18.1 电能 电功 自习案 ----2025-2026学年人教版物理九年级上学期

本文围绕“电能 电功”展开，介绍电能单位、电功公式及电能表应用等核心知识。承接电学基础，为后续电功率学习奠基。通过实例分析、公式推导等环节，培养学生物理观念、科学思维等核心素养。 该设计以生活实例创设情境，特色教法凸显知识实用性。既提升学生解决实际问题能力，又为教师提供清晰授课路径，有效突破教学难点，增强课堂互动性。

做一件事不难,难在坚持;坚持一下不难,难在坚持到底. 人是不能太闲的,闲久了,努力一下就以为是拼命. 第18章 电功率 18.1 电能 电功 自习案 【学习寄语】 1.知道电能的单位及常见用电器消耗电能的情况，能说出电功的定义。 2.理解电功的计算公式（W=UIt），能运用公式进行简单计算。 3.了解电能表的作用，会认读电能表的示数并计算一段时间内消耗的电能。 【学习情境】 如今，人工智能飞速发展，像ChatGPT这样的大模型，每天响应海量请求，消耗的电力相当于成千上万个家庭的用电量 ，令人惊叹。而在学习电能电功后，你就能深入理解这些AI设备背后的用电奥秘，比如如何根据其功率和运行时长，计算它们到底“吃”掉了多少电能，以及电流在这个过程中做了多少功。掌握了这些知识，说不定未来你能为解决AI电力需求问题出一份力，让科技发展与能源利用更加平衡！ 【学习链接】 1.家里的电水壶铭牌上标有“220V 1500W”，正常工作10分钟，消耗的电能W =_______J，这里运用到的电能计算公式是__________。 2.观察家中电能表，其表盘上标有“600revs/（kW·h）”，当某用电器单独工作时，电能表的铝盘在10分钟内转了60转，则该用电器消耗的电能是_________kW·h，该用电器的功率是___________W。 3.手机电池上标有“3.7V 5000mAh”，则这块电池充满电后储存的电能是__________J ，换算成生活中常用的电能单位，相当于____________度电 。 【学习目标】 1.知道电能的单位及常见用电器消耗电能的情况，能说出电功的定义。 2.理解电功的计算公式（W=UIt），能运用公式进行简单计算。 3.了解电能表的作用，会认读电能表的示数并计算一段时间内消耗的电能。 【学习过程】 任务一:ID电能 1. 巨大的门式起重机通____后正常工作，就能够将集装箱________，再准确地放到列车上(图18.1-1)。集装箱被吊起后____________能增加，增加的____________能从________能转化而来.门式起重机通电后____________转动起来，就可以把集装箱吊起。在这个过程中电源提供了____________,电动机将____________电能转化为集装箱的____________能。生活中电能的利用无处不在。电灯把电能转化为________能，为我们照明；电动机把电能转化为________能，使电力机车飞驰；电热水器把电能转化为________能，使水升温;__________________________________;___________________________. 2. 同学们可能听父母说过上个月家里用了多少“____”电。这里说的“____”,就是电能的________，它的学名叫作____________，符号是________。在物理学中，常用的能量单位是________。1千瓦时比1焦耳大得多，它们之间的关系是1kW·h=____________W×________s=3.6×10⁶J 3. 我们使用的电主要由________提供，不同家庭的用电量往往不同。供电单位通过____________来计量每家消耗的电能。图18.1-2是一种电能表，电能表可以显示从表________________到读数时为止用户消耗的________电能。为了计量________时间内消耗的电能，要记录这段时间________和结束时电能表上计数器的示数，两次_______________就是这段时间内的用电量。例如，家中电能表在上周一的示数是3246.8kW·h,本周一的示数是3265.4kW·h,这周家里的用电量就是____kW·h=____________J。在实际生活中，为了计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。 4. ▉电能表的儿个重要参数:⑴“220V”——这个电能表应该接在____________的电路中使用.⑵“10(20)A”——这个电能表的________电流为10安,_____________电流为20安.⑶“50Hz”——这个电能表应该在________的________电路中使用.⑷“600r/kW·h”——接在这个电能表上的________用电器,每消耗________________的电能,电能表上的闪灯闪烁________次. 任务三:ID规律方法 5. ▉电功公式及其推导式的运用：电功的计算公式为W=UIt，结合欧姆定律I=____，可以推出W=________和W=________，公式W=UIt是普遍适用的公式，而推导出来的两公式W=________和W=________只适用在特殊情况下(____________电路),如果电路是___________电路,电能________转化成内能时,二者就统一了,电功公式也可以写成这两推导出来的公式W=________和W=________:如果电路中还包含有电动机、电解槽等用电器,即电路不是___________电路了,电能除部分转化为内能外,还要转化为________能、________能等,这时电功只能用W=UIt计算，而不能这两推导出来的公式W=________和W=_______来计算了. 6. ▉利用电能表求解电路消耗的电能的方法:(1)利用电能表前、后两次______________求解,即W=W2一W1(W2代表使用后电能表的示数,W1代表使用前电能表的示数).(2)利用电能表转盘转动的圈数和电能表铭牌计算电路消耗的电能.设电能表铭牌标有m revs/(kW•h),转盘转动了n圈,则W= ×3.6×10J(w= kW•h). 任务二:ID电功 7. 电能可以转化成________________的能量。电能转化为________________的能的过程也可以说是电流________的过程，有多少________发生了________就说________做了多少功，即________是多少。例如，电动机工作时，我们可以说电能转化成了________能，也可以说电流________使电动机能够向外输出________能；电热取暖器(图18.1-3)工作时，可以说电能转化成了____能，也可以说电流做功使电热取暖器的____能增加……在日常生活中，我们常说________了多少电能，也可以说此过程中________做了多少功。 8. 电流做功的多少与哪些因素有关呢?容易想到，用电器工作时，通电________越长，电流做功就越____。电流做功的多少还跟________的大小和________的高低有关，加在用电器两端的电压越____、通过的电流越____，电流做功也越____。研究表明，当电路两端的电压为U,电路中的电流为I,通电时间为t时，电功W(或者说消耗的电能)为W=____________,当用电器两端的电压为1V,通过用电器的电流为1A,通电时间为1s时，用电器消耗的电能为1J,电流做的功也是1J。 【基础检测】 1. 如图所示的用电器工作时主要将电能转化为机械能的是 (　　) 2.电能表接在家庭电路中,是为了测量 (　　) A.电能　　　　B.电压　　　　C.电流　　　　D.电功率 3.关于电功,下列说法不正确的是 (　　) A.电流做功越多,消耗的电能就越多 B.电能和电功本质是一样的 C.焦耳和千瓦时是电能的单位 D.电流做功的本质是电能转化为其他形式的能的过程 4.小明家里的电能表去年10月1日的示数如图甲所示,11月1日的示数如图乙所示,他家去年10月份共用电(　　) A.312 kW·h　　　　B.31.2 kW/h　　　　C.31.2 kW·h　　　　D.31.2 J 5.两盏电灯并联接在同一电源上.甲灯的电阻为500 Ω,乙灯的电阻为1 200 Ω(假设两灯工作时电阻不变).则在相同的时间内 (　　) A.甲灯消耗的电能多 B.乙灯消耗的电能多 C.甲、乙两灯消耗的电能一样多 D.无法判断 6.如图甲、乙所示,电源电压相等,已知R1>R2>R3>R4,开关均闭合后,在相同的时间内,消耗电能最多的电阻是(　　) A.R1　　　　B.R2　　　　C.R3　　　　D.R4 7.安装在小高家中的电能表如图所示,下列说法正确的是 (　　) A.小高家已经消耗的电能为2 508.6 J B.此电能表转盘每小时最多能转过3 600转 C.此电能表的额定最大电流是20 A D.此电能表可以安装在我们学校的干路上使用 8.电功的单位是________(填国际单位名称),电能表是测量____________的仪表. 9.小明家中的电能表如图所示,该电能表应在________V的电路中使用,若该电能表在月末示数为338.5 kW·h,月初示数如图中所示,则小明家这个月的用电量是________kW·h,这个月电能表的转盘转过________转. 10.华为公司推出首款5G折叠屏手机,该款手机采用向外折叠、可弯曲的屏幕.在同一家庭电路中,该手机充电时,与正在烧水的电水壶的连接方式是________(选填“串联”或“并联”);该手机采用双电池结构,电池总容量高达4 500 mA·h,电池总电压约为4 V,则充满电时电池储存的电能为________J. 11.电能表是用来测量　 ____　的仪表,某电能表上标有“3 000 r/kW·h”,当电路中只有一个电饭煲在工作时,小红观察到该电能表在1 min内转120 r,则此电饭煲在这段时间内做功________J. 12.在如图所示的电路中,电阻R1的阻值为10 Ω.闭合开关S后,电流表A1的示数为0.3 A,电流表A2的示数为0.8 A.求:(1)电源电压;(2)电路1 min消耗的总电能. 【能力提升】 1．在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须____________ （选填“相等”或“不相等”），将两个灯泡串联是控制了____________和通电时间相等。 2．甲、乙两灯的额定电压均为9V，测得其电流与电压变化的关系图像如图所示。若将甲、乙两灯并联接入电源电压为4V的电路中，干路电流为________ A；若将甲、乙两灯串联接入电源电压为6V的电路中，通电10s，两灯消耗的总电能为________ J。 答案 基础检测 1.C.2.A.3.B.4.C.5.A.6.D.7.C. 8.　焦耳　电功(或电能) 9.　220　20　30 000 10.　并联　6.48×104 11.　电能(或电功)　1.44×105 12.　(1)3 V　(2)198 J 解析　由电路图可知,R1与R2并联,电流表A1测通过R1的电流,电流表A2测通过R2的电流. (1)因为并联电路中各支路两端的电压相等且等于电源电压, 所以由I=可得,电源电压U=I1R1=0.3 A×10 Ω=3 V; (2)因为并联电路中干路电流等于各支路电流之和, 所以干路电流I=I1+I2=0.3 A+0.8 A=1.1 A, 则电路1 min消耗的总电能W=UIt=3 V×1.1 A×1×60 s=198 J. 能力提升 1． 不相等 电流 2． 0.8 18 学科网（北京）股份有限公司 $$