17.2 电流做功的快慢 教案-2025-2026学年物理沪科版（2024）九年级全一册

第2课时　额定功率和实际功率 1.能说出用电器铭牌上的额定电压、额定功率所表示的含义。 2.能区分额定电压和实际电压、额定功率和实际功率。 能应用学过的电学知识解决简单的电功率问题。 1.通过认识额定功率和实际功率的差异，使学生体会理想状况和实际状况的不同。 2.关心日常生活中各种用电器功率的大小，使学生养成正确安全使用用电器和节能的意识。 教学重点：电功率的简单计算。 教学难点：灵活运用所学知识解决简单的电功率问题。 多媒体等。 小米从商场买回来一个白炽灯，发现它上面标有“PZ220－100”的字样，你知道它表示什么意思吗？ 探究点一：额定功率和实际功率 教师展示：展示一个标有“2.5 V　0.5 W”字样的小灯泡。 提出问题：“2.5 V　0.5 W”表示什么含义？ 归纳总结：在物理学中，将用电器正常工作时的电压值叫做额定电压。用电器在额定电压下工作时的电功率叫做额定功率。“2.5 V　0.5 W”表示该小灯泡的额定电压为2.5 V，额定功率为0.5 W。 知识拓展：根据I＝可以算出用电器正常工作时的电流，即额定电流；根据R＝可以算出用电器工作时的电阻。 提出问题：把“2.5 V　0.5 W”的小灯泡接到不同电压两端，它的功率会变化吗？ 演示实验：把“2.5 V　0.5 W”的小灯泡接在2.5 V、2 V和1.5 V的电压下，观察灯泡的亮度。 实验结论：小灯泡越来越暗。说明小灯泡的功率在减小。 教师讲解：在实际使用时，加在用电器两端的电压，有时略高于或低于额定电压，用电器也能工作，此时的电压叫做实际电压，用电器在实际电压下工作时所对应的功率叫做实际功率。 探究活动：一只标有“2.5 V　0.3 A”的小灯泡，如果把它接入2 V的电路中使用，测得通过它的电流是0.25 A，则这只小灯泡的额定功率是多少瓦？实际功率是多少瓦？ 归纳总结：(1)小灯泡上标注的是小灯泡的额定电压和额定电流。并且据此可以求得小灯泡的额定电功率：P额＝U额I额＝2.5 V×0.3 A＝0.75 W。(2)题目中提供了小灯泡的实际电压和实际电流，此时根据电功率的计算公式P＝UI可以求得小灯泡的实际电功率：P＝UI＝2 V×0.25 A＝0.5 W。 探究点二：电功率的计算 探究活动：将“PZ220－60”的灯泡分别接入220 V和200 V的电路中，求灯泡工作时的电阻以及对应电压下的实际功率。 归纳总结：求灯泡工作时的电阻： 方法一：由P额＝U额I额得，I额＝，求出I额，再由欧姆定律推导式R＝，求出电阻。 方法二：把欧姆定律代入电功率公式，由P额＝U额I额＝得，R＝，求出电阻。 分析怎样求灯泡的实际电功率： (1)当灯泡接在220 V电路中时，P实1＝P额＝60 W。 (2)当灯泡接在200 V电路中时，假设灯丝电阻不变。 方法一：先根据I实＝求出I实2，再根据P实2＝U实2I实2求出P实2。 方法二：把欧姆定律代入电功率公式得P实2＝U实2I实2＝。 教师强调：(1)进行计算时，一般不考虑温度对电阻的影响，可认为同一用电器(电热器)在不同电压下的电阻是相同的；(2)用电器的P额、U额具有唯一性、对应性，而用电器的P实、U实可以有多个，但具有同体性、同时性。 知识拓展：不要误认为额定功率大的灯泡一定比额定功率小的灯泡亮。实际上用电器的实际功率与加在它两端的电压有关，与它的额定功率无关，灯泡的亮度由它的实际功率决定。 第二节　电流做功的快慢 第2课时　额定功率和实际功率 通过改变一个灯泡两端的电压使学生认识到用电器的功率是可以变化的，此时的灯泡两端的电压及灯泡的功率就是实际电压和实际功率，只有当用电器两端的实际电压等于额定电压时，它的实际功率才等于额定功率。通过对实验现象的分析，降低学生对额定电压与实际电压、额定功率与实际功率理解的难度。在实验中要提醒学生，当用电器两端的电压高于铭牌上的额定电压时，用电器不能正常工作，容易烧坏；当用电器两端电压低于额定电压时，用电器同样不能正常工作。实验后通过一个实例来加强学生对实际电压与额定电压、实际功率与额定功率的理解。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第3课时　电功率的测量 1.知道利用伏安法测量电功率的原理。 2.了解用电能表测量电功率的方法。 根据记录的实验数据，利用比较的方法，进一步分析和判断实际功率与额定功率的区别。 根据伏安法，设计符合测量小灯泡电功率的实验方案。在实验过程中，巩固电流表、电压表和滑动变阻器的操作技能。 通过实验，培养学生实事求是的科学态度，激发学生学习物理知识的兴趣。 教学重点：用伏安法测量小灯泡实际功率的方法和步骤。 教学难点：电流表、电压表和滑动变阻器的正确使用。 多媒体、电池组、小灯泡(2.5 V、3.8 V各一只)、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关等。 展示一盏亮度可调的台灯，让一个学生旋转旋钮调节亮度，观察到小灯泡的亮度不同，进而提出：小灯泡的亮度由谁决定？小灯泡在不同电压下的功率是否相同？如何测量？ 探究点一：伏安法测电功率 提出问题：如何测量一个额定电压为2.5 V的小灯泡的额定功率？需要哪些器材？电路图是怎样的？如果要测量低于或高于额定电压下的小灯泡的实际功率，还需要什么电路元件可以帮助改变小灯泡两端的电压？ 实验原理：P＝UI。用电压表、电流表测量小灯泡的电功率，简称伏安法测电功率。 实验器材：电池组、小灯泡(2.5 V、3.8 V各一只)、电压表、电流表、滑动变阻器、导线、开关等。 实验方案：(1)按照如图所示电路图连接电路，注意连接电路时开关应断开，滑动变阻器的滑片在阻值最大处；(2)使小灯泡在额定电压下发光，并记录电流表、电压表数值；(3)使小灯泡两端电压是额定电压的1.2倍，观察小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值；(4)使小灯泡两端电压低于额定电压0.2倍，观察小灯泡亮度，并记录电流表、电压表数值；(5)根据公式P＝UI，计算小灯泡的额定功率和实际功率，并结合小灯泡的发光情况进行比较，体会用电器在不同电压下的工作情况。 教师强调：(1)开关置于断开的状态；(2)电流表、电压表的量程选择要合适，在不超过量程的前提下，应尽可能使电表指针偏转角度大一些，以便减小测量误差；(3)滑动变阻器滑片应置于阻值最大处，滑动变阻器允许通过的最大电流要大于小灯泡的额定电流，而滑动变阻器的最大电阻值应与小灯泡的电阻差不多，以使调节效果明显；(4)根据小灯泡的额定电压，选择合适的干电池节数；(5)调节小灯泡两端的电压使之高于额定电压时，在看清电流表示数的前提下，所用时间越短越好，以防损坏小灯泡；(6)测电阻时为了减小测量误差，需要调节滑动变阻器多测几组数据取平均值，由于受测电阻的影响，因此在测小灯泡的额定功率时，有些同学将小灯泡在不同电压下的电功率也取平均值来求小灯泡的额定功率，因为额定功率是用电器在额定电压下的功率，当滑动变阻器阻值变化时，小灯泡两端的电压也变化，此时灯泡的电功率不是额定功率，因此不能用多次测量求平均值的方法求额定功率。 归纳总结：通过对实验记录数据的分析，可以发现：(1)小灯泡两端的实际电压越高，小灯泡的电功率越大，小灯泡发光越亮。(2)小灯泡的亮度直接由它的实际电功率决定。(3)小灯泡两端的实际电压只有不高于额定电压时，才处于安全使用状态。(4)小灯泡的实际功率可以有多个，但额定功率只有一个，不随实际电压变化而变化。 探究点二：用电能表测电功率 提出问题：如何在家里测出家用电器(如电吹风、电冰箱)的额定功率？ 实验原理：P＝。 实验器材：一个家用电器(如：白炽灯或电吹风等)、电能表、秒表。 讨论交流：怎样计算出家用电器的额定功率？小明家的电能表如图所示，当小明家只有一盏电灯正常工作时，3 min内转盘正好转过5圈，则该灯泡的电功率为多大？ 实验方案：利用电能表测出用电器工作一段时间所消耗的电能，并记下用电器工作的时间，根据P＝即可求出用电器的额定功率。 第二节　电流做功的快慢 第3课时　电功率的测量 本节课主要是根据P＝UI明确实验中需要测量的物理量是用电器的电流和电压，根据需要测量的物理量，设计出符合要求的实验电路图，再根据电路图选择所需要的实验器材与仪器，再根据实验步骤进行小灯泡电功率的测量。实验探究过程中，应突出实验探究过程及实验过程中应思考的问题，并通过实验数据的分析与推理，进一步加深学生对实际功率的理解，知道实际功率与额定功率的区别，使学生了解电压，知道电压是如何影响用电器的实际功率的。 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第二节　电流做功的快慢 第1课时　电功率 1.认识电功率。 2.知道电功与电功率的区别与联系，能利用电功率的公式进行简单计算。 利用类比法，将电功和机械能类比，得出比较电流做功快慢的方法。 1.通过调查常用用电器的铭牌，比较它们电功率的大小，了解电功率的现实意义。 2.通过比较电能表转盘转动快慢与用电器电功率的关系，培养学生的分析、总结能力。 了解电功率是反映用电器工作性能的重要指标之一，会根据电功率的大小选择用电器，使学生养成严谨认真、实事求是的科学态度。 教学重点：对电功率概念的理解，会用电功率的公式进行简单的计算。 教学难点：正确理解电功与电功率的区别与联系。 多媒体等。 商场中，一位顾客和一位卖微波炉的售货员出现了不同意见。售货员说，微波炉很省电，用它加热食品花不了多少电费；顾客说，微波炉很费电，他家的微波炉一开“总开关就跳闸！”。应该怎样用科学术语表达他们的意思？你能解决他们的矛盾吗？ 探究点：电功率 教师展示：不同的用电器在一定时间内所做的功，如洗衣机半小时做功180 000 J，电流通过公共电车2 s做功120 000 J。并讲述：由此可见电流做功不仅有多少，还有快慢。 1.电功率的定义、意义 提出问题：物理学中我们用哪个物理量描述电流做功的快慢？什么叫电功率？ 归纳总结：物理学中把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率。电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量，它的大小与“电流做功的多少”和“做功所用的时间”两个因素有关，因此电功率大的用电器只能说明该用电器消耗电能快或电流做功快，并不表示电流做功的多少。 2.电功率的公式 提出问题：如何计算电功率的大小？ 教师讲解：如果用P表示电功率，用W表示电功，用t表示时间，则电功率的定义式为P＝。 探究活动：借助电功的公式：W＝UIt推导出电功率的决定公式，即P＝＝＝UI。 教师强调：若加在用电器两端的电压为1 V，通过的电流为1 A，则该用电器的电功率为1 W。 探究活动：利用欧姆定律推导电功率的其他公式。 讨论交流：P＝UI＝I2R；P＝UI＝。 教师强调：P＝①是功率的定义式，可用于计算机械功率和电功率，将计算电功的普遍适用公式W＝UIt代入①得P＝UI②，②是计算电功率的普遍适用公式。根据欧姆定律，将I＝、U＝IR分别代入②得P＝③，P＝I2R④，③④两个公式仅适用于求纯电阻电路(将电能全部转化为内能的电路)的电功率。 知识拓展：(1)不管是串联电路还是并联电路，电路消耗的总功率都等于各部分用电器消耗的电功率之和，即P总＝P1＋P2；(2)在串联电路中，用电器电阻越大，电流做功越快，即＝；在并联电路中，用电器电阻越小，电流做功越快，即＝。 3.电功率的单位 提出问题：电功率的国际单位是什么？常用单位是什么？它们之间的换算关系又是怎样的？ 交流总结：国际单位：瓦特，简称瓦，符号是“W”。常用单位：千瓦，符号是“kW”。1 kW＝1 000 W。 知识拓展：电炉丝为什么没有白炽灯亮？ 电炉丝绕成单螺旋状，螺旋的直径在7～8 mm左右，便于集中热量；电炉丝较粗，它的螺距比较大，便于散热，因此电路工作时，电炉丝的温度只在200 ℃左右，远没有达到白炽状态，但足以满足加热的需求，电炉丝是将消耗电能的绝大部分转化为内能，可见光很少。 白炽灯的灯丝比较细，是电炉丝直径的～左右，将灯丝绕成双螺旋状，灯丝间的螺距很小，便于集中热量。这样，电流通过灯丝产生的热量，很快使灯丝温度达到2 500 ℃以上，并保持温度不变，灯丝处于白炽状态，灯丝向外发射白光。虽然灯丝将消耗的电能转化为内能，用以维持灯丝的白炽状态，白炽灯的灯丝只将7%～8%的电能转化为光，但这部分光是可见光，比电炉丝转化的可见光要多得多，因此白炽灯比电炉丝亮就不足为奇了。 第二节　电流做功的快慢 第1课时　电功率 电功率是继电流、电阻、电压、电能(功)之后学生学习的又一个重要的电学概念，它反映了电流做功的快慢，电功率的概念是建立在电功基础上的。上节已经对电功有了具体的认识，它是在单位时间内电流做功的多少，利用类比的方法，得出电功率的物理意义、定义和单位，利用比值定义法，结合电功的计算推导得出电功率的计算公式。同时强调电流做功快慢与电流做功多少的不同，理解电能表转盘转动圈数的多少反映的是电流做功的多少，而转动的快慢反映的是电流做功的快慢。所以电流做功多少不仅与用电器的功率大小有关，还与通电时间的长短有关。 学科网（北京）股份有限公司 $$