2024学年九年级物理上册 第1章 分子动理论与内能1.2 内能和热量教学设计 （新版）教科版

2024学年九年级物理上册第1章分子动理论与内能1.2内能和热量教学设计（新版）教科版主备人备课成员教学内容2024学年九年级物理上册第1章分子动理论与内能中的1.2节，主要内容为内能和热量的教学。本节教学设计围绕以下知识点展开：

1.内能的定义及其与微观粒子运动的关系；

2.热量概念的理解，以及热传递的方式；

3.热量与内能的转化，以及能量守恒定律在内能中的应用；

4.影响内能大小的因素，如温度、质量、物质种类等；

5.热量计算公式的推导及应用。核心素养目标本章节的核心素养目标旨在通过内能和热量的学习，提升学生的以下能力：

1.科学思维：培养学生运用分子动理论解释宏观现象的能力，理解内能与微观粒子运动的关系，形成科学的思维方法；

2.实践与创新：通过实验探究，使学生掌握热量传递的方式，激发学生创新意识，提高实践操作能力；

3.数据分析：培养学生运用热量计算公式进行问题分析和解决的能力，提高数据处理和计算技能；

4.物理观念：帮助学生建立能量守恒观念，理解内能、热量及其相互转化，形成系统的物理观念；

5.科学探究：鼓励学生主动参与课堂讨论，提出问题，培养合作探究、解决问题的能力。学情分析针对2024学年九年级学生，以下从学生层次、知识、能力、素质方面及行为习惯等方面进行分析：

1.学生层次：九年级学生已具备一定的物理知识基础，但在分子动理论及内能、热量方面的理解尚浅。学生对物理现象的好奇心强，但部分学生对抽象概念的理解存在困难。

2.知识方面：

（1）学生对分子的基本性质有一定了解，但分子动理论与内能的关系认识不足，需要通过具体实例和实验进行引导；

（2）热量概念的理解尚不深刻，对热传递方式及其影响了解较少，需要加强实验和案例分析；

（3）学生对能量守恒定律有所了解，但具体应用到内能和热量转化上，还需进一步巩固。

3.能力方面：

（1）学生的实验操作能力有待提高，需要通过实践锻炼；

（2）学生分析问题和解决问题的能力尚需培养，尤其是在热量计算和数据分析方面；

（3）学生合作探究能力有待加强，课堂讨论和小组合作需要进一步引导。

4.素质方面：

（1）学生的科学思维素养有待提高，需要学会运用物理知识解释现象；

（2）学生的创新意识和实践能力需要激发和培养；

（3）学生的物理观念有待完善，需要通过系统学习形成体系。

5.行为习惯：

（1）学生的学习主动性有待提高，需要教师激发学习兴趣，引导积极参与；

（2）部分学生对物理学习存在恐惧心理，需要教师关注心理变化，进行针对性辅导；

（3）学生在课堂上的注意力分配不均，需要教师通过多样化教学手段提高学习效果。学具准备Xxx课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学资源1.硬件资源：

-实验室设备：显微镜、温度计、热量计、实验用加热器等；

-教学模型：分子动理论模型、内能转化模型等；

-多媒体设备：投影仪、电脑、白板等。

2.软件资源：

-教学课件：含分子动理论动画、内能和热量概念图解等；

-教学软件：物理模拟实验软件、数据分析软件等；

-习题库：针对内能和热量的专项练习题。

3.课程平台：

-在线学习平台：提供预习资料、课后巩固练习等；

-班级交流群：分享学习资料，促进学生讨论。

4.信息化资源：

-电子教材：提供电子版教材，方便学生随时查阅；

-网络资源：选用与课程内容相关的教学视频、科普文章等。

5.教学手段：

-实验教学：引导学生动手操作，观察实验现象；

-探究式教学：提出问题，引导学生合作探究；

-案例分析：通过实际案例，讲解内能和热量的应用；

-小组讨论：组织学生进行课堂讨论，促进知识分享。教学流程（一）课前准备（预计用时：5分钟）

学生预习：

发放预习材料，引导学生提前了解内能和热量的学习内容，标记出有疑问或不懂的地方。设计预习问题，如“内能是什么？它与分子的运动有何关系？”激发学生思考，为课堂学习内能和热量内容做好准备。

教师备课：

深入研究教材，明确内能和热量的教学目标和重难点。准备教学用具和多媒体资源，如分子动理论动画、热量计算例题等，确保教学过程的顺利进行。设计课堂互动环节，提高学生学习内能和热量的积极性。

（二）课堂导入（预计用时：3分钟）

激发兴趣：

回顾旧知：

简要回顾上节课学习的分子动理论内容，帮助学生建立知识之间的联系。提出问题，检查学生对旧知的掌握情况，为学习新课打下基础。

（三）新课呈现（预计用时：25分钟）

知识讲解：

清晰、准确地讲解内能和热量的知识点，结合实例帮助学生理解。突出内能与分子运动的关系、热量传递方式等重点，通过对比、归纳等方法帮助学生加深记忆。

互动探究：

设计小组讨论环节，让学生围绕“内能如何转化为热量？”等问题展开讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。鼓励学生提出自己的观点和疑问，引导学生深入思考，拓展思维。

技能训练：

总结归纳：

在新课呈现结束后，对内能和热量的知识点进行梳理和总结。强调内能、热量及其转化关系，帮助学生形成完整的知识体系。

（四）巩固练习（预计用时：5分钟）

随堂练习：

随堂练习题，让学生在课堂上完成，检查学生对内能和热量知识的掌握情况。鼓励学生相互讨论、互相帮助，共同解决问题。

错题订正：

针对学生在随堂练习中出现的错误，进行及时订正和讲解。引导学生分析错误原因，避免类似错误再次发生。

（五）拓展延伸（预计用时：3分钟）

知识拓展：

介绍与内能和热量相关的拓展知识，如能源转换和效率问题，拓宽学生的知识视野。引导学生关注学科前沿动态，培养学生的创新意识和探索精神。

情感升华：

结合内能和热量内容，引导学生思考物理与生活的联系，培养学生的社会责任感。鼓励学生分享学习心得和体会，增进师生之间的情感交流。

（六）课堂小结（预计用时：2分钟）

简要回顾本节课学习的内能和热量内容，强调重点和难点。肯定学生的表现，鼓励他们继续努力。

布置作业：

根据本节课学习的内能和热量内容，布置适量的课后作业，巩固学习效果。提醒学生注意作业要求和时间安排，确保作业质量。学生学习效果1.知识与技能：

-学生掌握了内能的定义，理解了内能与分子运动的关系，能够运用分子动理论解释宏观现象；

-学会了热量的概念，了解了热传递的几种方式，并能运用热量计算公式进行简单的计算；

-能够描述内能和热量之间的转化过程，理解能量守恒定律在内能中的应用；

-通过实验操作，提高了实践操作能力，能够独立完成与内能和热量相关的实验。

2.过程与方法：

-学生在探究内能和热量问题时，学会了合作学习，提高了沟通和协作能力；

-通过案例分析和问题解决，提升了科学思维能力，能够运用物理知识解释生活中的现象；

-学生在数据处理和计算方面得到了锻炼，提高了分析问题和解决问题的能力；

-学生能够主动参与课堂讨论，提出问题，培养了探究精神和解决问题的能力。

3.情感态度与价值观：

-学生对物理学科产生了更浓厚的兴趣，激发了学习热情；

-通过学习内能和热量知识，学生认识到物理与生活的紧密联系，增强了社会责任感；

-学生在小组合作中学会了互帮互助，培养了团队精神和集体荣誉感；

-学生对能量守恒观念有了更深刻的理解，树立了正确的价值观。

4.创新与实践：

-学生在实验和探究过程中，敢于尝试创新，提出新的观点和解决方案；

-学生能够运用所学知识，设计简单的实验和实践活动，提高了解决实际问题的能力；

-学生在拓展知识学习时，敢于挑战自己，探索未知领域，培养了创新意识和探索精神。

5.学习习惯与能力：

-学生养成了预习和复习的好习惯，提高了自主学习能力；

-学生在课堂上的注意力更加集中，学习效率有所提高；

-学生能够合理安排学习时间，形成了一套适合自己的学习方法；

-学生在面对困难时，不再轻易放弃，学会了坚持和努力。课后作业1.解释内能的定义，并说明内能与分子运动的关系。

答案：内能是物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间相互作用的势能的总和。内能与分子的热运动密切相关，分子的热运动越剧烈，内能越大。

2.描述三种热传递的方式，并举例说明。

答案：热传递的三个方式包括传导、对流和辐射。

-传导：热沿着物体直接接触的界面传递，如金属棒加热一端，热量沿棒传导到另一端。

-对流：流体中较热部分上升，较冷部分下降，形成循环流动，如烧水时水的上下循环。

-辐射：热量以电磁波的形式传播，如太阳向地球传递热量。

3.计算以下情况下的热量变化：一杯水从20℃加热到80℃，水的质量为0.2kg，水的比热容为4.18×10^3J/(kg·℃)。

答案：热量变化Q=m·c·ΔT=0.2kg×4.18×10^3J/(kg·℃)×(80℃-20℃)=5.04×10^4J。

4.解释能量守恒定律在内能中的应用。

答案：能量守恒定律在内能中的应用表现为，在一个封闭系统中，内能的总量是恒定的，即内能的转化和转移过程中总能量保持不变。

5.设计一个实验，验证热量与内能的关系。

答案：实验设计：取两个相同质量的水杯，分别装入相同质量的水，将一杯水加热至一定温度，然后同时将两杯水倒入相同质量的冷水中，观察混合后的水温变化。通过测量水温的变化，可以验证热量与内能的关系。内容逻辑关系①内能的定义：物体内部所有分子由于热运动而具有的动能和分子间相互作用的势能的总和。

②热量的定义：物体间由于温度差而传递的能量。

③内能与热量的关系：内能的变化可以通过吸收或释放热量来实现，内能的转化和转移过程中总能量保持不变。

2.热传递的方式

①传导：热沿着物体直接接触的界面传递，如金属棒加热一端，热量沿棒传导到另一端。

②对流：流体中较热部分上升，较冷部分下降，形成循环流动，如烧水时水的上下循环。

③辐射：热量以电磁波的形式传播，如太阳向地球传递热量。

3.热量与内能的计算

①热量计算公式：Q=m·c·ΔT，其中Q为热量变化，m为物体的质量，c为物体的比热容，ΔT为温度变化。

②内能的变化：内能的变化等于吸收或释放的热量，ΔU=Q。

4.能量守恒定律在内能中的应用

①能量守恒定律：在一个封闭系统中，能量的总量是恒定的，即能量的转化和转移过程中总能量保持不变。

②内能的变化：在内能的转化和转移过程中，总能量保持不变，即ΔU=Q。

5.影响内能大小的因素

①温度：温度越高，分子的热运动越剧烈，内能越大。

②质量：物体的质量越大，内能越大。

③物质种类：不同物质的分子结构和相互作用不同，内能也不同。

板书设计：

1.内能和热量的概念与关系

-内能的定义

-热量的定义

-内能与热量的关系

2.热传递的方式

-传导

-对流

-辐射

3.热量与内能的计算

-热量计算公式

-内能的变化

4.能量守恒定律在内能中的应用

-能量守恒定律

-内能的变化

5.影响内能大小的因素

-温度

-质量

-物质种类课堂小结，当堂检测1.内能和热量概念的理解：学生能够正确解释内能的定义，理解内能与分子运动的关系，掌握热量的概念及其传递方式。

2.内能和热量的计算：学生能够熟练运用热量计算公式进行简单的热量计算，理解内能的变化等于吸收或释放的热量。

3.能量守恒定律的应用：学生能够解释能量守恒定律在内能中的应用，理解内能的转化和转移过程中总能量保持不变。

4.影响内能大小的因素：学生能够描述影响内能大小的因素，如温度、质量、物质种类等。

当堂检测：

1.简答题：

-解释内能的定义。

-描述三种热传递的方式。

-计算：一杯水从20℃加热到80℃，水的质量为0.2kg，水的比热容为4.18×10^3J/(kg·℃)，求热量变化。

2.实验题：

-设计一个实验，验证热量与内能的关系。

3.应用题：

-解释能量守恒定律在内能中的应用。

-描述影响内能大小的因素。教学反思在本次教学中，我意识到内能和热量的概念对学生来说是比较抽象的，需要通过具体的实例和实验来帮助学生理解。例如，通过观察实验中水的温度变化，学生可以直观地感受到热量的传递