人教版九年級(jí)物理第十三章《內(nèi)能》教學(xué)設(shè)計(jì)一、教學(xué)目標(biāo)（核心素養(yǎng)導(dǎo)向）1.物理觀念（1）建立內(nèi)能的概念，理解內(nèi)能是物體內(nèi)部具有的能量，與物體內(nèi)部分子的熱運(yùn)動(dòng)和分子間相互作用有關(guān)。能從微觀角度解釋內(nèi)能的本質(zhì)，區(qū)分內(nèi)能與機(jī)械能。（2）理解改變物體內(nèi)能的兩種方式——做功和熱傳遞，能運(yùn)用相關(guān)知識(shí)解釋生活中物體內(nèi)能改變的現(xiàn)象，如摩擦生熱、用熱水袋取暖等。（3）知道熱量的概念及單位，明確熱量是在熱傳遞過(guò)程中傳遞的內(nèi)能的多少，形成能量轉(zhuǎn)化與守恒的觀念。2.科學(xué)思維（1）通過(guò)類比機(jī)械能，構(gòu)建內(nèi)能概念，培養(yǎng)類比推理的思維能力。將宏觀物體的機(jī)械能與微觀分子的能量進(jìn)行類比，幫助學(xué)生理解抽象的內(nèi)能概念。（2）分析做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的本質(zhì)過(guò)程，培養(yǎng)邏輯推理能力。例如，在解釋摩擦生熱時(shí)，從分子層面分析摩擦力做功如何使分子熱運(yùn)動(dòng)加劇，進(jìn)而增加內(nèi)能。（3）從微觀角度理解內(nèi)能的變化，培養(yǎng)微觀想象能力。想象分子在熱傳遞或做功過(guò)程中的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和相互作用的改變。3.科學(xué)探究（1）設(shè)計(jì)并進(jìn)行“探究改變物體內(nèi)能的方法”實(shí)驗(yàn)，如通過(guò)搓手感受做功改變內(nèi)能，用熱水加熱物體感受熱傳遞改變內(nèi)能。學(xué)會(huì)提出問(wèn)題、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案、選擇實(shí)驗(yàn)器材、進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、觀察記錄實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，并得出結(jié)論。

（2）在探究活動(dòng)中，學(xué)會(huì)控制變量，如在研究熱傳遞改變內(nèi)能時(shí)，控制物體的質(zhì)量、初始溫度等因素，只改變加熱時(shí)間或熱源溫度，觀察內(nèi)能變化。培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)和操作能力，以及團(tuán)隊(duì)協(xié)作和交流能力。4.科學(xué)態(tài)度與責(zé)任（1）在實(shí)驗(yàn)探究和理論學(xué)習(xí)過(guò)程中，培養(yǎng)尊重實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)事求是的科學(xué)態(tài)度。如實(shí)記錄實(shí)驗(yàn)中物體內(nèi)能改變的現(xiàn)象，不隨意篡改數(shù)據(jù)。（2）了解內(nèi)能知識(shí)在生活、生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，如熱機(jī)利用內(nèi)能做功、暖氣通過(guò)熱傳遞供暖等。認(rèn)識(shí)到物理知識(shí)對(duì)社會(huì)發(fā)展和人類生活的重要影響，增強(qiáng)將物理知識(shí)應(yīng)用于實(shí)際、服務(wù)社會(huì)的責(zé)任感。二、教學(xué)重難點(diǎn)1.重點(diǎn)（1）內(nèi)能的概念和改變物體內(nèi)能的兩種方式。（2）理解熱量的概念及單位，掌握熱量與內(nèi)能變化的關(guān)系。2.難點(diǎn)（1）從微觀角度理解內(nèi)能的概念及內(nèi)能的變化。（2）區(qū)分溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理量的概念及相互關(guān)系。三、教學(xué)方法講授法、實(shí)驗(yàn)探究法、討論法、類比法相結(jié)合四、教學(xué)過(guò)程（一）課程導(dǎo)入（5分鐘）1.展示生活實(shí)例：冬天，人們搓搓手會(huì)感覺(jué)暖和；給冷水加熱，水會(huì)變熱。2.提問(wèn)引導(dǎo)：搓手為什么會(huì)暖和？加熱水時(shí)，水的內(nèi)能是如何增加的？物體的內(nèi)能到底是一種怎樣的能量？通過(guò)這些問(wèn)題引發(fā)學(xué)生的思考，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，從而引出本節(jié)課的主題——內(nèi)能。

（二）新課教學(xué)（30分鐘）1.內(nèi)能的概念類比引入：引導(dǎo)學(xué)生回顧機(jī)械能的概念，包括動(dòng)能和勢(shì)能，它們與物體的宏觀運(yùn)動(dòng)和相對(duì)位置有關(guān)。類比機(jī)械能，提出內(nèi)能是物體內(nèi)部具有的能量，與物體內(nèi)部分子的運(yùn)動(dòng)和相互作用有關(guān)。微觀解釋：講解一切物質(zhì)的分子都在不停地做無(wú)規(guī)則的熱運(yùn)動(dòng)，分子具有動(dòng)能；分子間存在相互作用力，又具有勢(shì)能。物體內(nèi)部所有分子熱運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能和分子勢(shì)能的總和，叫做物體的內(nèi)能。舉例說(shuō)明：以一杯熱水和一杯冷水為例，說(shuō)明熱水中水分子熱運(yùn)動(dòng)更劇烈，其內(nèi)能比冷水大。同時(shí)強(qiáng)調(diào)內(nèi)能是物體的固有屬性，一切物體在任何情況下都具有內(nèi)能，無(wú)論是高溫的火焰還是冰冷的冰塊。對(duì)比區(qū)分：將內(nèi)能與機(jī)械能進(jìn)行對(duì)比，組織學(xué)生討論兩者的區(qū)別。讓學(xué)生明白機(jī)械能與物體的整體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和宏觀位置有關(guān)，而內(nèi)能與物體內(nèi)部分子的微觀狀態(tài)有關(guān)。一個(gè)物體可以機(jī)械能為零，但一定具有內(nèi)能。

2.熱量概念引入：在講解熱傳遞改變內(nèi)能的基礎(chǔ)上，引入熱量的概念。當(dāng)物體之間發(fā)生熱傳遞時(shí)，傳遞的內(nèi)能的多少叫做熱量，用符號(hào)Q表示，單位是焦耳（J）。辨析概念：組織學(xué)生討論溫度、內(nèi)能、熱量三個(gè)物理量的區(qū)別和聯(lián)系。強(qiáng)調(diào)溫度是表示物體冷熱程度的物理量，內(nèi)能是物體內(nèi)部具有的能量，熱量是熱傳遞過(guò)程中傳遞的能量。溫度的變化可以反映物體內(nèi)能的變化，但內(nèi)能的變化不一定是由溫度變化引起的；熱量是一個(gè)過(guò)程量，只能說(shuō)“吸收”或“放出”熱量，不能說(shuō)物體“具有”或“含有”熱量。通過(guò)舉例加深學(xué)生對(duì)這三個(gè)概念的理解，如一塊0℃的冰熔化成0℃的水，溫度不變，但吸收了熱量，內(nèi)能增加。

3.改變物體內(nèi)能的方式實(shí)驗(yàn)探究：引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行“探究改變物體內(nèi)能的方法”實(shí)驗(yàn)。做功改變內(nèi)能：讓學(xué)生分組進(jìn)行搓手實(shí)驗(yàn)，感受雙手摩擦后溫度升高，體會(huì)通過(guò)做功的方式可以改變物體的內(nèi)能。再演示壓縮空氣引火儀實(shí)驗(yàn)，快速下壓活塞，觀察到棉花燃燒。引導(dǎo)學(xué)生分析這一現(xiàn)象，解釋壓縮空氣做功，使空氣的內(nèi)能增大，溫度升高，達(dá)到棉花的著火點(diǎn)從而使其燃燒。組織學(xué)生討論生活中還有哪些通過(guò)做功改變物體內(nèi)能的例子，如鉆木取火、彎折鐵絲鐵絲發(fā)熱等。熱傳遞改變內(nèi)能：展示用熱水加熱冷水的實(shí)驗(yàn)，讓學(xué)生觀察冷水溫度的變化，說(shuō)明熱傳遞可以改變物體的內(nèi)能。講解熱傳遞的條件是存在溫度差，熱傳遞的方向是從高溫物體傳向低溫物體，實(shí)質(zhì)是內(nèi)能的轉(zhuǎn)移。以生活中的實(shí)例，如用熱水袋取暖、太陽(yáng)照射使物體升溫等，讓學(xué)生進(jìn)一步理解熱傳遞改變內(nèi)能的方式。歸納總結(jié)：引導(dǎo)學(xué)生總結(jié)改變物體內(nèi)能的兩種方式——做功和熱傳遞，并分析它們?cè)诒举|(zhì)上的區(qū)別。做功是其他形式的能量與內(nèi)能之間的轉(zhuǎn)化，而熱傳遞是內(nèi)能在不同物體或同一物體不同部分之間的轉(zhuǎn)移。同時(shí)強(qiáng)調(diào)，在改變物體內(nèi)能上，做功和熱傳遞是等效的。（三）課堂小結(jié)（5分鐘）1.和學(xué)生一起回顧內(nèi)能的概念，包括內(nèi)能的定義、決定因素以及與機(jī)械能的區(qū)別。

2.總結(jié)改變物體內(nèi)能的兩種方式——做功和熱傳遞，以及它們的本質(zhì)區(qū)別和等效性。3.強(qiáng)調(diào)熱量的概念及單位，梳理溫度、內(nèi)能、熱量三者之間的關(guān)系。（四）課堂練習(xí)（10分鐘）1.給出一系列與內(nèi)能、做功、熱傳遞、熱量相關(guān)的練習(xí)題，題型包括選擇題、填空題、簡(jiǎn)答題和實(shí)驗(yàn)題。例如：（1）下列關(guān)于內(nèi)能的說(shuō)法中，正確的是（）A.物體的溫度升高，它的內(nèi)能一定增加B.物體的內(nèi)能增加，一定是吸收了熱量C.內(nèi)能是物體具有的動(dòng)能和勢(shì)能的總和D.0℃的冰沒(méi)有內(nèi)能（2）冬天，用嘴對(duì)手呵氣，手會(huì)暖和，這是用______的方法增加了手的內(nèi)能；而雙手互相摩擦也會(huì)使手暖和，這是用______的方法增加手的內(nèi)能。（3）簡(jiǎn)要說(shuō)明熱傳遞和做功在改變物體內(nèi)能上的本質(zhì)區(qū)別。（4）設(shè)計(jì)一個(gè)實(shí)驗(yàn)，探究做功是否可以改變物體的內(nèi)能，寫(xiě)出實(shí)驗(yàn)器材、實(shí)驗(yàn)步驟和預(yù)期的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象。2.讓學(xué)生獨(dú)立完成練習(xí)，教師巡視指導(dǎo)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)學(xué)生存在的問(wèn)題。練習(xí)完成后，對(duì)學(xué)生的答案進(jìn)行詳細(xì)講解，針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤進(jìn)行分析和糾正，強(qiáng)化學(xué)生對(duì)本節(jié)課知識(shí)的理解和掌握。（五）布置作業(yè)（5分鐘）1.基礎(chǔ)作業(yè)：布置課后練習(xí)題，要求學(xué)生認(rèn)真完成，鞏固課堂所學(xué)的內(nèi)能、做功、熱傳遞、熱量等基礎(chǔ)知識(shí)。

2.拓展作業(yè)：讓學(xué)生收集生活中利用做功和熱傳遞改變物體內(nèi)能的實(shí)例，至少各舉三個(gè)，并分析其能量轉(zhuǎn)化或轉(zhuǎn)移的過(guò)程，以書(shū)面報(bào)告的形式完成。這一作業(yè)旨在培養(yǎng)學(xué)生觀察生活、應(yīng)用物理知識(shí)解決實(shí)際問(wèn)題的能力，同時(shí)加深對(duì)改變物體內(nèi)能方式的理解。五、教學(xué)反思在本次教學(xué)中，通過(guò)多種教學(xué)方法相結(jié)合，學(xué)生對(duì)內(nèi)能的相關(guān)知識(shí)有了較為深入的理解。實(shí)驗(yàn)探究環(huán)節(jié)有效激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，讓學(xué)生直觀地感受到做功和熱傳遞對(duì)物體內(nèi)能的