九年级物理上册 第1章 第二节 内能和热量教学设计 （新版）教科版

九年级物理上册第1章第二节内能和热量教学设计（新版）教科版学校授课教师课时授课班级授课地点教具课程基本信息1.课程名称：九年级物理上册第1章第二节内能和热量教学设计（新版）教科版

2.教学年级和班级：九年级（1）班

3.授课时间：2023年10月25日星期三上午第二节课

4.教学时数：1课时

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亲爱的小伙伴们，今天咱们要一起探索物理世界里的一个奇妙现象——内能和热量。这节课，咱们将用轻松愉快的方式，揭开它们神秘的面纱。准备好了吗？咱们这就出发！🚀🌟核心素养目标1.科学思维：通过探究内能和热量的关系，培养学生运用科学推理和实验验证的能力。

2.科学探究：让学生在实验和观察中，体验科学探究的过程，形成提出问题、设计实验、分析结果等科学探究的素养。

3.科学态度与责任：引导学生认识到内能和热量在日常生活中的应用，增强学生关注科学技术与社会发展的意识，培养学生的社会责任感。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们之前在八年级物理课程中已经学习了分子动理论的基本概念，对物质的热胀冷缩现象有所了解。因此，他们对物质内部微观粒子的运动和能量传递有一定的认知基础。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：

九年级的学生对物理学科普遍保持较高的兴趣，他们喜欢通过实验和现象来理解抽象的概念。在学习能力上，部分学生可能对物理量的计算和单位转换感到困难。学习风格上，有的学生更倾向于通过视觉和动手操作来学习，而有的学生则更偏好通过逻辑推理和文字理解来学习。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

在学习内能和热量这一章节时，学生可能会对内能的定义和计算感到困惑，尤其是在理解温度、热量和内能之间的相互关系时。此外，对于热传递的三种方式（传导、对流、辐射），学生可能会在实际应用中区分不清。因此，教学中需要通过实例和实验来帮助学生克服这些困难。教学资源准备1.教材：确保每位学生都有新版《九年级物理上册》教科版教材。

2.辅助材料：准备与内能和热量相关的图片、图表、动画视频等多媒体资源，以帮助学生直观理解概念。

3.实验器材：准备温度计、酒精灯、水、冰块等实验器材，确保实验操作的安全性。

4.教室布置：设置分组讨论区，安排实验操作台，以便学生分组进行实验和讨论。教学过程设计导入新课（5分钟）

目标：引起学生对内能和热量的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“同学们，你们有没有注意到，在冬天我们通常会感到冷，而在夏天又容易感到热？这是为什么呢？”

（停顿片刻，等待学生回答）

“没错，这是因为物体的温度变化会让我们感到冷或热。那么，这种温度变化背后的秘密是什么呢？今天我们就来一起探索‘内能和热量’这个奇妙的世界。”

展示一些关于热量传递的图片或视频片段，如热水壶烧水、阳光照射等，让学生初步感受内能和热量在日常生活中的应用。

简短介绍内能和热量的基本概念和重要性，为接下来的学习打下基础。

XX基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解内能和热量的基本概念、组成部分和原理。

过程：

讲解内能的定义，即物体内部所有微观粒子由于无规则运动而具有的动能和势能的总和。

详细介绍内能的组成部分，包括动能和势能，使用图表或示意图帮助学生理解。

XX案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解内能和热量的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的案例，如汽车发动机的工作原理、空调制热制冷过程等进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解内能和热量的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用内能和热量解决实际问题。

小组讨论：将学生分成若干小组，每组选择一个与内能和热量相关的主题进行深入讨论，如“如何提高能源利用效率”、“室内外温差对人们生活的影响”等。每组提出创新性的想法或建议。

学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与内能和热量相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对内能和热量的认识和理解。

过程：

各组代表依次上台展示讨论成果，包括主题的现状、挑战及解决方案。

其他学生和教师对展示内容进行提问和点评，促进互动交流。

教师总结各组的亮点和不足，并提出进一步的建议和改进方向。

课堂小结（5分钟）

目标：回顾本节课的主要内容，强调内能和热量的重要性和意义。

过程：

简要回顾本节课的学习内容，包括内能和热量的基本概念、组成部分、案例分析等。

强调内能和热量在现实生活或学习中的价值和作用，鼓励学生进一步探索和应用内能和热量。

布置课后作业：让学生撰写一篇关于内能和热量的短文或报告，以巩固学习效果。作业要求包括描述一个生活中的现象，解释其背后的内能和热量变化，并提出自己的见解。知识点梳理1.内能的概念

-内能是物体内部所有微观粒子由于无规则运动而具有的动能和势能的总和。

-内能与物体的温度、质量和状态有关。

2.内能的组成

-内能由动能和势能组成。

-动能：物体内部微观粒子的无规则运动所具有的能量。

-势能：物体内部微观粒子之间相互作用所具有的能量。

3.内能的变化

-内能可以通过做功和热传递两种方式改变。

-做功：通过力的作用使物体的内能发生变化。

-热传递：通过温度差使物体的内能发生变化。

4.热量的概念

-热量是物体之间由于温度差而传递的能量。

-热量与物体的温度、质量和比热容有关。

5.热传递的方式

-热传递有三种方式：传导、对流和辐射。

-传导：通过物体内部的微观粒子传递热量。

-对流：通过流体（液体或气体）的流动传递热量。

-辐射：通过电磁波传递热量。

6.比热容的概念

-比热容是单位质量的物质温度升高1摄氏度所吸收的热量。

-比热容与物质的种类和状态有关。

7.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。

-内能的变化等于吸收的热量与对外做功的和。

8.热机的工作原理

-热机利用内能转化为机械能。

-热机的工作过程包括：吸热、做功、排气、冷却。

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。

-热机的效率与热力学第二定律有关。

10.热平衡的概念

-热平衡：当两个物体接触并达到相同温度时，它们之间不再发生热量传递。

11.热传导公式

-热传导公式：Q=k*A*ΔT/d

-Q：传导热量

-k：材料的导热系数

-A：传导面积

-ΔT：温度差

-d：传导距离

12.对流公式

-对流公式：Q=h*A*ΔT

-Q：对流热量

-h：对流系数

-A：对流面积

-ΔT：温度差

13.辐射公式

-辐射公式：Q=σ*A*(T^4)

-Q：辐射热量

-σ：斯特藩-玻尔兹曼常数

-A：辐射面积

-T：温度

14.比热容表

-不同物质的比热容值。

15.热机效率

-热机效率：热机输出功率与输入热量的比值。典型例题讲解例题1：

一个物体吸收了200焦耳的热量，温度升高了10摄氏度。求这个物体的比热容。

解答：

根据比热容的定义，比热容（c）等于物体吸收的热量（Q）除以物体的质量（m）和温度变化（ΔT）的乘积。公式为：

\[c=\frac{Q}{m\cdot\DeltaT}\]

已知：

\[Q=200\text{J}\]

\[\DeltaT=10\text{°C}\]

假设物体的质量为m（单位：kg），则：

\[c=\frac{200}{m\cdot10}\]

例题2：

一个质量为0.5千克的物体，其比热容为0.4×10³J/(kg·°C)。如果物体吸收了100焦耳的热量，求物体温度的变化。

解答：

使用同样的公式，我们可以求出温度变化（ΔT）：

\[\DeltaT=\frac{Q}{c\cdotm}\]

已知：

\[Q=100\text{J}\]

\[c=0.4\times10^3\text{J/(kg·°C)}\]

\[m=0.5\text{kg}\]

代入公式：

\[\DeltaT=\frac{100}{0.4\times10^3\times0.5}\]

\[\DeltaT=\frac{100}{200}\]

\[\DeltaT=0.5\text{°C}\]

例题3：

一个物体从20摄氏度升高到40摄氏度，吸收了800焦耳的热量。如果物体的比热容是0.2×10³J/(kg·°C)，求物体的质量。

解答：

再次使用比热容公式：

\[Q=c\cdotm\cdot\DeltaT\]

已知：

\[Q=800\text{J}\]

\[c=0.2\times10^3\text{J/(kg·°C)}\]

\[\DeltaT=40-20=20\text{°C}\]

代入公式求质量（m）：

\[m=\frac{Q}{c\cdot\DeltaT}\]

\[m=\frac{800}{0.2\times10^3\times20}\]

\[m=\frac{800}{4000}\]

\[m=0.2\text{kg}\]

例题4：

一个物体的质量是2千克，其比热容为0.5×10³J/(kg·°C)。如果物体温度降低了5摄氏度，求物体放出的热量。

解答：

使用比热容公式求热量（Q）：

\[Q=c\cdotm\cdot\DeltaT\]

已知：

\[c=0.5\times10^3\text{J/(kg·°C)}\]

\[m=2\text{kg}\]

\[\DeltaT=-5\text{°C}\]（温度降低，所以是负值）

代入公式：

\[Q=0.5\times10^3\times2\times(-5)\]

\[Q=-0.5\times10^4\]

\[Q=-5000\text{J}\]（物体放出了5000焦耳的热量）

例题5：

一个物体吸收了1000焦耳的热量，温度升高了15摄氏度。如果物体的比热容是0.3×10³J/(kg·°C)，求物体的质量。

解答：

使用比热容公式求质量（m）：

\[m=\frac{Q}{c\cdot\DeltaT}\]

已知：

\[Q=1000\text{J}\]

\[c=0.3\times10^3\text{J/(kg·°C)}\]

\[\DeltaT=15\text{°C}\]

代入公式：

\[m=\frac{1000}{0.3\times10^3\times15}\]

\[m=\frac{1000}{4500}\]

\[m=\frac{2}{9}\text{kg}\]

\[m\approx0.222\text{kg}\]（物体的质量大约为0.222千克）反思改进措施反思改进措施（一）教学特色创新

1.案例教学法的应用：在讲解内能和热量时，我尝试结合实际生活中的案例，如汽车的发动机工作原理、空调的制冷过程等，让学生通过案例理解抽象的物理概念，提高了学生的学习兴趣和实际应用能力。

2.多媒体辅助教学：利用多媒体资源，如动画、视频等，直观展示内能和热量的变化过程，帮助学生更好地理解这些物理现象，同时也丰富了课堂形式，提高了教学效果。

反思改进措施（二）存在主要问题

1.学生对概念理解不够深入：在讲解内能和热量时，部分学生对概念的理解停留在表面，缺乏深入思考和探究。这可能是由于教学方法单一，未能充分调动学生的积极性。

2.实验操作指导不足：在实验环节，部分学生由于缺乏操作经验，导致实验结果不准确。这说明我在实验操作指导方面还有待加强。

3.课堂评价方式单一：目前的课堂评价主要依赖于学生的回答和作业完成情况，缺乏多元化的评价方式，无法全面评估学生的学习效果。

反思改进措施（三）改进措施

1.丰富教学方法：在教学中，我将尝试采用多种教学方法，如小组讨论、角色扮演、实验探究等，激发学生的学习兴趣，提高学生的参与度。

2.加强实验操作指导：在实验环节，我将提供详细的实验步骤和注意事项，并亲自示范操作，确保学生能够正确进行实验，获得准确的数据。

3.实施多元化评价：我将采用课堂表现、实验报告、小组讨论、课后作业等多种评价方式，全面评估学生的学习效果，及时调整教学策略。

4.加强与学生的互动：在课堂上，我将更多地关注学生的反馈，鼓励学生提问，及时解答学生的疑惑，营造一个积极、互动的课堂氛围。

5.关注学生个体差异：针对不同学生的学习风格和接受能力，我将提供个