第15章　电能与电功率 专题　挡位问题 2025-2026学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理课件围绕电能与电功率的核心概念，系统讲解了电热器挡位原理及其电路分析方法，通过从生活实例引入（如空气炸锅、电饭锅），逐步构建“电压不变时电阻决定功率”的物理观念，形成由浅入深的学习支架，帮助学生建立串并联电路与功率变化之间的逻辑联系。 其亮点在于深度融合新课标核心素养，突出物理观念的建构、科学思维的训练和科学探究的实践。例如，在第5题中引导学生通过电能表转数计算实际功率，体现模型建构与科学推理能力；在第6题中设计多挡位电路判断任务，强化证据意识与逻辑论证。教学内容结构清晰，例题典型，注重知识迁移与问题解决，既提升学生用物理原理解释生活现象的能力，又为教师提供可直接使用的优质教学资源，助力课堂高效实施。

第十五章 专题 电能与电功率 挡位问题 2022年课程标准 学习目标 理论联系实际，提高学生分析问题、解决 1.知道电热器在不同的挡 问题的能力。例如：通过解决生产生活中 位工作时电功率不同。 的具体问题，使学生了解电功、电功率及 2.结合串并联电路特点、 焦耳定律等知识，形成将物理知识与生产 电功、电功率公式进行综 生活相联系的意识。 合计算。 电热器工作时将电能转化为内能，根据实际需要往往要设计不同挡 位。电热器的高低挡指的是不同“功率”，电功率大的为高挡位，电功 率小的为低挡位。在电源电压不变的情况下，通过改变电路的总电阻从 而改变用电器的总功率，实现高、中、低挡之间的转换，通常是通过电 阻短路或改变电路连接方式等方法实现的。 【总体思路】 P=UI-g可得，P-2, 一般情况下，电源总电压是不变的，观察 R , 电路中总电阻的变化，从而判断出电路中总功率的变化，进而确定电路 的高、中、低挡。 1.电热器加热时（高温挡），电功率P较大，由于电压U一定，则R较小。 2.电热器保温时（低温挡），电功率P较小，由于电压U一定，则R较大。 【典例分析】 (一)关于串联（短接）电路类的挡位问题的解题思路 ①两开关均闭合，R被 短路， 只有R2接入电路，总电阻较小， 总功率较大，处于高挡位； ②只闭合开关S,R1、R2串联接入电路，总电阻较大，总功率 较小，属于低挡位。 1.小明家里新买了一台空气炸锅，如图甲所示，它主要由电动机带动的 电风扇和电热丝组成。工作时电热丝将空气加热，利用高温空气来代替 食用油，通过高功率的风扇，使高温空气在一个密闭空间内形成循环热 流，通过热流使食物迅速变熟，实现“无油烹饪，更加健康”。 产品技术参数 频率 50 Hz 风扇电动机功率 110W 额定电压 220V 220V④ 电热丝功 低温挡 440W 率 高温挡 1210W 甲 乙 (1)这个空气炸锅有两个挡，图乙是它的电路图，技术参数如表。则高温 加热时开关S应闭合（选填“断开”或“闭合”），此时，R1和R2的工 作状态为R单独工作 (选填“R1和R2串联工作”或“R1单独工作”) 产品技术参数 频率 50 Hz 风扇电动机功率 110W 额定电压 220V 220V0 电热丝功 低温挡 440W 率 高温挡 1210W 甲 乙 (2)R2的阻值是多少？ 解：(2)高温加热时，仅有R1接入电路，则R1的阻值 R1= 2-220V2 402 P高 1210W 低温加热时，R1和R2串联接入电路，则电路的总阻值 R总 U2 (2202=1 102 P低 440W R2的阻值R2=R总-R1=1102-402 220VM =702 甲 乙 (3)空气炸锅高温加热时，10min消耗的总电能是多少？ 解：(3)已知t=10min=600s, 空气炸锅高温加热时，电路的总功率： P总=P高十P风扇=1210W+110W= 220V① 1320W, 甲 乙 10min消耗的总电能W=P总t=1320 W×10×60s=7.92×105J 答：（略） 2.某家用电饭锅内部电路原理图如图甲，有加热和保温两种状态，图乙 是电饭锅某次煮饭过程中电流随时间t的变化图像。当开关S置于“1” 时，电饭锅处于加热状态，电阻R1的阻值为552，电路的电功 率为880W;该煮饭过程中，电饭锅消耗的电能为7.92×105J; 当开关S置于“2”时，R2的电功率为165W。 220V 10 30 t/min 甲 乙