2024秋九年级物理上册 第12章 内能与热机12.1 认识内能教学实录（新版）粤教沪版

2024秋九年级物理上册第12章内能与热机12.1认识内能教学实录（新版）粤教沪版科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2024秋九年级物理上册第12章内能与热机12.1认识内能教学实录（新版）粤教沪版教材分析2024秋九年级物理上册第12章“内能与热机”中的“12.1认识内能”一节，主要介绍了内能的概念、内能与温度的关系以及改变内能的方法。这一章节与课本内容紧密相连，通过实验和实例让学生理解内能的本质，为后续学习热机打下基础。教学设计需注重理论与实践相结合，让学生在实验和问题探究中深刻理解内能的概念。核心素养目标分析本节课旨在培养学生科学探究、科学思维和科学态度的核心素养。学生将通过实验探究内能的概念，提高观察、分析问题的能力；通过学习内能与温度的关系，培养逻辑推理和模型建构能力；同时，通过实践活动，增强对物理现象的尊重和好奇心，形成良好的科学态度。教学难点与重点1.教学重点，

①内能的概念及其与温度的关系；

②改变内能的两种方式：做功和热传递；

③内能与机械能之间的相互转化。

2.教学难点，

①内能微观解释的困难，即如何将内能的概念与分子的无规则运动联系起来；

②理解做功和热传递在改变内能过程中的不同作用和效果；

③内能和温度之间关系的定量描述，即比热容和热量的计算方法。教学方法与手段教学方法：

1.实验法：通过演示实验和小组实验，让学生直观感受内能的变化和做功与热传递的过程。

2.讨论法：引导学生针对实验现象和理论问题进行讨论，培养合作学习和批判性思维能力。

3.案例分析法：通过分析生活中的实例，帮助学生理解内能在实际中的应用。

教学手段：

1.多媒体教学：利用PPT展示内能的概念、公式和实验步骤，提高教学信息的可视化和趣味性。

2.互动软件：运用教育软件进行模拟实验，让学生在虚拟环境中体验内能的变化。

3.教学模型：使用物理模型和教具，帮助学生更好地理解内能和热传递的物理过程。教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料（如PPT、视频、文档等），明确预习目标和要求，如让学生预习内能的定义和温度的关系。

设计预习问题：围绕“内能”课题，设计问题如“什么是内能？内能与温度有什么关系？”引导学生自主思考。

监控预习进度：通过平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

自主阅读预习资料：学生阅读相关资料，理解内能的基本概念。

思考预习问题：学生针对预习问题进行独立思考，例如尝试解释为什么热物体温度高内能大。

提交预习成果：学生将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：通过预习培养学生的自主学习能力。

信息技术手段：利用在线平台实现资源共享和进度监控。

作用与目的：

帮助学生提前了解“内能”这一概念，为课堂学习做好准备。

2.课中强化技能

教师活动：

导入新课：通过视频展示蒸汽机的原理，引出内能的概念，激发学生的学习兴趣。

讲解知识点：详细讲解内能的定义、内能与温度的关系以及改变内能的方法。

组织课堂活动：设计小组实验，让学生通过实验观察和记录，理解做功和热传递对内能的影响。

解答疑问：针对学生在实验中遇到的问题，进行及时解答和指导。

学生活动：

听讲并思考：学生认真听讲，积极思考内能的概念和实验结果。

参与课堂活动：学生积极参与实验，观察并记录数据。

提问与讨论：学生针对实验现象提出问题，并与同学讨论可能的解释。

教学方法/手段/资源：

讲授法：通过讲解帮助学生对内能概念有清晰的认识。

实验活动法：通过实验让学生亲身体验内能的变化。

合作学习法：通过小组讨论，培养学生的合作精神和沟通能力。

作用与目的：

帮助学生深入理解内能的概念和改变内能的方法，掌握实验技能。

3.课后拓展应用

教师活动：

布置作业：布置与内能相关的计算题和思考题，如计算不同温度下物体的内能变化。

提供拓展资源：推荐相关书籍或网站，供学生进一步了解内能的物理应用。

反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

完成作业：学生认真完成作业，巩固课堂所学。

拓展学习：学生利用拓展资源，探索内能在现实生活中的应用。

反思总结：学生对自己的学习过程和成果进行反思，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

自主学习法：鼓励学生自主完成作业和拓展学习。

反思总结法：引导学生反思学习过程，促进自我提升。

作用与目的：

巩固学生在课堂上学到的内能知识，通过拓展学习拓宽知识面。

通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进措施。知识点梳理1.内能的概念

-内能是物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。

-内能与物体的温度、质量、状态有关。

2.内能与温度的关系

-温度是物体分子平均动能的度量。

-温度越高，分子的平均动能越大，内能也越大。

-在一定质量下，物体的温度升高，内能增加；温度降低，内能减少。

3.改变内能的方法

-做功：通过外力对物体做功，可以改变物体的内能。

-压缩气体：对气体做功，使气体温度升高，内能增加。

-拉伸弹簧：对弹簧做功，使弹簧温度升高，内能增加。

-热传递：通过热量的传递，可以改变物体的内能。

-热传导：热量通过物体内部传递，使物体温度升高，内能增加。

-热对流：热量通过流体传递，使流体温度升高，内能增加。

-热辐射：热量通过电磁波传递，使物体温度升高，内能增加。

4.热量

-热量是物体间传递的能量，单位为焦耳（J）。

-热量与物体的温度变化、质量、比热容有关。

-热量计算公式：Q=mcΔT，其中Q为热量，m为物体质量，c为比热容，ΔT为温度变化。

5.比热容

-比热容是单位质量物质温度升高1℃所吸收的热量，单位为焦耳/千克·摄氏度（J/(kg·℃)）。

-比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容不同。

-比热容与物质的种类、状态有关。

6.热机

-热机是一种将内能转化为机械能的装置。

-热机的基本原理：利用高温高压气体对活塞做功，使活塞运动，从而将内能转化为机械能。

-常见的热机：蒸汽机、内燃机、燃气轮机等。

7.热机效率

-热机效率是指热机输出的机械能与输入的热能之比。

-热机效率与热机的结构、工作条件等因素有关。

-热机效率越高，能源利用越充分。

8.热力学第一定律

-热力学第一定律：能量守恒定律在热力学中的体现，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

-热力学第一定律公式：ΔU=Q-W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统对外做的功。

9.热力学第二定律

-热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，热量传递具有方向性。

-热力学第二定律公式：ΔS≥0，其中ΔS为系统熵的变化。

10.熵

-熵是系统无序程度的度量，单位为焦耳/开尔文（J/K）。

-熵越大，系统的无序程度越高。

11.热平衡

-热平衡是指两个物体接触时，它们之间没有热量传递，达到相同的温度状态。

-热平衡条件：两个物体的温度相等。

12.热传导、热对流、热辐射

-热传导：热量通过物体内部传递，使物体温度升高。

-热对流：热量通过流体传递，使流体温度升高。

-热辐射：热量通过电磁波传递，使物体温度升高。教学评价与反馈1.课堂表现：

课堂表现评价将关注学生的参与度、积极性和注意力集中情况。教师将观察学生在课堂上的发言、提问、回答问题的准确性和深度。例如，通过提问学生关于内能定义的理解，评估学生是否能够正确解释内能的概念。此外，学生的实验操作是否规范，是否能够按照实验步骤完成实验，也是评价课堂表现的重要内容。

2.小组讨论成果展示：

小组讨论成果展示将评价学生的合作能力、沟通能力和问题解决能力。教师将观察学生在小组讨论中的角色定位，是否能够提出有建设性的意见，以及是否能够倾听和理解其他同学的看法。例如，通过小组实验后的讨论，评估学生是否能够解释实验结果，并得出合理的结论。

3.随堂测试：

随堂测试将评估学生对内能、温度、热量和比热容等关键知识点的掌握程度。测试形式可以是选择题、填空题或简答题。例如，通过测试学生是否能计算特定物质在不同温度下的内能变化，来评价学生对热量和比热容概念的理解。

4.学生自评与互评：

学生自评与互评将鼓励学生反思自己的学习过程和成果，同时也学会如何评价他人。教师可以引导学生填写学习日志，记录自己在课堂上的学习体验和收获。互评环节，学生可以互相评价在小组讨论和实验中的表现，促进学生的自我认知和相互学习。

5.教师评价与反馈：

教师评价与反馈将针对学生的整体表现提供具体的指导和建议。针对学生在内能概念理解上的困难，教师可以提供个性化的辅导，例如通过额外的练习或小测验来巩固学生的理解。对于实验操作不规范的学生，教师可以安排额外的实验练习，确保学生能够正确掌握实验技能。

-针对内能概念的理解，教师将评价学生是否能够区分内能与机械能，以及内能如何通过做功和热传递来改变。

-针对热传递的实验，教师将评价学生在设计实验方案、进行实验操作和解释实验结果方面的能力。

-针对随堂测试的结果，教师将评价学生对基础知识的掌握程度，并根据测试反馈调整教学策略。

-针对学生的自评与互评，教师将鼓励学生提出具体改进措施，并帮助学生设定短期和长期的学习目标。

教师将确保评价和反馈是及时、具体和有建设性的，以便学生能够根据反馈调整学习方法，提高学习效果。板书设计1.内能的概念

①内能：物体内部所有分子做无规则运动所具有的动能和分子势能的总和。

②内能与温度、质量、状态有关。

③内能的单位：焦耳（J）。

2.内能与温度的关系

①温度是物体分子平均动能的度量。

②温度越高，分子的平均动能越大，内能也越大。

③温度变化与内能变化的关系：ΔU=mcΔT。

3.改变内能的方法

①做功：通过外力对物体做功，可以改变物体的内能。

①.压缩气体：对气体做功，使气体温度升高，内能增加。

②.拉伸弹簧：对弹簧做功，使弹簧温度升高，内能增加。

②热传递：通过热量的传递，可以改变物体的内能。

①.热传导：热量通过物体内部传递，使物体温度升高，内能增加。

②.热对流：热量通过流体传递，使流体温度升高，内能增加。

③.热辐射：热量通过电磁波传递，使物体温度升高，内能增加。

4.热量

①热量：物体间传递的能量，单位为焦耳（J）。

②热量与物体的温度变化、质量、比热容有关。

③热量计算公式：Q=mcΔT。

5.比热容

①比热容：单位质量物质温度升高1℃所吸收的热量，单位为焦耳/千克·摄氏度（J/(kg·℃)）。

②比热容是物质的一种特性，不同物质的比热容不同。

③比热容与物质的种类、状态有关。

6.热机

①热机：一种将内能转化为机械能的装置。

②热机的基本原理：利用高温高压气体对活塞做功，使活塞运动，从而将内能转化为机械能。

③常见的热机：蒸汽机、内燃机、燃气轮机等。

7.热机效率

①热机效率：热机输出的机械能与输入的热能之比。

②热机效率与热机的结构、工作条件等因素有关。

8.热力学第一定律

①热力学第一定律：能量守恒定律在热力学中的体现，即能量不能被创造或消灭，只能从一种形式转化为另一种形式。

②热力学第一定律公式：ΔU=Q-W。

9.热力学第二定律

①热力学第二定律：热量不能自发地从低温物体传递到高温物体，热量传递具有方向性。

②热力学第二定律公式：ΔS≥0。

10.熵

①熵：系统无序程度的度量，单位为焦耳/开尔文（J/K）。

②熵越大，系统的无序程度越高。

11.热平衡

①热平衡：两个物体接触时，它们之间没有热量传递，达到相同的温度状态。

②热平衡条件：两个物体的温度相等。典型例题讲解1.例题一：一个物体从室温20℃升高到100℃时，如果它的质量是1kg，比热容是4.18J/(g·℃)，求物体吸收的热量。

解答：

已知质量m=1kg=1000g，比热容c=4.18J/(g·℃)，温度变化ΔT=100℃-20℃=80℃。

使用公式Q=mcΔT，计算吸收的热量Q：

Q=1000g×4.18J/(g·℃)×80℃=334,400J。

2.例题二：一个质量为0.5kg的物体，在温度为0℃时吸收了200J的热量，求物体温度升高了多少度。

解答：

已知质量m=0.5kg，吸收的热量Q=200J，比热容c=4.18J/(g·℃)。

使用公式Q=mcΔT，解出温度变化ΔT：

ΔT=Q/(mc)=200J/(0.5kg×4.18J/(g·℃))=190℃。

注意，这里计算得到的温度变化是理论值，实际上物质的温度不会超过其沸点。

3.例题三：一个质量为200g的物体，在温度从50℃降低到30℃时放出了多少热量？

解答：

已知质量m=200g，温度变化ΔT=50℃-30℃=20℃，比热容c=4.18J/(g·℃)。

使用公式Q=mcΔT，计算放出的热量Q：

Q=200g×4.18J/(g·℃)×20℃=16,720J。

4.例题四：一个质量为500g的物体，在温度升高时吸收了400J的热量，求物体的比热容。

解答：

已知质量m=500g，吸收的热量Q=400J，温度变化ΔT未知，比热容c未知。

使用公式Q=mcΔT，解出比热容c：

c=Q/(mΔT)。

假设温度变化ΔT=10℃，则

c=400J/(500g×10℃)=0.8J/(g·℃)。

5.例题五：一个质量为300g的物体，在温度从80℃降低到60℃时放出了多少热量，如果物体的比热容是1.2J/(g·℃)？

解答：

已知质量m=300g，温度变化ΔT=80℃-60℃=20℃，比热容c=1.2J/(g·℃)。

使用公式Q=mcΔT，计算放出的热量Q：

Q=300g×1.2J/(g·℃)×20℃=7,200J。反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.实验教学与理论教学相结合：在讲解内能的概念和热传递原理时，我尝试将实验与理论教学相结合，通过实际操作让学生直观感受内能的变化，增强了学生的动手能力和实验技能。

2.多媒体辅