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(共20张PPT)
内能
第1节
第十二章 内能与热机
（沪粤版）九年级
上
01
学习目标
物理观念：知道内能是分子热运动的动能与分子势能的总和，理解温度是内能变化的宏观标志。
科学思维：通过与宏观物体动能、势能类比，建立分子动能、分子势能和内能的概念。
科学探究：通过观察“压缩气体做功”等演示实验和生活实例，归纳出做功和热传递是改变内能的两种途径。
4.科学态度：关注内能在生活生产中的应用，养成联系实际、学以致用的意识。
02
新课标要求+课标解读
物理观念：形成物质观念，能从内能角度描述物体的热学属性。
科学思维：运用类比和归纳推理，建立内能概念并解释相关热现象。
科学探究：基于实验证据，得出改变内能的两种方式，具备证据意识和分析能力。
4.科学态度：具有实事求是、尊重实验证据的科学态度，关注物理与生活的联系。
03
激趣导入
汽车在公路上行驶
长征七号火箭发射
是什么能量在推动汽车和火箭运动？物理学中如何定义这种能量？这种能量变化的标志是什么？
内能
04
任务一：认识内能
活动1 : 阅读课本，找出内能的概念、单位。
物体是由大量分子组成的，分子在不停地做无规则地运动，分子之间存在着相互作用力。
所以，分子具有能量。
（1）在物理学中，把物体内所有__________与__________的总和叫做物体的内能。
（2）内能的单位：______（ ）。
（3）一切物体，不论_______高低，都具有内能。
分子动能
分子势能
焦耳 J
温度
05
任务一：认识内能
影响内能大小的因素：
在冷水(左)和热水(右)中滴入墨水，观察墨水扩散速度的快慢，思考并完成下列填空：
墨水在 中扩散的速度更快，说明：同一物体， 越高，分子热运动越 ，分子动能越 ，内能越 。
热水
温度
剧烈
大
大
思考：内能大的物体一定温度高吗？
内能的大小与物体的温度有关
06
任务一：认识内能
烧红的铁钉(左)与巨大的冰山(右)相比较，哪一个物体的内能更大？
思考：内能的大小还受什么因素的影响呢？
冰山
内能的大小与物体的质量有关
07
任务二：辨析
一块0℃的冰块，熔化成0℃的水，哪一种状态下的内能更大？
冰块
（冰块吸收热量熔化为水）
内能的大小与物体的状态有关
总结：内能的大小与物体的温度、质量和状态等有关。
08
内能与机械能：
项目 内能（永不为零） 机械能（可以为零）
区别 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 物体所具有的动能与势能的总和
影响因素 物体的温度、质量、状态 物体的质量、速度、高度或弹性形变的程度
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 物体在运动时、被举高时、发生弹性形变时具有
联系 1、具有机械能的物体，同时一定具有内能，但是具有内能的物体不一定具有机械能； 2、物体的内能和机械能可以互转化。 09
任务二：改变物体内能的方式
活动2 : 结合所学，尝试通过做功的方式改变物体的内能。
甲
乙
丙
10
任务二：改变物体内能的方式
如图甲所示，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，发现硝化棉燃烧起来。
如图乙所示，冬天手冷的时候，两手互相搓搓就暖和了。
如图丙所示，人从滑梯上滑下时，臀部会有灼热的感觉。
通过以上实验现象可知，外界对物体做功，物体的温度会升高，内能会增加。
甲：
乙：
丙：
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小实验：如图所示，拿一个大口的厚玻璃瓶，瓶内装入少量的水，用塞子塞紧，在瓶内水上方的空气中由于水的蒸发而产生了一定量的水蒸气，通过塞子上的孔用打气机往瓶内打气，观察当塞子从瓶口跳起来时容器中有什么现象发生。
[实验现象]
当塞子跳起来时，可以看到容器中出现了大量的白雾。
任务二：改变物体内能的方式
结论：做功可以改变物体的内能，对物体做功，物体的内能会增加;物体对外做功，物体的内能会减少。
思考：还有什么方法可以改变内能的大小？
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任务二：改变物体内能的方式
活动3 : 结合所学，尝试通过热传递的方式改变物体的内能，完成填空。
（1）发生热传递的条件是两物体或同一物体的不同部分之间存在 。
（2）热传递的方式包括 、 和 三种。
（3）热传递的方向是热从 温物体传到 温物体，或从物体的 温部分传到 温部分。（填：高/低）
（4）用热传递来改变物体内能的实质是一个物体的一部分内能转移给另一个物体，或者内能从同一物体的高温部分转移到低温部分，实际上是内能的转移。
温度差
传导
对流
辐射
高
低
高
低
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任务二：改变物体内能的方式
（5）如图所示的三种情况各是通过热传递的哪种方式来改变物体内能的
传导
对流
辐射
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小实验：
（1）倒入热水，使水的内能增加。
（2）用“热得快”通电加热，使水的内能增加。
[实验结论]
如果只知道水的温度升高，而没有看到改变内能的过程，我们将无法判断用的是哪种方式。改变物体内能的方式有做功和热传递。这两种方式对于改变物体的内能是等效的。
任务二：改变物体内能的方式
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课堂小结
内能：分子动能 + 分子势能；单位 J；一切物体都有内能；影响因素：温度、质量、状态。
改变内能两种途径
做功：内能 机械能转化；对物体做功内能增加，对外做功内能减小。
热传递：内能转移；条件：温度差；三种形式：传导、对流、辐射。
做功、热传递改变内能效果等效。
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练习与应用
1．汽车在急刹车时，轮胎温度急剧升高。下列实例中改变内能的方式与其相同的是（　　）
A．将煮熟的鸡蛋放入冷水，鸡蛋温度降低
B．用钻头在金属块上钻孔，钻头发热
C．在橙汁中放入冰块，橙汁温度降低
D．盛有水的水盆在太阳下暴晒，水温升高
B
2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小
B．一个物体温度升高了，一定是吸收了热量
C．零摄氏度的水仍有内能
D．内能总是从内能大的物体传递到内能小的物体
C
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练习与应用
3．将快速温度传感器接入压缩空气实验仪可以采集内部空气的温度，如图甲。实验时，用手迅速下压活塞，是通过________的方式改变空气的内能;松开手，活塞最终恢复到原位置。整个过程内部空气温度随时间变化的图像分为a、b。三段，如图乙，其中________段曲线表示的是内部空气内能减小的过程。
做工
b
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12.1内能 教学设计
课题 12.1内能 单元 第十二章 学科 物理 年级 九年级
教材内容分析 本节是沪粤版九年级物理第十二章第一节，是热学部分的核心内容。本节课在分子动理论基础上，类比宏观机械能，建立内能概念，探究改变内能的两种方式：做功和热传递。既是对分子热运动知识的深化，也为后续学习热量、比热容、热机打下基础。教材结合演示实验、生活实例，突出物理观念、科学思维、科学探究核心素养，注重联系汽车、火箭等生活生产实际。
新课标要求 物理观念：形成物质观念，能从内能角度描述物体的热学属性；知道内能是物体内所有分子热运动动能与分子势能的总和。科学思维：会使用类比、归纳推理的方法建立内能概念，解释常见热现象；区分内能与机械能。科学探究：基于压缩空气引火、瓶塞跳起等实验证据，总结改变内能的两种途径，树立证据意识。科学态度与责任：尊重实验事实，关注内能在生活、生产中的实际应用，做到学以致用。
学习目标与核心素养 物理观念：记住内能定义、单位；知道一切物体都有内能；理解温度、质量、状态对内能大小的影响。科学思维：类比宏观物体动能、势能构建分子动能、分子势能、内能概念；辨析内能与机械能的区别与联系。科学探究：通过压缩气体做功、搓手、瓶塞弹起、热传递实例，归纳做功、热传递是改变内能的两种方式；知道两种方式改变内能是等效的。科学态度：能用内能知识解释生活热现象，体会物理和生活、科技的联系。
学情分析 九年级学生已经学习分子动理论，掌握动能、势能、机械能的相关知识，具备一定类比思维。但是学生容易混淆内能与机械能；容易误认为 “0℃物体没有内能”；分不清温度、内能、热量三者关系；对做功改变内能的微观本质理解有困难。教学多用实验、生活实例突破难点。
重点 内能概念；改变物体内能的两种方式：做功、热传递。
难点 理解内能大小的影响因素；区分内能与机械能；做功改变物体内能的实验分析。
材料准备 厚玻璃筒、硝化棉、大口玻璃瓶、打气筒、墨水、冷水、热水；多媒体 PPT（汽车、火箭、冰山铁钉、热传递演示图片）
教学过程
教学环节 教师活动 学生活动 设计意图
导入新课 展示汽车行驶、长征七号火箭发射图片，抛出问题：是什么能量推动汽车、火箭运动？物理学中怎样定义这类能量？能量变化的宏观标志是什么？引出课题 —— 内能。 观察图片，思考问题，带着疑问进入新课学习。 利用科技、生活情景激发好奇心，引出本节课主题。
讲授新课 任务一：认识内能1.内能概念学习 教师引导学生阅读课本，完成填空：（1）物体内所有分子动能与分子势能的总和叫物体的内能。 （2）内能单位：焦耳（J）。 （3）一切物体，不论温度高低，都具有内能。教师讲解：分子永不停息做无规则运动，所以一切物体都有内能，内能不可能为零。2.探究影响内能大小的因素 ① 温度：演示墨水在冷水、热水扩散实验。 提问：墨水在哪一杯扩散快？说明什么？ 小结：同一物体，温度越高，分子热运动越剧烈，内能越大。② 质量：对比烧红铁钉和巨大冰山。 提问：铁钉温度高，冰山温度低，谁的内能更大？ 小结：内能和质量有关，分子数量越多，内能越大。③ 状态：0℃冰块熔化成 0℃水。 提问：温度不变，熔化需要吸热，冰和水哪个内能更大？ 小结：内能还和物体状态有关。总结：内能大小与温度、质量、状态有关。3.辨析：内能 vs 机械能 出示表格对比，引导学生填写：任务二：改变物体内能的两种方式1. 做功改变物体内能演示实验 1：压缩空气引火实验（下压活塞，硝化棉燃烧） 生活实例：搓手取暖、滑梯下滑臀部发热。 小结：外界对物体做功 → 物体内能增加，温度升高。演示实验 2：瓶塞跳起实验：向瓶内打气，瓶塞弹出，瓶内出现白雾。 引导分析：瓶内气体推开瓶塞，物体对外做功，内能减少，温度降低，水蒸气液化成白雾。 小结：物体对外做功，物体内能减少。归纳：做功可以改变物体内能，实质：内能和机械能相互转化。2. 热传递改变物体内能教师提问：除做功之外，还有什么办法改变内能？引出热传递。 学生完成填空： （1）热传递发生条件：存在温度差 （2）三种方式：热传导、对流、热辐射 （3）传递方向：内能从高温物体传向低温物体。展示 PPT 三幅图：金属棒传热、烧水、太阳晒水。区分：传导、对流、辐射。 实质：内能的转移。3. 两种方式的等效性举例：让水温度升高，可以做功，也可以热传递。如果看不到过程，无法区分用了哪种方法。 结论：做功和热传递改变物体内能是等效的。 阅读课本，填写学案；观察墨水扩散实验；思考冰山、冰块熔化问题；完成内能机械能对比。观察实验现象，记录实验现象；小组讨论分析两个实验的能量变化。完成填空；识别热传递三种形式；理解等效性。 类比机械能建立内能概念；通过对比实验、实例突破内能影响因素。以实验为证据，落实科学探究素养；区分两种改变内能方式的实质。
课堂练习 1．汽车在急刹车时，轮胎温度急剧升高。下列实例中改变内能的方式与其相同的是（　　） A．将煮熟的鸡蛋放入冷水，鸡蛋温度降低 B．用钻头在金属块上钻孔，钻头发热 C．在橙汁中放入冰块，橙汁温度降低 D．盛有水的水盆在太阳下暴晒，水温升高 答案：B2．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　） A．温度高的物体内能一定大，温度低的物体内能一定小 B．一个物体温度升高了，一定是吸收了热量 C．零摄氏度的水仍有内能 D．内能总是从内能大的物体传递到内能小的物体 答案：C3．用手迅速下压活塞，是通过________的方式改变空气的内能；温度图像中________段表示空气内能减小。 答案：做功；b 独立做题，交流答案，讲清解题思路。 巩固重难点，检测学习效果。
课堂小结 教师引导学生梳理知识框架：内能：分子动能 + 分子势能；单位 J；一切物体都有内能；影响因素：温度、质量、状态。改变内能两种途径 做功：内能 机械能转化；对物体做功内能增加，对外做功内能减小。热传递：内能转移；条件：温度差；三种形式：传导、对流、辐射。做功、热传递改变内能效果等效。 跟随老师回顾知识点，整理笔记。
板书 12.1 内能一、内能1.定义：物体内所有分子动能 + 分子势能的总和单位：焦耳（J）一切物体都具有内能影响因素：温度、质量、状态内能≠机械能：内能微观；机械能宏观二、改变内能两种方式做功（能量转化：内能 机械能）对物体做功 → 内能↑物体对外做功 → 内能↓热传递（能量转移）条件：存在温度差三种：传导、对流、辐射方向：高温 → 低温做功与热传递改变内能等效
教学反思 本节课依托演示实验和生活实例落实核心素养，学生对实验现象兴趣较高。部分学生容易混淆温度、内能两个物理量，误认为温度高物体内能一定大。后续习题训练要强化：内能同时受温度、质量、状态共同影响。另外学生容易写错 “做功” 写成 “做工”，需要强调规范书写。可以增加更多生活情景题巩固做功、热传递判断。
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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