人教版九年级物理全册第十三章内能(教案)完美版

第十三章内能

第 1 节分子热运动

教学目标知识与技能通过观察和实验，初步了解分子动理论的基本特点，并能用其解释某些热现象。过程与方法通过观察和实验，学会运用想象和类比等研究方法，培养学生的观察和分析概括信息的能力。

情感态度与价值观培养学生敢于表达自己的想法，随时关注周围的人和事以及有关现象。

一、提出问题如何研究分子的运动？利用小组“讨论法”发散学生的思维，使他们知道研究这类问题的科学方法

提出问题：分子太小，无法用肉眼看到它的运动情况，该如何研究？汇总学生讨论情况回忆思考小组讨论可以采

用的研究方法；转换法、模型法、类比法等

二、研究方法类比法选用类比的方法将不容易研究的问题简单化，可以使学生更容易探究分子的运动规律确定研究方法

-10 分子动理论的内容是(1) 物质由分子构成构成物质的分子一般很小，直径一般在10-

10m左右，物体内含有的分子数目一般很多

(2) 分子在永不停息地做无规则的运动

打开香水瓶盖，提问：为什么我们能闻到香味？香料分子是怎样进入我们的鼻子？

演示红墨水在清水中的扩散现象

分子总在做不停的无规则的运动，在不同的物质相互接触时，彼此进入对方的现象叫扩散．

(3) 分子间存在着相互作用的引力和斥力

在弹簧的两端各系两个小球，当两只小球之间的距离被压缩和拉伸时具有弹性势能. 分子间有相互作用的引力和斥力，所以分子还可能具有势能。

固体和液体很难压缩、固体较难被拉伸，都是由于分子间作用力的原因．

做铅块间分子作用力的演示实验展示实物：一杯大米、有一条小鱼的一杯水、有许多条小草鱼的一杯水，引

讨论回答生活中大量温度影响扩散现象发生快慢的实例。三．得到结论通过假说推断的正确性来证明假说的正确，这是物理、教学常用的方法。引导学生得出分子运动与温度之间的正确关系，给出结论和本节课的课题：

分子热运动

并解释为什么称为“热运动”分析

理解

评估与反思1．在研究分子运动规律的过程中，经历的思维探究程序：提出问题─类比─形成假说─ 进行推断─实验检验─得出结论

2．用到的研究方法：类比法、控制变量法、转换法发挥学生的主动性，根据自己的理解进行小结，培养总结概括能力。引导学生讨论自行进行探究的过程和方法的小结。

播放课件进行简单总结，同时进行情感教育，说明伟大的物理学家牛顿在研究光的色散时曾用到这样的思维探究过程。

小组讨论后自行小结。

总结研究方法时具体说明在什么环节或问题中是如何运用的。

板书设计

第二节内能

（一）教学目的

1. 知道什么是内能, 物体的内能是不同于机械能的另一种形式的能。

2. 知道物体温度改变时, 内能随之改变。

（二）教具

烧杯, 墨汁等。

（三）教学过程

1. 复习复习机械能的知识。通过事例说明物体怎样才能具有动能、重力势能、弹性势能。要特别强调由于地球和

地面上的物体相互吸引, 才使地面上的物体具有重力势能。

2. 引入新课通过前面一节课的学习，我们已经知道了奔驰的汽车、起航的轮船、飞行的飞机等交通工具，它们都

具有机械能，那它们的能量从何而来呢？

生：来自汽油、柴油等燃料的燃烧。

师：汽油、柴油等燃料的燃烧所产生的能量是一种什么形式的能呢？今天我们将一起学习与此相关的知识

（1）物体的内能: 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, 叫做物体的内能。物体内部的每一个分子都在运动, 都受分子作用力, 但每单个分子的动能和势能, 不是物体的内能。内能是指物体所有分子无规则运动的动能和势能的总和。内能也不同于机械能。物体的动能跟物体的速度有关, 物体的重力

势能跟物体被举起的高度有关。一个钢球是否运动,是否被举高, 这只能影响钢球的机械能, 并不是能改变钢球内分子无规则运动的动能和势能。那么物体的内能跟什么有关呢?

请大家思考以下几个问题：

⑴静止在水平面上的物体是否具有机械能?⑵是否具有内能?

⑶ 0℃的物体是否具有内能? 生：⑴静止在水平地面上的物体由于没有运动，所以没有动能，物体在水平地面上，高度为

零，所以重力势能也为零，即物体没有机械能；

⑵静止在水平地面上的物体内含有的大量分子，分子在永不停息地做无规则运动，分子间有相互作用的引力和斥力，所以

物体仍具有内能；

⑶物体的温度都是0℃，此时物体内的分子依然做无规则运动，所以仍具有内能。师：由于一切物体都是由分子组成的，分

子永不停息地做无规则运动，分子间又存在相互作用的引力和斥力，所以一切物体都具有内能。

师：物体具有能量，反映物体具有做功的本领。物体做功的本领有大小之分，所以物体具有的内能也有多少之分。影响物体内能大小的因素是什么？

生：影响内能大小的因素：温度的高低、质量和体积的大小师：如何通过实验和理论分析，验证内能的大小与温度的高低、质量和体积的大小有关？生：质量和体积大小相等的物体，温度越高，分子无规则运动的程度越剧烈，分子的动能越大，物体的内能就越大。

师：如何证明温度越高，分子无规则运动的程度越剧烈？我们可以在两个相同的烧杯中装入等量的冷水和热水，在冷水和热水中各滴入一滴墨水，观察墨水的扩散情况。

［演示实验：墨水在冷水和热水中的扩散］

师：墨水在哪个烧杯中扩散得快？试验说明了什么？生：墨水在热水中扩散得快。实验表明温度越高，分子的无规则运动就越剧烈，分子运动越剧烈，它的动能就越大。质量和体积相同的物体，温度越高，物体的内能就越大。

师：同一物体的温度升高时，物体内所有分子的动能的总和就增加，物体的内能就越大。温度降低时, 物体的内能减小。正是由于内能跟温度有关, 人们常常把物体的内能叫做热能, 把物体内部大量分子的无规则运动叫做热运动。。炽热的铁水,温度很高,分子运动激烈,它具有内能。冰冷的冰块,温度虽低,其内部分子仍在做无规则运动, 它也具有内能。

由此可知，我们可以通过提高温度的方式增加物体的内能。怎样使物体的温度升高呢？

2．热传递——改变内能的一种方式师：有一根铁丝，你能通过哪些方法使它的温度升高？即使它的内能增加。

生：A、放在太阳下晒；B、在石头上摩擦；C、放在热水中烫；D、放在火上烧；E、用锤子敲；F、放在手中捂；

G、用力反复弯折??

师：我们把当物体或物体的不同部分之间存在温度差时，能量就会从高温处移到低温处，直至温度相同的现象叫热传递。

通过热传递的方式可以改变物体的内能。热传递——改变内能的一种方式。除热传递外，还有其他方式如摩擦、敲打等做功的方式改变物体的内能。

改变内能的两种方式：热传递和做功。（板书：改变内能的两种方式：热传递和做功）

3．热量师：将金属汤匙放在热水中⑴热传递的方式改变物体的内能金属汤匙：吸收热量，内能增加；热水：放出热量，内能减少⑵热传递过程中，是内能的转移师：热传递方式可以改变物体的内能，物理学中，把物体在热传递过程中转移能量的多少叫做热量。用符号Q 表示，热量的单位与能量相同，也是J。

⑶在热传递过程中，内能改变的多少可用传递的热量来量度

（4）内能和机械能通过机械能和内能的对比, 进一步帮助学生理解内能概念。分析在水平光滑桌上滑动的木块具有什么能。

首先木块有势能, 也有动能枣统称为机械能。机械能与整个物体的机械运动情况有关。木块内部的分子做无规则运动, 且分子间有作用力, 木块有内能。内能与物体内部分子的势运动和分子间的相互作用有关。

4. 小结

（1）内能不是单个分子具有的, 而是所有分子做无规则运动的动能和分子势能的总和。

（2）内能所指的动能

是所有分子做无规则热运动的动能的总和。这种无规则的热运动, 是分子在物体内部自身不停的“分子运动” , 而不是随着物体整体一起所做的运动。物体作为整体运动所具有的动能是机械能不是内

能。

（3）内能所指的分子势能是分子间相互作用使分子具有的势能。作为物体整体跟地球的相互作用而具有的重力势能是机械能, 不是内能。

所以内能是不同于机械能的另一种形式的能量。

2. 内能跟温度的关系（板书）温度高→扩散快→分子运动快→分子动能大→内能大;

温度低→扩散慢→分子运动慢→分子动能小→内能小。

小结: 物体温度升高, 内能增加;温度降低,内能减少。（板书）

3. 改变内能的方式（板书）结论:用热传递的方式可以改变物体的内能, 其实质是一个物体的内能转移给另一

个物体的形式没变.（板书）结论: 做功也可以改变内能, 其实质是内能和其它形式的能之间转化, 能的形式发生了变化.（板书）

思考: 出示钢锯条, 问:如果只知道这根钢锯条温度升高了,而没有看到内能改变的

过程, 能否判断是通过做功还是通过热传递的方式使它的内能增加的.

教师分析点拔:

做功和热传递对改变物体的内能是等效的, 所以无法判断.

三、巩固练习

1. 下列过程中，将内能转化为机械能的是

A．汽油机的压缩冲程 B ．水蒸气顶起水壶盖的过程

,能C．小孩沿滑梯下滑的过程 D ．流星在大气层中穿行的过程

2. “神舟七号”载人飞船完成各项任务后，在返回的过程中，返回舱进入大气层将通过一段黑障区，这一段时间飞船将“烧

成”一个大火球，如图6 所示，而飞船内的宇航员和设备则安然无恙，下列说法正确的是：

A．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦内能转化为机械能B．飞船“燃烧”是由于高速运动的飞船与大气层摩擦

机械能转化为内能C．飞船“燃烧”是航天员为了消除太空细菌采取的高温消毒措施

D．飞船外壳上的烧蚀层先熔化后汽化，从而放出了大量的热保护了飞船

3. 用活塞式打气筒给自行车胎打气的过程中，气筒的筒壁通常会发热。筒壁发热的原因是做功和做功。请设计实验证明究竟哪个是主要的发热原因。

4 根据图中提供的信息回答下列问题。

（1）问题：塞子冲出试管后为什么继续向前运动？回答

（2）问题：塞子被推出的过程中，能量是如何转化的？回答：

（3）提出一个与物态变化有关的问题并回答。问题：_____________ 回答：_____

第三节比热容

（1）知识与技能

1、知道热量及其单位。

2、知道比热容的概念，会用比热容的知识分析、判断有关问题。

3、会查物质的比热容。

（2）过程与方法1、通过对不同物质的吸热本领不同的实验探究活动，体会实验探究过程，学习科学探究的常用方法制变量

--- 控法，培养科学探究的能力。

2、通过查比热容表知道不同物质的比热容一般不同，学习利用物理知识解释日常生活中实际问题的方法。（3）情感

态度和价值观

1、通过实验探究物质比热容的过程，使学生获得科学探究的乐趣，培养学生实事求是的科学态度，认识科学探究在物路学发展中重要作用。

2、通过比热容知识的广泛应用，使学生认识科学、技术和社会之间的关系，培养学生将科学服务于人类的意识。

教学重点教学难点组织、指导学生进行探究活动．

教学方法实验、观察、比较、归纳、综合法通过对探究实验的观察、比较、归纳、综合，得出比

热容的概念．

教具准备烧杯2 个（500ml），电加热器2 个，温度计，水，煤油。

课时安排 2 课时

教学过程

1．复习

提问：热传递的实质是什么？什么叫做热量？为什么热量的单位跟功的单位相同？

2．引入新课

引导：汽车发动机工作时，温度升高，需要用水来冷却。这里用水为什么不用其它液体呢？组织学生讨论

点拨：会不会是因为水的吸热能力强呢？水吸热多少与什么因素有关，根据已有的生活经验说出猜想并说出猜想的依据，（1）水的质量。

猜想的理由：烧开一壶水比烧开半壶水加热时间长，吸热多

（2）升高的温度将一壶水烧开比烧成半开吸热多，将一壶凉水烧开比将温水烧开吸热多。

（3）可能与物体的种类有关

不同物质吸热本领有什么不同?为了更准确的做出判断要进行实验探究与学生共同设计实验方案：选用实验器材、测量什么物理量、记录那些数据、怎样析实验数据以及实

步骤。

3．进行新课

（1）演示实验：出示盛有等质量的水和煤油的两只烧杯，但我们明显地看出两者的体积不相同，这是为什么（请学生回答）不同的物质其密度不同，密度是物质的属性。

介绍电加热器（俗称：“热得快”），强调电加热器每一秒钟放出的热量是一定的，两个电加热器是相同的，在相同的时间里它们放出的热量也是相等的。