第十三章第2节 内能 教学设计 -2024-2025学年人教版物理九年级上学期

第十三章第2节内能教学设计--2024-2025学年人教版物理九年级上学期学校授课教师课时授课班级授课地点教具教材分析嗨，亲爱的同学们！今天我们要一起探索物理世界的奇妙现象——内能。内能，这个词听起来是不是有点抽象？别担心，咱们一起动手实验，用最直观的方式去感受它。这节课，我们就从课本的第十三章第二节开始，揭开内能的神秘面纱。😊📚核心素养目标分析本节课旨在培养学生的科学探究能力、科学思维和科学态度与责任。通过内能的学习，学生能够运用观察、实验、推理等方法，理解内能的概念和影响因素，提升科学探究的实践能力。同时，引导学生思考能量转换与守恒的原理，培养科学思维能力。在情感态度与价值观方面，鼓励学生关注自然界中的能量现象，树立节约能源、保护环境的意识。学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：

同学们在之前的物理学习中，已经接触过一些基础的能量概念，如动能、势能等。他们对物体运动和位置对能量状态的影响有一定的认识。然而，对于内能这个较为抽象的概念，大多数同学可能还停留在初步了解的阶段，缺乏深入的理解和实践经验。

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通常抱有较高的兴趣，尤其是对与日常生活相关的物理现象。他们在学习上表现出较强的动手实践能力，喜欢通过实验来验证理论。学习风格上，既有喜欢直观感受的视觉学习者，也有喜欢逻辑推理的数学学习者。

3.学生可能遇到的困难和挑战：

由于内能是一个较为抽象的概念，学生可能会在理解其本质和影响因素时遇到困难。此外，内能涉及到的能量转换和守恒原理可能较为复杂，学生需要建立起能量转化的整体观念。在实际操作中，学生可能难以准确测量和观察内能的变化，这也是他们可能会遇到的挑战之一。因此，教学中需要通过多种教学手段和方法，帮助学生逐步克服这些困难。教学资源-软硬件资源：实验器材（温度计、热传导材料、热量计等），多媒体设备（投影仪、电脑等）

-课程平台：物理学科教学平台，用于发布教学资源和作业

-信息化资源：在线视频教程，关于内能的基本原理和实验操作

-教学手段：实物演示实验，课堂互动问答，小组合作探究教学过程设计一、导入环节（5分钟）

1.创设情境：

同学们，你们有没有注意到，当我们用手摸热水壶的把手时，会感觉热；而摸冷水壶的把手时，会感觉凉。这是为什么呢？今天我们就来探索这个奇妙的现象，揭开“内能”的秘密。

2.提出问题：

（1）为什么热水壶的把手会热？

（2）冷水和热水有什么不同？

（3）内能是什么？

3.学生讨论：

引导学生根据已有知识进行讨论，分享自己的想法。

二、讲授新课（15分钟）

1.内能的定义：

内能是指物体内部所有分子、原子等微观粒子的动能和势能的总和。

2.内能的影响因素：

（1）温度：温度越高，内能越大。

（2）质量：质量越大，内能越大。

（3）状态：同一物体，状态不同，内能不同。

3.内能的转化：

内能可以通过做功和热传递来转化。

4.内能的守恒定律：

在一个封闭系统中，内能的总量保持不变。

三、巩固练习（10分钟）

1.课堂练习：

（1）判断题：内能的大小与物体的温度、质量、状态有关。（正确/错误）

（2）选择题：下列哪个过程是内能转化为机械能？（A.热水壶加热水B.电风扇转动C.热气球上升）

2.小组讨论：

将学生分成小组，讨论以下问题：

（1）如何判断一个物体的内能大小？

（2）如何将内能转化为机械能？

四、课堂提问（5分钟）

1.提问环节：

（1）什么是内能？

（2）内能的大小受哪些因素影响？

（3）内能如何转化为机械能？

2.学生回答：

引导学生回答问题，及时给予评价和指导。

五、师生互动环节（5分钟）

1.创设情境：

老师提出一个与内能相关的生活实例，让学生思考如何运用所学知识解决。

2.学生讨论：

引导学生根据已有知识进行讨论，分享自己的想法。

3.学生展示：

邀请学生上台展示自己的讨论成果，给予评价和指导。

六、教学创新（5分钟）

1.利用多媒体设备展示内能的动画演示，帮助学生直观理解。

2.设计一个与内能相关的实验，让学生亲自动手操作，体验内能的转化。

3.结合现实生活中的能源问题，引导学生思考如何节约能源、保护环境。

七、核心素养能力的拓展要求（5分钟）

1.引导学生关注能源问题，提高环保意识。

2.培养学生的科学探究能力，鼓励学生提出问题、解决问题。

3.培养学生的团队合作精神，鼓励学生在小组讨论中分享自己的观点。

教学过程流程环节如下：

1.导入环节（5分钟）

2.讲授新课（15分钟）

3.巩固练习（10分钟）

4.课堂提问（5分钟）

5.师生互动环节（5分钟）

6.教学创新（5分钟）

7.核心素养能力的拓展要求（5分钟）

总计用时：45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.理解内能的概念：

2.掌握内能的影响因素：

学生能够识别影响内能大小的关键因素，包括温度、质量和物质的状态。他们能够通过实验和观察，理解温度升高会导致内能增加，质量增加也会导致内能增加，而物质状态的变化（如固体变为液体）也会引起内能的变化。

3.理解内能的转化：

学生能够理解内能可以通过做功和热传递两种方式转化为其他形式的能量。他们能够通过实例，如摩擦生热和热水壶加热水，来展示内能转化为机械能和内能转化为热能的过程。

4.内能守恒定律的应用：

学生能够理解内能守恒定律，即在一个封闭系统中，内能的总量保持不变。他们能够应用这一原理来解释一些物理现象，如物体在无外力作用下内能的守恒。

5.实践操作能力提升：

6.科学探究能力增强：

本节课的教学设计鼓励学生通过观察、实验、推理等方法进行科学探究。学生在探究过程中，培养了提出问题、设计实验、收集数据、分析结果的能力，这些都是科学探究的基本技能。

7.环保意识培养：

8.团队合作精神：

在小组讨论和实验操作中，学生学会了如何与他人合作，共同完成任务。他们能够尊重他人的意见，学会倾听和表达，增强了团队合作精神。板书设计①内能概念

-内能的定义：物体内部所有分子、原子等微观粒子的动能和势能的总和

-内能的符号：U

②内能的影响因素

-温度：T

-质量：m

-状态：物质的状态（如固体、液体、气体）

③内能的转化

-做功：W→能量形式转换（如机械能）

-热传递：Q→热能的传递

④内能守恒定律

-封闭系统：系统内没有物质交换

-内能总量守恒：ΔU=Q-W

⑤内能的应用实例

-摩擦生热

-热水壶加热水

-热机工作原理

⑥内能测量的方法

-温度计测量温度

-热量计测量热量

-做功计测量做功

⑦内能的守恒定律在生活中的应用

-热机效率

-热传导

-能源转换与利用教学反思与总结这节课，我们一起探索了内能的奥秘，学生们在课堂上表现得非常积极。现在，我想和大家分享一下我的教学反思和总结。

首先，我觉得在教学方法上，我尝试了多种方式来激发学生的学习兴趣。比如，通过创设情境、提出问题，让学生们自己发现内能的存在。我发现，这种方法很有效，学生们在讨论和探索中逐渐理解了内能的概念。当然，也有一些地方可以改进，比如在引导学生进行实验时，我可能可以更细致地指导他们如何操作，确保实验的准确性和安全性。

其次，我在讲授新课的过程中，尽量结合实际生活中的例子，让学生们能够更好地理解抽象的概念。比如，我提到了摩擦生热和热水壶加热水的例子，这些都与他们的生活经验相关，因此他们更容易接受。但是，我也意识到，有些学生可能对某些概念的理解还不够深入，我需要在今后的教学中更加注重个别辅导。

在课堂管理方面，我发现学生们在小组讨论时非常活跃，但也有一些学生比较内向，不太愿意参与。这让我意识到，我需要更多地关注每个学生的学习状态，创造一个包容和鼓励的环境，让每个学生都能积极参与到课堂活动中来。

至于教学效果，我觉得整体上是不错的。学生们对内能的概念有了初步的认识，能够通过实验和讨论来理解内能的转化和守恒。在情感态度方面，学生们对科学探究有了更浓厚的兴趣，这让我感到非常欣慰。

当然，也存在一些不足。比如，有些学生在回答问题时，对问题的理解不够深入，导致回答不够准确。这可能是由于我在提问时没有给出足够清晰的指示，或者是在讲解过程中没有强调重点。因此，我需要在今后的教学中更加注重提问的艺术，以及如何引导学生深入思考。

针对这些问题，我提出以下改进措施和建议：

1.在教学设计中，更加注重学生的个体差异，设计不同层次的问题和活动，以满足不同学生的学习需求。

2.在课堂管理上，更加关注学生的参与度，通过鼓励和激励，让每个学生都能积极参与到课堂活动中来。

3.在教学方法上，尝试更多样化的教学手段，如角色扮演、案例分析等，以增强学生的学习体验。

4.在课后，加强个别辅导，针对学生的具体问题进行解答和指导。典型例题讲解1.例题：

一个质量为0.5kg的物体，从10m的高度自由落下，不计空气阻力。求物体落地前瞬间的内能。

解答：

首先，我们需要计算物体落地前瞬间的速度。由于物体自由落下，我们可以使用动能定理来计算速度：

\[mgh=\frac{1}{2}mv^2\]

其中，m是物体的质量，g是重力加速度，h是高度，v是速度。

将已知数值代入公式：

\[0.5\times9.8\times10=\frac{1}{2}\times0.5\timesv^2\]

\[v^2=2\times9.8\times10\]

\[v=\sqrt{196}\]

\[v=14\text{m/s}\]

\[E_k=\frac{1}{2}mv^2\]

\[E_k=\frac{1}{2}\times0.5\times14^2\]

\[E_k=\frac{1}{2}\times0.5\times196\]

\[E_k=49\text{J}\]

所以，物体落地前瞬间的内能为49焦耳。

2.例题：

一个质量为0.2kg的物体，在水平面上受到一个大小为10N的推力，以2m/s的速度匀速直线运动，运动时间为5秒。求物体在运动过程中的内能变化。

解答：

由于物体匀速直线运动，其加速度为0，根据牛顿第二定律，物体所受的合外力为0。因此，物体在运动过程中的内能没有发生变化。

3.例题：

一个质量为0.1kg的物体，在水平面上受到一个大小为5N的摩擦力，以5m/s的速度匀速直线运动，运动时间为10秒。求物体在运动过程中的内能变化。

解答：

同样地，由于物体匀速直线运动，其加速度为0，摩擦力与推力大小相等但方向相反。因此，物体在运动过程中的内能没有发生变化。

4.例题：

一个质量为0.3kg的物体，从20m的高度自由落下，不计空气阻力。求物体落地前瞬间的内能变化量。

解答：

物体从高度h自由落下，落地前瞬间的速度v可以通过以下公式计算：

\[mgh=\frac{1}{2}mv^2\]

\[v=\sqrt{2gh}\]

\[v=\sqrt{2\times9.8\times20}\]

\[v=\sqrt{392}\]

\[v=19.8\text{m/s}\]

物体落地前瞬间的内能变化量等于其动能变化量：

\[\DeltaE_k=\frac{1}{2}mv^2-0\]

\[\DeltaE_k=\frac{1}{2}\times0.3\times19.8^2\]

\[\DeltaE_k=0.15\times392\]

\[\DeltaE_k=58.8\text{J}\]

所以，物体落地前瞬间的内能变化量为58.8焦耳。

5.例题：

一个质量为0.4kg的物体，在水平面上受到一个大小为8N的推力，以3m/s的速度匀速直线运动，运动时间为8秒。求物体在运动过程中的内能变化。

解答：

物体匀速直线运动，加速度为0，因此物体所受的合外力为0。摩擦力与推力大小相等但方向相反，所以物体在运动过程中的内能没有发生变化。课堂小结，当堂检测课堂小结：

今天我们学习了内能的概念、影响因素以及转化方式。内能是物体内部所有分子、原子等微观粒子的动能和势能的总和。内能的大小与物体的温度、质量和状态有关。内能可以通过做功和热传递两种方式转化为其他形式的能量。我们还学习了内能守恒定律，即在封闭系统中，内能的总量保持不变。

在课堂上，我们通过实验和讨论，对内能的概念有了更深入的理解。以下是我们今天学习的主要内容：

1.内能的定义和符号。

2.影响内能大小的因素：温度、质量和状态。

3.内能的转化方式：做功和热传递。

4.内能守恒定律。

当堂检测：

1.选择题：