15.3 用电器的正确使用 教学设计 2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理教学设计聚焦用电器的正确使用，核心知识点包括额定电压、额定功率、实际电压、实际功率及测量小灯泡电功率实验。课堂从生活中电灯时亮时暗现象导入，通过提问引出额定值概念，再经实验探究电压对亮度的影响，建立额定与实际的区别，形成生活到实验到应用的学习支架。 此资料以实验探究为核心，通过调节滑动变阻器改变电压观察灯泡亮度，让学生直观理解实际功率决定亮度，体现科学探究与科学思维。结合选购电器关注额定值等生活实例，培养科学态度与责任。助力学生提升实验操作和分析能力，为教师提供清晰教学流程和巩固练习，提升教学效率。

15.3 用电器的正确使用 教案 基本信息 章 节：第15章 电能与电功率 课 题：15.3 用电器的正确使用 核心素养：物理观念、科学思维、科学探究、科学态度与责任 核心素养目标 1. 认识U额、I额、P额，U实、I实、P实 2. 会用电流表和电压表测量小灯泡的电功率，并知道P额和P实的联系和区别。 3. 知道灯泡的亮度取决于P实。 教学重难点 教学重点 1. 额定电压、额定功率的概念。 2. 实际电压、实际功率的概念。 3. 测量小灯泡电功率的实验。 教学难点 1. 理解额定功率和实际功率的区别。 2. 理解灯泡亮度取决于实际功率。 3. 运用电功率公式进行计算。 教学方法 实验探究法、讲授法、讨论法、对比分析法 教学过程 一、情境导入 随着生活水平的提高，我们家中使用了多种用电器，例如：电视机、电冰箱、洗衣机等，但它们有时会不能正常工作，最明显的是电灯，工作时亮、时暗，这样不仅不能很好发挥用电器的工作性能，还容易损坏用电器。 提问：怎样才能使用电器正常工作呢？ 这就需要我们了解用电器的额定电压和额定功率。 【教师活动】引导学生理解一、情境导入的相关知识。通过提问、演示和讲解，帮助学生掌握核心概念。 【学生活动】认真听讲，积极思考，参与讨论和实验操作。记录关键知识点，完成课堂练习。 【设计意图】通过生活中的实际问题引入，激发学生兴趣，让学生感受到物理与生活的密切联系。 【知识拓展】额定功率和实际功率的概念在实际生活中有广泛应用。例如：选购家用电器时要关注额定功率和额定电压；使用电器时要注意不能超过额定电压，否则会损坏电器；实际电压波动会影响电器的实际功率和工作效果。 二、知识点一：额定电压与额定功率 【1. 提出问题】 灯泡上标有"2.5V"的字样，想一想： ① 灯泡上为什么要标示电压？ ② 如果实际电压大于或小于灯泡上标示的电压，可能会出现什么情况？ 【2. 实验探究】 （1）制定计划，设计实验 ① 如何调节灯泡两端的电压？怎样才能知道灯泡两端的电压？ 答：用滑动变阻器改变灯泡两端电压，用电压表测量电压。 ② 设计一个能"改变小灯泡亮度"的电路，需要哪些器材？ 器材：灯泡、电源、开关、导线、滑动变阻器、电压表 ③ 电路设计： 注意：移动滑动变阻器滑片的同时，观察电压表示数变化和灯泡的亮度变化等情况。 （2）收集证据 实验现象： • U实 < U额：灯泡较暗 • U实 = U额：灯泡正常发光 • U实 > U额：灯泡很亮 （3）得出结论： ① 当灯泡两端的实际电压等于其标出的电压时，灯泡正常发光； ② 当灯泡两端的电压高于标出的电压时，灯泡不能正常发光；与正常发光相比，灯泡的发光亮度偏亮； ③ 当灯泡两端的电压低于标出的电压时，灯泡不能正常发光；与正常发光相比，灯泡的发光亮度偏暗。 【3. 额定电压与额定功率】 以"PZ220-40"灯泡为例： • "220"——额定电压：用电器正常工作时的电压 • "40"——额定功率：用电器在额定电压下工作时所消耗的功率 • 额定电流：用电器正常工作时的电流 中国的家用电路电压：220V 【4. 实际电压与实际功率】 • 实际电压：用电器实际工作时的电压 • 实际功率：用电器在实际电压下工作时所消耗的功率 • 实际电流：用电器实际工作时的电流 例如：额定电压220V、额定功率40W的灯泡，接入210V电路时： • 额定电压：220V、实际电压：210V • 额定功率：40W、实际功率：≠40W 在实际使用电器时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压，用电器也能工作。 【5. 概念总结】 • 额定电压U额：用电器正常工作时的电压 • 额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的功率 • 实际电压U实：在实际使用电器时，加在用电器上的电压，有时略高于或略低于额定电压 • 实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率 【教师活动】引导学生理解二、知识点一：额定电压与额定功率的相关知识。通过提问、演示和讲解，帮助学生掌握核心概念。 【学生活动】认真听讲，积极思考，参与讨论和实验操作。记录关键知识点，完成课堂练习。 【设计意图】通过实验让学生直观感受电压对灯泡亮度的影响，理解额定值和实际值的区别。 【知识拓展】额定功率和实际功率的概念在实际生活中有广泛应用。例如：选购家用电器时要关注额定功率和额定电压；使用电器时要注意不能超过额定电压，否则会损坏电器；实际电压波动会影响电器的实际功率和工作效果。 三、知识点二：测量小灯泡的电功率 【1. 实验目的】 测量小灯泡不同电压下的电功率 【2. 实验原理】 P = UI（伏安法） 【3. 设计实验】 电路图： • 电源、开关、滑动变阻器、小灯泡串联 • 电流表串联在电路中 • 电压表并联在小灯泡两端 【4. 实验步骤】 ① 按电路图连接电路，注意开关断开，滑动变阻器滑片移至阻值最大处 ② 闭合开关，调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压低于额定电压，观察灯泡亮度，记录电压表和电流表示数 ③ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压等于额定电压，观察灯泡亮度，记录电压表和电流表示数 ④ 调节滑动变阻器，使小灯泡两端电压略高于额定电压，观察灯泡亮度，记录电压表和电流表示数 【5. 进行实验】 实验数据记录： 实验次数 U实/V I实/A P实/W 灯泡亮度 1 2.0 0.24 0.48 较暗 2 2.5 0.28 0.70 正常 3 3.0 0.30 0.90 很亮 小灯泡的额定电压是2.5V。 由此可得出小灯泡的额定功率为0.70W。 【6. 实验结论】 （1）灯泡的实际电功率随两端的电压增大而增大 （2）灯泡的亮度取决于灯泡的实际电功率 【教师活动】结合PPT课件内容，引导学生理解三、知识点二：测量小灯泡的电功率的相关知识。通过提问、演示和讲解，帮助学生掌握核心概念。 【学生活动】认真听讲，积极思考，参与讨论和实验操作。记录关键知识点，完成课堂练习。 【设计意图】实验是物理学习的核心，要让学生亲手操作，体验测量过程，理解额定功率和实际功率的区别。 【知识拓展】额定功率和实际功率的概念在实际生活中有广泛应用。例如：选购家用电器时要关注额定功率和额定电压；使用电器时要注意不能超过额定电压，否则会损坏电器；实际电压波动会影响电器的实际功率和工作效果。 四、知识拓展与课堂练习 【知识拓展】 1. 串联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：P总 = P1 + P2 + ... 2. 并联电路中的总功率和各用电器功率之间的关系：P总 = P1 + P2 + ... 【课堂练习】 练习1：一盏小灯泡L1上标有"6V 3W"的字样，请回答下列问题。 (1) 3W表示这盏小灯泡的______； (2) 当小灯泡L1正常发光时，它两端的电压为______V； (3) 小灯泡L1两端的电压由6V变为5V时，小灯泡L1的额定功率______，实际功率______，小灯泡亮度变______。 答案：(1)额定功率；(2)6；(3)不变；变小；暗 练习2：标有"220V 40W"字样的灯泡，灯泡的额定电压为______V，灯泡的额定功率为______W。灯泡正常发光时灯丝的电阻为______Ω。 答案：220；40；1210 练习3：一个灯泡上标有"220V 40W"字样，若把它接入110V的电路中，则它消耗的实际功率是______W；与接在220V的电路上相比，发光的亮度将______。（灯丝电阻不变） 答案：10；变暗 练习4：一个灯泡标有"220V 40W"字样，其意义是（ ） A. 220V是它的最低电压，40W是它的最小功率 B. 这个灯泡在任意电压下的功率都是40W C. 只要这个灯泡发光，其电压一定是220V D. 这个灯泡在220V的电压下的功率是40W 答案：D 练习5：在用电高峰时，家中的电压会比220V稍微低一些。一盏标有"220V 100W"的白炽灯，它在用电高峰和其他时段相比（ ） A. 发光亮度增大，实际功率增大 B. 发光亮度减小，实际功率减小 C. 实际功率增大，消耗电能增大 D. 实际功率减小，消耗电能减小 答案：B 练习6：在"测定小灯泡的额定功率"的实验中，当手移动变阻器滑片时，眼睛应观察（ ） A. 电流表的示数 B. 电压表的示数 C. 灯泡的发光情况 D. 变阻器滑片的位置 答案：B 练习7：如图甲所示的是智能怀旧灯，与灯串联的调光旋钮实质是滑动变阻器，如图乙所示的是其简化电路图。小灯泡L标有"12V 3W"字样，当滑动变阻器的滑片P在最左端a点时，小灯泡L正常发光。电源电压保持不变，不考虑温度对灯丝电阻的影响。 （1）求电源电压U。 （2）当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时，求小灯泡L消耗的实际功率。 答案： （1）根据电路图可知，当滑动变阻器的滑片P在a点时，电路为小灯泡L的简单电路，因为此时小灯泡L正常发光，所以电源电压U = U额 = 12V。 （2）由图乙可知，小灯泡L与滑动变阻器串联， 小灯泡L的电阻：RL = U额²/P额 = (12V)²/3W = 48Ω 当滑动变阻器接入电路中的电阻是12Ω时， 电路中的电流：I = U/(RL + R滑) = 12V/(48Ω + 12Ω) = 0.2A 此时小灯泡L的实际功率：P实 = I²RL = (0.2A)² × 48Ω = 1.92W 【教师活动】引导学生理解四、知识拓展与课堂练习的相关知识。通过提问、演示和讲解，帮助学生掌握核心概念。 【学生活动】认真听讲，积极思考，参与讨论和实验操作。记录关键知识点，完成课堂练习。 【设计意图】通过多种类型的练习题，巩固学生对额定功率和实际功率的理解，培养计算能力。 【知识拓展】额定功率和实际功率的概念在实际生活中有广泛应用。例如：选购家用电器时要关注额定功率和额定电压；使用电器时要注意不能超过额定电压，否则会损坏电器；实际电压波动会影响电器的实际功率和工作效果。 知识总结 用电器的正确使用 ├── 额定电压与额定功率 │ ├── 额定电压U额：用电器正常工作时的电压 │ └── 额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的功率 ├── 实际电压与实际功率 │ ├── 实际电压U实：用电器实际工作时的电压 │ └── 实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率 ├── 测量小灯泡的电功率 │ ├── 实验原理：P = UI（伏安法） │ └── 实验结论：灯泡亮度取决于实际功率 └── 灯泡亮暗的判断 ├── U实 < U额：P实 < P额，灯泡较暗 ├── U实 = U额：P实 = P额，灯泡正常发光 └── U实 > U额：P实 > P额，灯泡很亮 板书设计 15.3 用电器的正确使用 一、额定电压与额定功率 额定电压U额：用电器正常工作时的电压 额定功率P额：用电器在额定电压下工作时的功率 二、实际电压与实际功率 实际电压U实：用电器实际工作时的电压 实际功率P实：用电器在实际电压下工作时的功率 三、测量小灯泡的电功率 原理：P = UI 结论：灯泡亮度取决于实际功率 教学反思 本节课的核心是理解额定功率和实际功率的概念。教学中应注意以下几点： 1. 通过实验让学生直观感受电压对灯泡亮度的影响，建立额定值和实际值的概念。 2. 要强调额定功率是用电器本身的属性，不随实际电压变化而变化。 3. 测量小灯泡电功率的实验是重点，要让学生掌握实验原理和操作步骤。 4. 要通过例题和练习，培养学生的计算能力和分析能力。 5. 要结合实际生活，让学生理解额定功率和实际功率的实际意义。 学科网（北京）股份有限公司 $