人教版九年级物理全册电能电功

教学设计：新2024秋季九年级人教版物理全一册《第十八章电功率第1节电能电功》一、教学目标（核心素养）1.物理观念：理解电能的基本概念，掌握电功的物理意义及计算公式，能够将电能与生活中实际用电情境相联系。

2.科学思维：通过实例分析，培养学生运用电功公式解决实际问题的能力，培养逻辑思维和批判性思维。

3.科学探究：通过实验或模拟实验，观察电能转化为其他形式能量的过程，体验科学探究的方法。

4.科学态度与责任：增强节能意识，理解合理使用电能的重要性，培养可持续发展的社会责任感。

二、教学重点•电能的概念及其单位。

•电功的物理意义及计算公式（W=UIt）的理解和应用。

三、教学难点•理解电能转化为其他形式能量的过程。

•运用电功公式解决复杂电路中的电功计算问题。

四、教学资源•多媒体教学课件（含电能转化视频、电功计算实例）。

•实验器材（如简易电能表、灯泡、电源、导线等，用于演示电能转化）。

•教材及配套习题册。

•网络资源（相关科普视频、在线模拟实验平台）。

五、教学方法•讲授法：介绍电能、电功的基本概念。

•演示法：通过实验演示电能转化为光、热等能量的过程。

•讨论法：引导学生分析电功计算实例，加深理解。

•探究法：鼓励学生自主探究电功公式的应用，解决实际问题。

六、教学过程1. 导入新课•情境导入：展示家庭用电场景图片，如电灯发光、电扇转动等，提问：“这些电器是如何工作的？它们消耗的是什么能量？”引出电能的概念。

•目标展示：明确本节课学习目标，激发学生兴趣。

2. 新课教学•电能的概念：讲解电能是电流做功的能力，是电能表测量的对象，单位是焦耳（J）或千瓦时（kWh）。

•电功的物理意义：通过动画演示电流通过导体时做功的过程，解释电功是电流通过导体时所做的功，表示电能转化为其他形式能量的多少。

•电功的计算公式：•引入公式W=UIt，详细讲解U（电压）、I（电流）、t（时间）的含义及单位。

•通过例题讲解如何应用公式计算简单电路中的电功。

第十八章电功率第一节电能电功一、电能1．电能的来源：各种形式的能转化为电能（1）电池：化学能转化为电能例：干电池、纽扣电池（2）发电：各种形式的能转化为电能例：火力发电：燃料的化学能通过涡轮机和发电机转化为电能风力发电：通过风力发电机将机械能转化为电能地热发电：将地热能通过发电机转化为电能太阳能发电：通过太阳能电池板将太阳能转化为电能核能发电：将核能转化为电能2．电能的利用：将电能转化为其他各种形式的能（用电器消耗电能）电灯：电能转化为光能电动机：电能转化为机械能电热器：将电能转化为内能电视机：将电能转化为光能、声能电解池：将电能转化为化学能3．电能的单位（1）电能的符号：W（2）国际单位：焦耳，简称：焦，用符号“J”表示电能属于能量的一种，能量的单位都是焦耳（3）常用单位：千瓦时。

用符号“kw·h”表示，俗称“度”。

（4）换算：1 kw·h = 3.6 × 106J4．电能的计量——电能表电能表（电度表）：计量用电器在一段时间内消耗电能的多少的仪表；计数器前后两次的师叔之差就是这段时间消耗的电能的的多少（1）表盘上各参数的含义“kw·h”：表示电能表的示数单位是千瓦时“220v”：这个电能表应在220v的电路中使用“10（20A）”：这个电能表的标定电流为10A，额定最大电流为20A。

电能表工作时不能超过额定最大电流“50Hz”：这个电能表在频率为50Hz的交流电中使用“720r/（kw·h）”：接在这个电能表上的用电器，每消耗1 kw·h的电能，电能表上的转盘转过720转（2）电能表的读数与简单计算①读数：电能表计数器中的最后一位数字是小数部分②简单计算W=nNW：某段时间消耗的电能，单位：kw·hn：某段时间内电能表转盘的实际转数N：电能表表盘上标定的每消耗1kw·h的电能转盘转过的转数5．例题（1）小明4月底观察到自己家里的电能表如图所示，当他5月底再观察时，发现电能表示数为2632.5kw·h，则①他家5月份消耗的电能为kw·h②观察电能表的技术参数可知，用电器工作时，电路中的电流不能超过A③如果电能表在某段时间内转盘转了180r，那么该电路中的用电器在这段时间内消耗的电能是kw·h，合J。

第十八章 电功率第一节 电能1、电功：定义：电流所做的功叫电功。

电功的符号是W单位：焦耳（焦，J ）。

电功的常用单位是度，即千瓦时（kW ·h ）。

1kW ·h ＝3.6×106J 电流做功的过程，实际上就是电能转化为其他形式能的过程。

公式：①W=UIt U=W It I =W U t t =WU I②W=I 2Rt I 2= W Rt I = W Rt R=W I 2t t = W I 2R③W=U 2R t U 2= WR t U = WR t R =U 2 t W t =WR U2④W=UQ U=W Q Q =W U⑤ W=Pt P=W t t=W P公式中的物理量：W ——电能——焦耳（J ） U ——电压——伏特（V ） I ——电流——安培（A ） t ——时间——秒（s ） R ——电阻——欧姆（Ω） Q ——电荷量——库伦（C ） P ——功率——瓦特（W ）1、 电能表：测量电功的仪表是电能表（也叫电度表）。

下图是一种电能表的表盘。

表盘上的数字表示已经消耗的电能，单位是千瓦时，计数器的最后一位是小数，即1234.5 kW ·h 。

用电能表月底的读数减去月初的读数，就表示这个月所消耗的电能。

“220 V ”表示这个电能表的额定电压是220V ，应该在220V 的电路中使用。

“10（20 A ）”表示这个电能表的标定电流为10A ，额定最大电流为20 A 。

“50 Hz ”表示这个电能表在50 Hz 的交流电中使用； “600 revs/kW ·h ”表示接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的表盘转过600转。

根据转盘转数计算电能或根据电能计算转盘转数时，可以列比例式： h 600revs/kW h1kW 电表转数消耗电耗⋅⋅=2、 串并联电路电功特点：① 在串联电路和并联电路中，电流所做的总功等于各用电器电功之和；② 串联电路中，各用电器的电功与其电阻成正比，即W 1W 2 =R 1R 2;③ 并联电路中，各用电器的电功与其电阻成反比，即W 1W 2 =R 2R 1（各支路通电时间都相同）。

第1节电能电功课标要求从“课程内容”的要求看，本专题涉及如下条目：结合实例理解电功。

例2电流通过电炉丝，电流做了功，将电能转化成了内能课标解读江苏南京29中致远校区殷发金本条目涉及课程标准中一级主题“能量”中“能量、能量的转化和转移”、“电磁能”的内容。

“能量”是课程标准中科学内容的三大主题之一。

本条目课程内容涉及认知性目标。

具体说明如下：“结合实例理解电功”。

“理解”属于认知性目标行为动词，从行为动词层次水平看，理解属于认知性目标中的“理解”层次水平。

具体而言，对电功的理解包括以下几个方面：一是初步了解电功和电能，二是电功的单位及计量，三是电功大小的计算及应用。

对于电功和电能的初步认识，由于功的概念是比较抽象的，学生要认识功，必须经历一个较长的过程，认识到功和能间是有关的。

电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程，所以消耗电能和电流做功两种说法是一样的。

对于能量的概念在初中阶段并不需要严密的定义，而是把它放在能源的背景下，结合实例来认识电能的。

现代生活与电的联系非常密切，学生对电学知识也有一定的了解。

结合生活中的实际例子就是生活中常见的，如电灯、电动机、电热器等，它们在工作时都是在把电能转化为其它形式的能，认识到电流做功的过程就是把电能转化为其它形式能的过程。

在实际生活中利用电能表来计量用电器消耗的电能，了解电能表的上的一些参数，会利用电能表测量一段时间内用电器消耗的电能，读数是这段时间前后的电能表读数的差值。

电能表读数的单位是“千瓦时”，生活中也称为“度”，物理学中电能的常用单位是“焦耳”，它们之间的换算关系是1度=1千瓦时=3．6×106焦。

通过介绍1kWh电的作用，对节约用电有进一步的认识，了解节约用电的一些措施。

电流做功的多少跟电流的大小、电压的高低和通电时间的长短都有关系。

加在用电器上的电压越高、通过电流越大、通电时间越长，电流做功越多，它们之间只要知道这个定性的关系，并不要求通过实验探究要研究这几个量对电功的影响。

第十八章电功率本章知识结构图：一、电能电功1.电能（1）产生过程：其他形式的能转化为电能。

（2）利用：通过用电器将电能转化成其他形式的能。

（3）单位：国际单位是焦耳（J），常用单位是千瓦时（kW·h）。

（4）计量：用电能表来计量，计算方法是把计数器上前后两次读数之差，就是这段时间内用电的度数。

在表盘上的参数，只是用电量的累计度数。

2.电功（1）定义：有多少电能发生了转化或者消耗了多少电能我们就说电流做了多少功。

即：电流做了多少功，我们就说消耗了多少电能。

（2）计算：a.基本公式：研究表明，电流在某段电路上所做的功，等于这段电路两端的电压、电路中的电流和通电时间的乘积。

表达式：W=UIt。

b.推导公式（只用于纯电阻电路）：R tWU2=，RtW I2=。

二、电功率1.电功率及其测量（1）定义：电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量。

（2）单位：瓦特，简称瓦，用符号W 表示。

1kW=1000W 。

（3）计算公式：电功率等于电功与时间之比，即P=W/t ，P=UI 。

推导公式：R P I 2=，R P U 2=，PR U 2=。

（纯电阻电路可以任选公式，非纯电阻电路只能用基本公式。

其中，对非纯电阻电路，可以用R P I 2=来计算用电器的发热功率）（4）测量电功率：用电功表，通过测量出用电器两端的电压和通过用电器的电流，用P=UI 来计算。

（5）1kWh=3.6⨯106J 。

2.额定电压 额定功率（1）用电器上标明的电压（或功率）叫做额定电压（或额定功率），用U 额（或P 额）表示。

（2）用电器上实际工作时的电压（或功率）叫做实际电压（或实际功率），用U 实（或P 实）表示。

（3）当U 额=U 实，P 额=P 实时，用电器才能正常工作。

当U 额>U 实，P 额>P 实时，用电器不能正常工作。

当U 额<U 实，P 额<P 实时，用电器容易损坏。

（4）一个用电器消耗电能的快慢取决于它实际功率的大小。

第十八章电能电功第1节电能电功一、知识与技能1.知道电能的单位是焦耳，另一个单位是千瓦时。

2.会使用家庭电能表。

3.能用电功公式W＝UIt进行简单的电学计算。

二、过程与方法体验电能可以转化其他形式的能量，知道电流能够做功。

三、情感态度与价值观1.了解电能在人类社会中的作用。

2.认识节约用电的重要性。

学会使用家庭电能表及对电能重要性的理解。

家庭电能表的使用，对电能、电功单位的理解。

照明灯、苹果、电能表等。

打开教室的照明灯，请同学思考照明灯发光的能量是哪里来的呢？知识点1电能我们教室的照明灯能发光，是因为消耗了电能，将电能转化为光能。

提出问题：请同学们思考以下2个问题：（1）电能是如何得到的？（2）我们生活中常见的用电器都可以将电能转化为哪些形式的能？学生思考后回答：（1）各种各样的发电厂，如火力、水利、风力发电厂以及各种各样的电池，他们把不同形式的能转化为电能，供人们使用。

（2）电灯将电能转化为光能；电动机将电能转化为机械能；热水器将电能转化为内能………教师总结：评价并补充同学们回答的问题，总结得出，电能是可以转化的，用电器工作的过程实质就是电能转化为其他形式能的过程。

知识点2电能的单位师：（阅读教材相关内容）电能的单位是什么呢？生：“度”就是电能的单位，它的学名叫千瓦时(kW·h)。

物理学中更常用的单位是焦耳(J)。

1度＝1千瓦时(kW·h)＝3.6×106焦耳(J)\[投影]（1）将一个苹果从地面放到桌面上所需要的能量大约为1 J。

（2）普通的手电筒通电1 s，消耗的电能大约也是1 J。

（3）微波炉工作1 min消耗的电能大约为60 000 J。

(同学们把焦耳换算成千瓦时，看看是多少)1度(1千瓦时)电的作用：(阅读教材第89页图18.1-3)可采掘原煤约100 kg；可用电炉炼钢约1.6 kg；可使洗衣机工作约2.7 h；可使电车行驶约0.85 km，可灌溉农田约330 m2，可使电脑工作约5 h。