第二节 电流做功的快慢 第1课时（表格式教学设计）物理沪科版2024九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦“电流做功的快慢”核心知识，围绕电功率定义、公式推导、额定与实际功率区分及伏安法测电功率实验展开。通过电水壶与灯泡通电对比实例导入，承接前节“电流做功”，从“电能消耗多少”转向“消耗快慢”，构建知识递进支架。 此资料以新课标核心素养为纲，物理观念上通过实例辨析电功与电功率本质，科学思维上分步推导公式并结合例题培养推理能力，科学探究中用实验指导单规范伏安法操作与数据分析，科学态度上融入安全用电与节能教育。生活实例与实验结合降低理解难度，分层例题与作业适配不同学情，助力学生构建知识体系，提升教师教学效率。

第一节 电流做功（教学设计） 年级 九年级 学科 物理 课时数 1课时 教师 课题 第二节 电流做功的快慢 教学 目标 物理观念 能结合实例认识电功率：明确其是表示电流做功快慢的物理量，理解相同时间内用电器消耗电能越多、电功率越大；掌握定义式及推导式，准确区分电功与电功率概念。 能区分额定功率与实际功率：知道用电器额定电压、功率是正常工作时的数值，实际功率是实际电压下的功率；理解实际电压等于额定电压时，实际功率等于额定功率，用电器正常工作；实际电压偏离时，实际功率偏离，可能影响寿命。 会测量电功率：掌握“伏安法”测小灯泡电功率的实验原理、电路连接、操作步骤及数据处理方法，能探究不同电压下实际功率与发光情况的关系。 科学思维 通过“比较不同用电器做功快慢”实例归纳电功率物理意义，培养“现象→本质”归纳思维；能由P = W/t和W = UIt推导P = UI，结合欧姆定律推导P = U²/R、P = I²R，培养“公式推导→逻辑关联”科学思维；能根据用电器额定电压、额定功率算电阻，结合实际电压算实际功率，推导“实际功率与额定功率比例关系”，提升“已知量→未知量”推理能力。 。 科学探究 能独立完成“伏安法测量小灯泡电功率”实验：按电路图连接实物电路，调滑动变阻器改变电压，记录电流表示数，计算实际功率，观察亮度变化，分析“电压 - 功率 - 亮度”关系；能分析归纳实验数据，总结“实际电压高于额定电压，实际功率大于额定功率，灯泡更亮但易烧坏；实际电压低于额定电压，实际功率小于额定功率，灯泡较暗”规律，培养“数据→结论”分析能力。 科学态度 与责任 认识电功率在生活用电中的重要性，能根据用电器的额定功率合理使用电器，树立 “安全用电、科学用电” 的意识； 体会实验探究在物理学习中的价值，培养 “严谨实验、客观记录” 的态度； 结合家庭用电情况，制定节电方案，培养关注能源消耗、践行节约用电的责任感。 教材 分析 本节课是沪科版九年级物理“第十七章 电流做功与电功率”的第二节，承接第一节“电流做功（电功）”，从“电能消耗多少”转向“电能消耗快慢”，深化“电功”概念，为后续学习“焦耳定律”“家庭电路中电功率计算与安全”奠基。教材逻辑清晰，遵循“概念→规律→应用→实验”思路：概念构建上，从“不同用电器相同时间消耗电能不同”现象引出“电功率”定义、定义式P = W\t及单位，结合W = UIt推导出P = UI，建立“电功率与电压、电流”定量关系；规律探究时，讲解“额定功率与实际功率”，区分“正常工作”与“实际工作”功率差异，结合例题演示计算方法，体现“理论→计算→应用”过程；应用落地方面，通过“伏安法测量小灯泡电功率”实验，让学生体验“实际功率测量与分析”，归纳“电压 - 功率 - 亮度”关系，强调节约用电意义，落实“实验→规律→社会”价值导向。教材“例题”“实验”“作业”环节注重知识应用与实验探究，符合九年级学生认知规律，是培养“定量计算能力”“实验探究能力”与“节能意识”的重要载体。 学情分析 1. 已有基础 知识基础：掌握电功概念（W = UIt）、电能表读数与电功计算，理解“电能转化为其他形式的能”；掌握欧姆定律（I = U/R），具备公式推导基础。 能力基础：能进行简单公式变形与单位换算，有“伏安法测量电阻”实验基础，能完成实验操作与数据记录。 生活经验：对用电器“瓦数”有感性认知，知道不同用电器功率和工作快慢有差异，但不清楚“瓦数”物理意义（电功率）及“额定”与“实际”区别。 2. 学习难点 抽象概念理解：难区分“电功”与“电功率”，对“额定功率是用电器固有属性，实际功率随电压变化”理解不深刻。 公式应用与推导：结合欧姆定律推导出P = U²/R、P = I²R后，在不同已知条件下选择合适公式计算电功率有困难。 实验操作与分析：实验中“滑动变阻器调节”“电表量程选择”易出错；对实验数据分析缺乏系统性，难归纳普遍规律。 3. 教学策略 用“对比实例”突破抽象：通过“1000W电水壶和60W灯泡不同通电时间”对比，明确“电功看总量，电功率看快慢”；用“新旧灯泡功率与亮度差异”理解“额定”与“实际”区别。 用“分步推导”降低公式难度：讲解P = U²/R、P = I²R时，先回顾P = UI和I = U/R再逐步代入推导，通过例题演示“已知额定参数求电阻，再求实际功率”步骤。 用“实验指导单”规范操作：“伏安法测电功率”实验前发放指导单，明确“电路连接要点”“操作步骤”“数据记录表格”，降低实验操作难度。 教学重点 理解与应用电功率的概念、定义式及推导式 ；区分额定功率与实际功率，计算实际功率；掌握“伏安法测量小灯泡电功率”的实验原理、操作与数据处理。 教学重点 电功率与电功的概念辨析，实际功率与额定功率的动态关系。 结合欧姆定律推导电功率的间接公式，并灵活应用于实际功率计算。 “伏安法测电功率” 实验中，滑动变阻器的调节、数据记录与分析，归纳 “电压 - 功率 - 亮度” 的关系。 教学过程 教学活动 设计意图 导入新课 【情景提问】 展示 “电水壶烧开水” 和 “节能灯照明” 的图片，提问： - “电水壶和节能灯都在消耗电能，哪个消耗得更快？你是怎么判断的？” 【交流讨论】 电水壶更快，因为烧开水时间短，相同时间内消耗电能多，如何科学描述‘消耗电能的快慢’？ 结合生活经验回答问题，思考 “电能消耗快慢的描述方式”，建立 “电功率” 与 “电流做功快慢” 的关联，进入学习情境。 学习新课 一、电功率 1.探究电流做功的快慢 【实验探究】 在家庭电路中，分别让一盏电灯、一台电吹风机单独工作；观察记录电能表铝盘在1min内转动的圈数。 在相同时间内铝盘转过的圈数不同。在使用电吹风时，1min内转动的圈数多。 【交流讨论】 在相同时间内电能表铝盘转动的圈数多，说明接入的用电器消耗的电能多，把电能转化成其他形式的能转化得快，即电流做功快； 相反，在相同时间内电能表铝盘转动的圈数少，说明电流做功慢。 2.电功率 （1）物理学中，把电流所做的功与所用时间之比叫做电功率，用符号P表示。是表示电流做功快慢的物理量。 （2）P = W/t （3）国际单位：瓦特，简称瓦，用符号W表示。 常用单位：千瓦（kW）、兆瓦（MW） 换算关系： 1kW = 103 W 1 MW = 103 kW （4）电功的推导公式 由 P=W/t W=UIt I=U/R 得 P=UI P= U2/R P=I2R 3.常见电器的电功率 白炽灯约15⁓40W；电饭煲600W左右；衣机约300W；电视机约100W；冰箱约100W；笔记本约50W。 4.电功与电功率的区别 【例1】下列关于电功和电功率的说法正确的是（　　） A．通过用电器的电流越大，电流做的功越多 B．电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能 C．电能表是用来测量电功率的仪器 D．电功率越大，电流做的功也越多 【答案】B 【详解】A．由W=UIt可得，电流做功的多少与电流、电压和通电时间有关。通过用电器的电流越大，电流做的功不一定多，故A错误； B．电流做功的过程就是消耗电能的过程，电功就是电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，故B正确； C．电能表是测量电功的仪器，可以测量电流做功的多少，故C错误； D．电功率表示电流做功的快慢，电功率大表示电流做功快，通电时间不一样，故电流做的功不一样，故D错误。 故选B。 【例2】关于电功率，下列说法正确的是（　　） A．电功率是表示用电器消耗电能快慢的物理量 B．电功率是表示用电器消耗电能多少的物理量 C．用电器消耗的电能越多，电功率就越大 D．用电器工作时间越长，电功率越大 【答案】A 【详解】A．电功率的物理意义就是表示用电器消耗电能的快慢，比如100瓦的灯泡比25瓦的灯泡消耗电能快，故A正确； B．表示用电器消耗电能多少的物理量是电功，不是电功率，故B错误； CD．电功率大小由电功和时间共同决定。仅电功多（消耗的电能多），若时间很长，电功率不一定大； 同理，仅工作时间长，若电功很小，电功率也不会大，电功率与工作时间长短没有直接的决定关系，故CD错误。 故选A。 【例3】根据电功率公式可知，下列关于电功率的说法中正确的是（　　） A．电流做功越多，电功率越大 B．电流做功时间越短，电功率越大 C．两端电压大的灯泡，电功率一定大 D．灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大 【答案】D 【详解】A．由公式可知，电流做功越快，而不是越多，电功率越大，故A错误； B．由公式可知，在做功相同的情况下，电流做功时间越短，电功率越大，故B错误； C．根据电功率公式 可知，在电流相同的情况下，两端电压大的灯泡，电功率一定大，故C错误； D．根据电功率公式可知，电功率在数值上等于电压与电流的乘积，所以灯泡的电功率大，它两端的电压与通过它的电流的乘积就大，故D正确。 故选D。 学习新课 二、额定功率与实际功率 1.额定电压、额定电流、额定功率 （1）额定电压U额：用电器正常工作的电压值。 （2）额定电流I额：用电器正常工作的电流值。 （3）额定功率P额：与额定电压或额定电流对应的功率。不同的用电器额定功率通常不同。 2.实际电压、实际电流、实际功率 当用电器的工作电压明显低于或高于它的额定电压时，用电器就不能正常工作。 （1）实际功率：把用电器在实际电压下工作时所对应的功率叫做用电器的实际功率P实。 （2）理解实际功率 ① 一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率，但可以有多个实际电压和实际功率。 ②灯泡的亮度是由灯泡在电路中工作时的实际功率所决定的，实际功率越大，灯泡越亮。 3.额定功率和实际功率的关系 （1）当用电器两端的实际电压等于额定电压时 U实 = U额，用电器的实际功率等于额定功率：P实 = P额，用电器正常工作。 （2）当用电器两端的实际电压小于额定电压时U实 <U额，用电器的实际功率小于额定功率：P实 < P额，用电器不能正常工作。 （3）当用电器两端的实际电压大于额定电压时U实>U额，用电器的实际功率大于额定功率：P实 > P额，用电器不能正常工作，且可能会烧坏。 4.常见用电器的额定功率 【例1】标有“PZ220－60”和“36V  60W”字样的甲、乙两个用电器，都在额定电压下工作1h，消耗的电能（　　） A．甲用电器多 B．乙用电器多 C．一样多 D．无法比较 【答案】C 【详解】甲、乙两个用电器都在各自的额定电压下工作，而甲、乙两个用电器的额定功率相同，工作时间相同，根据公式W=Pt可知，消耗的电能相同，故C符合题意，ABD不符合题意。 故选C。 【例2】如图是一只普通照明灯泡的铭牌，其中“220V”指的是该灯泡的 电压是220V，“25W”指的是该灯泡的 功率是25W。 【答案】 额定 额定 【详解】[1]灯泡铭牌上标注的电压值，是灯泡正常工作时所需的电压，这个电压被称为额定电压，所以“220V”指的是该灯泡的额定电压。 [2]灯泡铭牌上标注的功率值，是灯泡在额定电压下工作时的功率，这个功率被称为额定功率，所以“25W”指的是该灯泡的额定功率。 【例3】如图所示，是一只光明牌灯泡的铭牌，该灯泡正常工作时的电压为 V。若实际电压为220V，则此时灯泡的功率为 W。 【答案】 220 25 【详解】[1][2]“220V 25W”的电灯泡，说明该灯泡正常工作时的电压为220V，其额定功率“25W”表示的物理意义是灯正常工作时电功率为25W。 课 堂 练 习 1．一台洗衣机的电功率是500W，表示该洗衣机（　　） A．1s内电流做功500W B．1s内输出机械能500J C．1s内消耗的电能是500W D．1s内消耗的电能是500J 【答案】D 【详解】电功率的物理意义是 “单位时间内电流所做的功（或用电器消耗的电能）”。一台洗衣机的电功率是500W，表示该洗衣机每秒钟消耗的电能是500J（或电流通过洗衣机每秒做功500J）。故ABC不符合题意，D符合题意。 故选D。 2．下列用电器的额定功率约为1000W的是（　　） A．电子表 B．小台灯 C．液晶电视机 D．家用空调 【答案】D 【详解】A．电子表的额定功率约为0.001W，故A不符合题意； B．小台灯额定功率在25W左右，故B不符合题意； C．电视机额定功率在200W左右，故C不符合题意； D．空调是大功率用电器，额定功率约为1000W，故D符合题意。 故选D。 3．小刚利用电能表测某家用电器的电功率，当电路中只有这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW·h，这个用电器可能是（　　） A．空调 B．电冰箱 C．电视机 D．电风扇 【答案】A 【详解】这个用电器工作时，测得在15min内，消耗电能0.3kW·h，这个用电器的电功率 对比以上四种家用电器中功率超1000W的只有空调。故A符合题意，BCD不符合题意。 故选A。 4．关于电功和电功率，下列说法正确的是（    ） A．电功率是表示电流做功多少的物理量 B．电流做功越多，电流做功的实际功率不一定越大 C．额定功率越大的用电器，相同时间内消耗的电能越多 D．导体电阻一定时，电阻的实际电功率与其两端电压成正比 【答案】B 【详解】A．电功率是表示电流做功快慢的物理量，故A错误； B．电流做功越多，由于不知道时间的大小，所以电流做功的实际功率不一定越大，故B正确； C．用电器的额定功率大，但实际功率不一定大，相同时间内消耗的电能不一定多，故C错误； D．导体的电阻一定时，由知道，电阻的实际电功率与电阻两端电压的平方成正比，故D错误。 故选B。 5．有甲、乙两盏白炽灯，甲灯上标有“”，乙灯上标有“”，当它们分别在其额定电压下工作时，其亮度（　　） A．无法判定哪盏灯更亮 B．两盏灯一样亮 C．甲灯比乙灯更亮 D．乙灯比甲灯更亮 【答案】B 【详解】根据题意可知，两盏灯都在额定电压下工作，所以实际功率都等于各自的额定功率，即都为48W，所以两盏灯一样亮，故B符合题意，ACD不符合题意。 故选B。 6．物理学习小组研究电路的特点，一组同学按照图甲电路图连接好电路后，闭合开关S，电路正常工作，电压表V1和 的指针偏转情况均如图乙所示；二组同学按照图丙电路图连接电路。已知 两小组所用的电源和定值电阻均相同，下列判断正确的是（　　） A．图甲中，电流表示数为0.6A B．的阻值为20Ω C．图丙中，通过 的电流为0.5A D．图丙中， 的功率为25W 【答案】D 【详解】图甲中R1与R2串联，电压表V1测R1两端电压，电压表V2测电源电压。因为串联电路中总电压大于部分电压，且两电压表指针偏转角度相同，所以V2量程为0～15V，分度值0.5V，示数U=10V；V1量程为0～3V，分度值0.1V，示数U1=2V。 A．根据欧姆定律，图甲中电流 所以电流表示数为0.5A，故A错误； B．R2两端电压 则R2的阻值为，故B错误。 C．图丙中R1与R2并联，电源电压U=10V，则R1两端电压也为10V。通过R1的电流，故C错误。 D．R1的功率，故D正确。 故选D。 7．如图甲是小光设计的身高、体重测量仪，当人站在台面上时，能自动显示身高和体重。原理如图乙所示，压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，滑片P随身高增高而上滑。下列分析不正确的是（　　） A．身高越高通过的电流越小 B．身高越高电压表示数越大 C．体重越大电流表示数越小 D．体重越大电路消耗总功率越小 【答案】A 【详解】A．R0全部接入电路中，根据可知，通过R0的电流是不变的，因此身高高低不影响通过R0的电流，故A错误，符合题意； B．R0的上部分和下部分相当于串联，根据串联分压知识可知，下部分电阻越大，分压越大，故身高越高电压表示数越大，故B正确，不符合题意； CD．压敏电阻R的阻值随压力增大而增大，体重越大，R的阻值越大，根据可知，通过R的电流变小，即体重越大，电流表示数越小，总电流也越小，根据可知，电路消耗总功率也越小，故CD正确，不符合题意。 故选A。 8．小明家5月初电能表的示数如图所示，他家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以连接 盏“220 V，60W”的白炽灯同时工作；小明将某家用电器单独接在该电能表上正常工作，电能表转盘转了320次，该家用电器的额定功率是 W。电能表的转盘转得越快，说明电路 （选填“消耗的电能越多”或“电功率越大”）。 【答案】 50 1000 电功率越大 【详解】[1]由电能表的参数可知，工作电压为，允许工作的最大电流为，电能表允许用电器工作的最大总功率 已知她家现在已经接入用电器的总功率为3600W，则最多还可以同时连接用电器的功率为 所以还可以装入的白炽灯为 [2]表示每消耗的电能，电能表转盘转3200次，则电能表转盘转了320次时，家用电器消耗的电能 家用电器的实际功率 [3]因为家用电器正常工作，所以家用电器的实际功率等于额定功率，则该家用电器的额定功率1000W。电能表的转盘转得越快，说明用电器消耗的电能越快，即电功率越大。 9．两只灯泡L1和L2分别标有“6V；3W”和“10V；10W”的字样，保证两灯泡都能安全使用（设灯丝电阻不变）。若把它们串联在电路中， 灯较亮。 【答案】L1 【详解】灯L1的电阻为 灯L2的电阻为 若将它们串联在电路中，且保证安全的情况下，根据，在通过两灯的电流相等时，灯L1的电阻大于灯L2的电阻，则灯L1消耗的实际功率大，灯L1较亮。 10．如图所示是小明家的电能表，其示数为 ，他家中同时使用的用电器总功率最大为 W；若小明观察到6min内电能表转盘正好转过100圈，则此时他家里正在工作的用电器的总功率为 W。 【答案】 2023.2 4400 1000 【详解】[1]电能表计数窗的最后一位是小数位，单位为kW·h，则图中电能表的读数为2023.2kW·h。 [2]电能表上 “220V 10(20)A”，其中20A是允许通过的最大电流，该电能表允许接入用电器的最大功率是P＝UI＝220V×20A＝4400W [3]电能表参数“1000r/kW⋅h”表示每消耗1kW⋅h的电能，转盘转1000圈。转盘转100圈，消耗的电能 时间 总功率 11．一个家用电器上印着“PZ220-1100”的字样，其中“220”表示灯泡的额定电压为220V；若它两端的实际电压为200V时，（不考虑灯泡的电阻随温度的变化）。求： (1)此时家用电器工作时的电流； (2)此时家用电器的电阻； (3)此时家用电器的实际功率。 【答案】(1) 4.55A (2) 44Ω (3) 909.09W 【详解】（1）由额定电压 和额定功率 ，家用电器的电阻为 此时家用电器工作时的电流 （2）不考虑灯泡的电阻随温度的变化，电阻大小与电压大小无关，此时家用电器的电阻。 （3）家用电器的实际功率 12．冬天，越来越多的人在使用电热桌垫。如图甲所示是爸爸为小明购买的电热桌垫，小明查看说明书发现：该电热桌垫由24V电源供电，发热部分由R1、R2两根电热丝组成，通过调温开关控制不同的挡位，其电路原理如图乙所示，已知电热桌垫处于低温挡时功率为9.6W，R1为48Ω，不考虑温度对电阻的影响。求： (1)R2的电阻； (2)电热桌垫处于高温挡时的功率； (3)当桌垫处于高温挡时，工作10min消耗的电能。 【答案】(1)12 Ω (2)48 W (3)2.88×104J 【详解】（1）由题意可知，当闭合开关S1，断开S2时，两电阻串联，此电路中总电阻最大，由可知，此时电路中电功率最小，为低温挡。 此时电路中电功率为 解得 （2）由电路图可知，当两开关都闭合时，R1被短路，只有R2接入电路，此时电路中电阻较小，由可知，电路中电功率较大，为高温挡。 则高温挡时的功率为 （3）当桌垫处于高温挡工作10 min时，消耗的电能 板 书 设 计 第二节 电流做功的快慢 1. 定义：电流做功的快慢 2. 公式： - - 3. 单位：瓦特（W），1 kW = 1000 W 4. 4.额定功率 vs 实际功率 5.实验：测量小灯泡电功率 - 电路图（简图） 课 堂 小 结 第二节 电流做功的快慢 作业布置 1. 完成课后作业：“实践与练习” 2. 配套同步分层作业 教学反思 1 / 1 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $