資源簡介

(共21張PPT)
第6節 電能
（第3課時）
浙教版 九年級上
教材解析
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑩會計算用電器消耗的電能，了解家用電器的額定功率。
本課時主要探究電功率與電壓、電流的關系，探究的假設是電功率與電壓和電流有關，兩燈泡串聯的目的是研究電功率與電壓的關系，兩燈泡并聯的目的是研究電功率與電流的關系，研究結果是電功率大小與電壓成正比，與電流成正比，即P＝UI，進而根據電功率的定義式推導出：W＝Pt＝UIt。
創設情境
燈泡的亮暗程度是由實際電功率的大小決定的。實際電功率大小與什么因素有關？
探究實踐
探究
燈泡的電功率跟哪些因素有關
把燈泡接到電路中時，不同功率的燈泡發光的亮度是不同的。
燈泡越亮， 燈泡的電功率就越大。
1.提出問題：
小燈泡的電功率跟哪些因素有關？
2.建立假設：
（2）小燈泡的電功率跟電流有關， 電流越大，電功率就越大。
（1）小燈泡的電功率跟電壓有關，電壓越高，電功率就越大。
轉換法
燈泡的亮度來判斷燈泡的電功率的大小。
探究實踐
若要研究小燈泡的電功率跟電流和電壓的關系，需要運用控制變量的方法進行實驗研究。
3.設計實驗方案：
（1）研究小燈泡的電功率跟電流的關系，
就要控制小燈泡兩端電壓不變。為此，我們
可以把 2 只不同的小燈泡按圖 3-81 所示方式
并聯在電路上，從而控制它們兩端電壓相等，
用電流表分別測量通過小燈泡的電流。通過
觀察小燈泡的亮度來判斷小燈泡電功率大小，
看看電功率大小跟電流有什么關系。
研究電功率跟電流的關系
探究實踐
（2）研究小燈泡的電功率跟電壓的關系，
就要控制通過小燈泡的電流不變。為此，我
們可以把 2 只不同的小燈泡按圖 3-82 所示方
式串聯在電路上，從而控制通過它們的電流
相等，用電壓表分別測量小燈泡兩端的電壓。
通過觀察小燈泡的亮度來判斷小燈泡電功率
大小，看看電功率大小跟電壓有什么關系。
研究電功率跟電壓的關系
4．進行實驗，收集證據：
請按照上面設計的方案進行實驗，并把收集到的數據和觀察到的現象分別記錄在 表 3-7 和表 3-8 中。
探究實踐
表 3-7 研究小燈泡的電功率跟電流的關系表
燈L1(2.5v0.3A) 燈L2(6.3v 0.15A)
條件控制(電壓)
亮度(亮、暗)
電流/安
2.5V(相等)
2.5V(相等)
暗
亮
0.3A
0.06A
表 3-8 研究小燈泡的電功率跟電壓的關系
燈L1(2.5v0.3A) 燈L2(3.8v0.3A)
條件控制(電流)
亮度(亮、暗)
電壓/伏
相等
相等
亮
暗
2.0V
3.0V
探究實踐
5.分析與論證
小燈泡的電功率大小跟小燈泡兩端的電壓、通過小燈泡的電流有關。
在電流相等的情況下，小燈泡兩端的電壓越高，小燈泡的電功率越大。
在電壓相等的情況下，通過小燈泡的電流越高，小燈泡的電功率越大。
燈L1 (2.5v0.3A) 燈L2
(6.3v 0.15A)
電壓 2.5V(相等) 2.5V(相等)
亮度 亮 暗
電流/安 0.3A 0.06A
燈L1 (2.5v0.3A) 燈L2
(3.8v0.3A)
電流 相等 相等
亮度 暗 亮
電壓/伏 2.0V 3.0V
探究實踐
（1）實驗運用的科學方法是什么？
控制變量法
（2）實驗中判斷小燈泡電功率大小的依據是什么？
小燈泡的亮度
（3）實驗采用串聯電路有什么好處 采用并聯電路有什么好處
串聯時可保持電流相等
并聯時可保持電壓相等
6.反思與評價
轉換法
（4）實驗設計、采用的并聯電路有什么需要改進的？
干路上接入一只滑動變阻器，以保護電路
探究實踐
進一步實驗表明，用電器的電功率等于用電器兩端電壓與通過用電器電流的乘積。
電功率計算公式：
P=UI
U的單位為伏，I單位為安，則P 的單位為瓦。
1 瓦 = 1 伏·安
變形
P 表示電功率，U 表示電壓，I 表示電流，則電功率的公式可表示為：
I=
P
U
U=
P
I
探究實踐
思考與討論
公式 與 P = UI 有什么不同？
P =
W
t
是功率的定義式，
P =
W
t
適用于一切功率的計算。
P = UI 反映了電功率的大小由電壓和電流決定，
適用于計算電功率，也可用來測量用電器的電功率。
探究實踐
如何求電功？
W = Pt
已知電功率和通電時間，求電功
W = Pt
P = UI
W = UIt
電流在某段電路上做的功，等于這段電路兩端的電壓與通過這段電路的電流，以及通電時間的乘積。
P =
W
t
根據公式 W ＝ UIt，電功單位焦耳也可表示為：
1 焦＝ 1 伏·安·秒
探究實踐
活動
P
=
U
I
對純電阻電路
I=U/R
U=I R
P
=
U2
R
P
=
R
I2
P
=
U2
R
PR
=
U
R
=
P
I2
I
=
P
R
請你推導出公式：
P ＝ U2/R
P ＝ I2R
探究實踐
［例題］ 將圖3-79 所示的節能燈接在220 伏的電路中，通過燈泡的電流有多大？這只節能燈正常工作2 小時消耗多少電能？
解題思路：
解：燈泡的額定電壓為 220 伏，額定功率為 11 瓦。
當燈泡接在 220 伏的電路中時，
電流：I＝ P/U ＝11 瓦/220 伏 = 0.05 安
消耗電能：W ＝ Pt = 11 瓦 ×2×3600 秒 = 79200 焦
答：當節能燈接在 220 伏的電路中時，通過燈泡的電流為 0.05 安，節能燈消耗的電能為 79200 焦。
明確已知量和待求量
選擇合適的公式
帶單位代入公式
求出結果，有單位
探究實踐
1.兩個不同規格的燈泡，如何分析、判斷并聯時和串聯時兩燈的電功功率大小關系？
并聯時：
由P =UI知，
U相同時，P與I成正比，
若I1>I2,則P1>P2；
由P ＝U2/R 知，
U相同時，P與R成反比，
若R1P2。
并聯時：
由P =UI知，
I相同時，P與U成正比，
若U1>U2,則P1>P2；
由P ＝I2R 知，
I相同時，P與R成正比，
若R1>R2,則P1>P2。
2.如何求電路消耗的總功率？
P總 =U總I總，
P總 ＝U總2/R總 ，
P 總＝I總2R總 ，
各量一一對應“總 ”
P總 =P1+P2。
思考與討論
課堂小結
U相同時，I越大，P越大
I相同時，I越大，P越大
P =UI
P ＝ U2/R
P ＝ I2R
W ＝ UIt
遷移應用
1.有”220V 100W”用電器一只，把它接在110伏的電路中，實際功率為（ ）
A. 100W B. 75W C. 50W D. 25W
D
2.“PZ220-40”的燈泡接在 220 伏的電路中，通過燈絲的電流為 ____________ 安， 它在 1 小時內消耗的電能為 ____________ 焦。
0.18
1.44×105
3.兩導體電阻之比4:5，若將它們串聯接入電路中工作時，相同時間內兩電阻消耗電能之比為 ，若將它們并聯接入電路中工作時，相同時間內兩電阻消耗電能之比為 _____ 　
4:5
5 :4
遷移應用
4.有一只節能燈接在220 V的家庭電路中，通過它的電流為90 mA，計算這只燈使用5 h消耗多少度電？
解析： 90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h=0.099 kW·h
這只節能燈工作5 h消耗的電能是0.099 kW·h，即0.099 度。
板書設計
第6節 電能（第2課時）
I相等時，P與U成正比
U相等時，P與I成正比
P
=
U
I
W = Pt
W = UIt
謝謝
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第6節 電能（第3課時）
【核心概念】
4.能的轉化與能量守恒
【學習內容與要求】
4.1 能的形式、轉移與轉化
⑩會計算用電器消耗的電能，了解家用電器的額定功率。
【教學目標】
1.科學觀念:.知道電功與電壓、電流和時間的關系。
2.科學思維:會應用電功率和電功的公式進行簡單計算；會根據歐姆定律推導電功和電功率計算的推導式。
3.探究實踐:學會電功和電功率計算公式的推導方法。
4.態度責任:通過電功和電功率的學習,體驗對研究事物的認識由定性到定量的轉化過程。
【教學思路】本課時主要探究電功率與電壓、電流的關系,探究的假設是電功率與電壓和電流有關,兩燈泡串聯的目的是研究電功率與電壓的關系,兩燈泡并聯的目的是研究電功率與電流的關系,研究結果是電功率大小與電壓成正比,與電流成正比,即P=UI,進而根據電功率的定義式推導出:W=Pt=UIt。
【教學過程】
教學環節 教學活動 設計意圖
創設情境，明確問題 　燈泡的亮暗程度是由實際電功率的大小決定的。實際電功率大小與什么因素有關？（視頻）
小燈泡的電功率跟哪些因素有關 [情景展示] [問題探究] 本實驗應如何確定電功率的大小呢 [思考交流] [歸納提升] 通過燈泡的亮度,亮度越大,燈泡的實際功率越大。 [繼續探究] 通過實驗探究,你能得出哪些結論呢 [思考交流] [歸納提升] 燈泡兩端的電壓越大,電流越大,燈泡越亮,也就是說,電壓越大,電流越大,燈泡的實際功率越大。 探究后反思：科學方法、實驗改進等。 　
電功率、電功的計算 [問題探究] 電功率與電壓、電流間的定量關系是什么呢 [思考交流] [歸納提升] 進一步實驗表明,用電器的電功率等于用電器兩端電壓與通過用電器電流的乘積。電功率的公式表示為:P=UI,U的單位為伏,I的單位為安,P的單位為瓦。 [繼續探究] 你能進一步推導出哪些公式呢 [思考交流] [歸納提升] 由P=與P=UI進一步推導可得W=UIt,由此可得,1 J= 1 V·A·s。由P=UI與I=進一步推導出P=,P=I2R。 [問題探究] 公式 P ＝ W /t與 P ＝ UI 有什么不同？ [思考交流] [歸納提升] P ＝ W /t是功率的定義式，適用于一切功率的計算。P = UI 反映了電功率的大小由電壓和電流決定，適用于計算電功率，也可用來測量用電器的電功率。 [問題探究] 如何求電功？公式 P ＝ W /t與 P ＝ UI 有什么不同？ [思考交流] [歸納提升] 由公式 P＝W /t與 P ＝ UI 推導得到W = UIt。 [問題探究] ［例題］ 將圖3-79 所示的節能燈接在220 伏的電路中，通過燈泡的電流有多大？這只節能燈正常工作2 小時消耗多少電能？ [思考交流] [歸納提升] 解：燈泡的額定電壓為 220 伏，額定功率為 11 瓦。 當燈泡接在 220 伏的電路中時， 電流：I＝ P/U ＝ 11 瓦/ 220 伏 = 0.05 安 消耗電能：W ＝ Pt = 11 瓦 ×2×3600 秒 = 79200 焦 答：當節能燈接在 220 伏的電路中時，通過燈泡的電流為 0.05 安，節能 燈消耗的電能為 79200 焦。 要充分利用歐姆定律的變形公式推導功和功率的表達式 選擇合適的公式，解題規范：公式→代入→結果。
課堂小結
板書
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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第6節 電能（第3課時）
考試這樣考
題型一　電功率的影響因素
角度1：探究小燈泡電功率影響因素
1.在“探究電功率的大小與哪些因素有關”的實驗中：
（1）根據 現象，可以比較小燈泡電功率的大小。
（2）同學們設計了如圖甲、乙、丙三個電路，經過討論，認為不應該選擇圖甲所示電路，
原因是 。
（3）小聰選擇了如圖乙所示的電路進行實驗，發現燈L1比燈L2亮，且電壓表V1的示數比
電壓表V2的示數大，由此得出結論： 。
（4）經過討論，小聰認為圖丙所示電路存在一個缺陷，改進的辦法是 。
角度2:電功率跟電壓、電流的關系
2.如圖所示的電路，閉合開關后，調節滑動變阻器，觀察到小燈泡L1比L2 亮，下列說法中
正確的是( )
A.燈泡L1的實際功率比L2 大
B.燈泡L1對應的電壓表示數比L2 小
C.燈泡L1、L2 規格是相同的
D.可以驗證電功率與電流大小的關系
題型二　電功率的公式：P=UI
角度3：結合電路圖，計算電功率
3.在如圖所示的電路中，電源電壓恒定，燈L1、L2分別標有“6V 6W”和“6 V 12W” 字樣，
當開關S閉合時，燈L1正常發光；當S斷開時，兩盞燈的總電功率
為 ( 　 )
A.4W　　 B.18W　　 C.9W　　 D.12W
角度2：分析電功率的大小關系
4.標有“6V-6W”和“6V-3 W”的燈泡L1和L2串聯接在某電源上，設燈絲電阻不變,則( )
A.通過L1 L2的電流之比為2∶1 B.燈 L1 L2的實際功率比為1∶2
C.電源電壓為12V時，L1 L2均正常發光 D.電源電壓為9 V時，L1正常發光
題型三 電功的計算
5.小華同學家的電飯煲正常工作時的電流約為3 A，則該電飯煲正常工作15 min所消耗的電
能是 (　　)
A.2200 J B.4500 J C.5.94×105 J D.5.94×106 J
6.如圖是一電熱水壺的銘牌，由銘牌可知，該電熱水壺在額定電壓
下工作時的電流為 A，在60s時間內將消耗 J的電能。
題型四 學科綜合
7.有兩只小燈泡，只標有額定電壓都是6.3V，將它們串聯起來接在電路中，亮度不同。在回
答哪個燈泡的額定功率比較大時，要用到以下六句話:a.較亮的燈泡電阻較大； b.從關
系式P=I2R可以知道； c.串聯時流過兩燈的電流相同； d.從關系式P=U2/R可以知道；
e.在相同的電壓下工作時，燈泡的電功率和它的電阻成反比；f.所以串聯時較暗的額定
功率大。按照下列順序排列這六句話，可以把問題講得最清楚的是（ ）
A.cbadef B.debacf C.bacdef D.以上都不行
題型五 拓展創新
8.方方用圖甲所示電路研究電功率和電流的關系，繪制了定值電阻R0、滑動變阻器R的功率與電流的關系圖，如圖乙。
（1）實線表示的是 (選填“R”或“R0”)的功率與電流的關系。
（2）求R0的阻值。(寫出計算過程)
（3）當電流表示數為0.5安時，求R消耗的功率。(寫出計算過程)
能力提升訓練
1.如圖所示，電源電壓U為10V并保持不變，滑動變阻器規格為“20Ω 1A”。閉合開關S，
當滑片P移至最左端時，燈泡正常發光,電流表示數為0.5A；當滑片P移至中點時，電流
表示數為0.4A。則（ ）
A.電路消耗的最小功率為2.5W
B.滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為2.4W
C.滑片P在中點時,燈泡消耗的功率為3.2W
D.滑片P在最左端時,2min內電流通過燈泡所做的功為10J
2.如圖所示，電源電壓恒定，當開關S1和S2斷開、S3閉合時，電壓表的示數是2.0V，電
流表的示數是0.1A。當開關S1和S2閉合、S3斷開時，電壓
表的示數是6.0V，則此時（ ）
A.電路總電阻為60Ω
B.電流表讀數為0.3A
C.R2的功率為0.9W
D.1min內電路消耗的總電能為108J
3.如圖甲，電源電壓保持不變，閉合開關S，滑動變阻器滑片從b點滑到a點過程中，兩個
電壓表示數隨電流表示數變化的圖象如圖乙。
（1）圖乙中 （填“dc”或“ec”）表示電
壓表V2的示數隨電流表示數變化的圖象。
（2）該過程中電路消耗的總功率最大值為
W。
參考答案
考試這樣考
1.（1）燈的亮度；（2）無法利用控制變量法探究電流做功與電壓、電流的關系；（3）燈泡實際功率越大，燈泡越亮；（4）在干路中串聯接入一個滑動變阻器.
2.A 3.A 4.B 5.C 6.10 132000 7.A
8.（1）R0
（2）當I=2A時P R0=32W R0=8Ω
（3）當I'=0.5A時U R0=0.5A×8Ω=4V
電源電壓U=
U'R=12V PR=12V×0.5A=6W
能力提升訓練
1.B 2.C 3.ce 45
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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