设 计 第3节 内能 一、内能 1. 内能：构成物体的所有分子，其热运动的动能与分子势能的总和，叫作物体的内能。单位是J。 2. 影响内能大小的因素：物体的温度、质量、状态。 二、改变物体内能的途径 1. 热传递：高温物体放出热量，内能减少；低温物体吸收热量，内能增加。 2. 做功：外界对物体做功，物体内能增加；物体对外界做功，物体内能减少。 热传递和做功改变物体的内能是等效的。
课 堂 小 结 第3节 内能
作 业
教学反思
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