第十八章　电功率 专题　挡位问题 2025-2026学年物理人教版（2024）九年级全一册

该初中物理课件聚焦电功率单元的核心知识，围绕电热器挡位原理展开教学，通过空气炸锅、饮水机和养生壶等生活实例，构建从串并联电路到电功率计算的知识链条，形成由浅入深的学习支架，帮助学生建立“电压不变时电阻变化决定功率大小”的物理观念。 其亮点在于深度融合科学思维与物理观念，以典型例题引导学生进行模型建构与科学推理，如第2题中通过开关状态判断电路连接方式，再结合功率公式推导电阻值，体现逻辑严密的论证过程。同时借助电能表读数测量实际功率，强化证据意识与科学探究能力。这种基于真实情境的问题驱动教学法，既提升学生解决实际问题的能力，又助力教师精准落实新课标核心素养目标。

第十八章　电功率 专题　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、 解决问题的能力。例如：通过解决生 产生活中的具体问题，使学生了解电 功、电功率及焦耳定律等知识，形成 将物理知识与生产生活相联系的意识。 1.知道电热器在不同的挡位工作时电功率不同，发热量也不同。 2.结合串并联电路特点、电功、电功率公式进行综合计算。 　　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。 九年级全一册物理(RJ) 【总体思路】 P＝UI和I＝，可得P＝，一般情况下，电源总电压是不变的，观 察电路中总电阻的变化，从而判断出电路中总功率的变化，得到高、 中、低挡的转换。 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。 九年级全一册物理(RJ) 【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，R1被 ，只有R2接入电路，总电阻较 ⁠， 总功率较 ，处于 ⁠挡位； ②只闭合开关S，R1、R2串联接入电路，总电阻较 ⁠，总功率 较 ，属于 ⁠挡位。 短接　 小　 大　 高　 大　 小　 低　 九年级全一册物理(RJ) 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，“无油烹饪，更加健康”。 产品技术规格 频率 50Hz 风扇电动机功率 110 W 额定电压 220 V 电热丝功率 低温挡 660 W 高温挡 1 210 W 九年级全一册物理(RJ) (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 (选填“断开”或“闭合”)。此时，R1和R2的工 作状态为 (选填“R1和R2串联工作”或“R1单独工 作”)。 闭合　 R1单独工作　 产品技术规格 频率 50Hz 风扇电动机功率 110 W 额定电压 220 V 电热丝功率 低温挡 660 W 高温挡 1 210 W 九年级全一册物理(RJ) (2)低温加热时通过R1的电流是多少？ 解：(2)低温加热时，R1、R2串联接入电 路，此时低温挡功率为660 W，则通过R1 的电流I＝＝＝3 A。 解：(2)低温加热时，R1、R2串联接入电 路，此时低温挡功率为660 W，则通过R1 的电流I＝＝＝3 A。 九年级全一册物理(RJ) (3)空气炸锅低温加热时，10 min消耗的总电能是多少？ 解：(3)t＝10 min＝600 s， 空气炸锅低温加热时：P＝P低＋PM＝660 W＋110 W＝770 W， 10 min消耗的总电能 W＝Pt＝770 W×600 s＝4.62×105 J。 解：(3)t＝10 min＝600 s， 空气炸锅低温加热时：P＝P低＋PM＝660 W＋110 W＝770 W， 10 min消耗的总电能 W＝Pt＝770 W×600 s＝4.62×105 J。 九年级全一册物理(RJ) (二)关于并联电路类的挡位问题的解题思路： ①两开关均闭合，两电阻并联，总电阻较 ，总功率较 ⁠，处 于 ⁠挡位； ②只闭合S1，只有R1接入电路，总电阻较 ，总功率较 ⁠，处 于 ⁠挡位。 小　 大　 高　 大　 小　 低　 九年级全一册物理(RJ) 2. 小明家中的电热饮水机，有加热和保温两种工作状态，饮水机热水箱 内水温达到92 ℃时开关S1自动断开，处于保温状态；当水温降至一定温 度t时，S1又自动闭合重新加热。饮水机的铭牌数据与电路原理图如下。 (1)求正常加热时通过饮水机的电流。 解：(1)正常加热时通过饮水机的电流I加热＝ ＝＝2 A。 解：(1)正常加热时通过饮水机的电流I加热＝ ＝＝2 A。 热水箱水量 2 kg 额定电压 220 V 加热时功率 440 W 保温时功率 40 W 九年级全一册物理(RJ) (2)求电阻R1、R2的阻值。 解：(2)当只闭合S，只有R1工作时，饮水机处 于保温状态，电阻R1的阻值 R1＝＝＝1 210 Ω， 当闭合S1和S2，R1和R2同时工作时，饮水机处 于加热状态，此时电阻R2的功率 P2＝P加热－P保温＝440 W－40 W＝400 W， 电阻R2的阻值R2＝＝＝121 Ω。 解：(2)当只闭合S，只有R1工作时，饮水机处 于保温状态，电阻R1的阻值 R1＝＝＝1 210 Ω， 当闭合S1和S2，R1和R2同时工作时，饮水机处 于加热状态，此时电阻R2的功率 P2＝P加热－P保温＝440 W－40 W＝400 W， 电阻R2的阻值R2＝＝＝121 Ω。 九年级全一册物理(RJ) (3)在无人取水情况下，饮水机重新加热一次的时间为7 min。加热一次消 耗的电能是多少？重新加热前的水温t是多少？[不计能量损失，c水＝ 4.2×103 J/(kg·℃)] 解：(3)加热一次消耗的电能W＝P加热t＝440 W×7×60 s＝1.848×105 J， 温度的变化量Δt＝＝＝ ＝22 ℃， 重新加热前的水温t＝92 ℃－22 ℃＝70 ℃。 答：(略) 解：(3)加热一次消耗的电能W＝P加热t＝440 W×7×60 s＝1.848×105 J， 温度的变化量Δt＝＝＝ ＝22 ℃， 重新加热前的水温t＝92 ℃－22 ℃＝70 ℃。 答：(略) 九年级全一册物理(RJ) (三)关于更换电阻电路类的挡位问题的解题思路： ①开关S接A，R1、R2串联接入电路，总电阻较 ⁠，总功率 较 ，处于 ⁠挡位； ②开关S接B，只有R2串联接入电路，总电阻较 ⁠，总功率 较 ，处于 ⁠挡位。 大　 小　 低　 小　 大　 高　 九年级全一册物理(RJ) 3. 如图甲为小明家新购的一款智能养生壶，其电路简图如图乙所示，该 壶有“加热”和“保温”两挡，R2＝385 Ω。该养生壶铭牌的部分数据如 表，其中保温功率模糊不清。求： 养生壶的铭牌 额定电压 220 V 频率 50 Hz 加热功率 1 100 W 保温功率 容积 1.5 L (1)养生壶是利用电流的 效应工作的，当开关S掷到 (选填 “1”或“2”)时，养生壶处于加热状态。 热　 1　 九年级全一册物理(RJ) (2)养生壶处于“加热”状态时，R1是多少？ 解：(2)当开关S置于1时，只有R1工作，此时为加热状态，R1的阻值 R1＝＝＝44 Ω。 解：(2)当开关S置于1时，只有R1工作，此时为加热状态，R1的阻值 R1＝＝＝44 Ω。 九年级全一册物理(RJ) 答：(略) 解：(3)电能表参数3 000 r/(kW·h)，表示电路中用电器每消耗1 kW·h电 能，电能表的转盘转过3 000转，则电能表转盘转了12 r，养生壶消耗的电能 W＝＝0.004 kW·h＝14 400 J， 养生壶的实际保温功率 P保温＝＝＝40 W。 答：(略) (3)小亮想测一下该养生壶保温时的实际功率，于是他关闭了家里的其他 用电器，将养生壶单独保温6 min，测得家中如图丙所示的电能表转盘转 了12 r，则养生壶保温状态的实际功率是多少？ 九年级全一册物理(RJ) $