15.1 电能与电功 导学案 2026-2027学年物理沪粤版九年级上册

该初中物理导学案聚焦“电能与电功”核心内容，引导学生认识电能的来源与转化，理解电功的定义、单位及公式，掌握电能表的读数与电费计算。通过课前预习填空与疑问收集，结合课堂探究中的表格归纳、实验控制变量法，搭建从基础概念到实际应用的学习支架，衔接能量转化等前后知识。 这份导学案以实验探究培养科学探究能力，通过电能表参数解读与电费计算联系生活，强化物理观念与社会责任。练习题情境化设计提升科学思维，课前-课中-课后完整学习链助力学生自主学习，便于教师评估教学效果，有效落实核心素养培养。

15.1 电能与电功 学案 班级：__________ 姓名：__________ 日期：__________ 一、学习目标 1.知道电能和电功，知道电功的单位。 2.认识电能表，会读电能表。 3.观察家用电能表，通过电能表计算电费。 二、课前预习 基础预习填空 1. 电能是由其他形式的能量________而来的。化学能、________能、________能、________能、________能都可以转化为电能。__________ __________ __________ __________ __________ 2. 电能的利用过程，实际上是电能转化为________形式能量的过程。用电照明时，电能转化为________能和________能；用电取暖时，电能转化为________能；无人机运行时，电能转化为________能；给电动汽车充电时，电能转化为________能。__________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ 3. 电流所做的功叫________，用符号________表示。电功的国际单位是________（符号________），常用单位是________（符号________），俗称"________"。__________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ 4. 单位换算关系：1度 = 1________ = 1×10³________×3600________ = 3.6×10⁶________。__________ __________ __________ __________ 5. 电功的计算公式：________ = ________（适用于任何电路）。__________ __________ __________ 6. 导出公式：W = ________（由U=IR代入得到）；W = ________（由I=U/R代入得到）。__________ __________ 7. 测量电功的仪表叫________，也叫________。电能表上的参数"220V"表示________，"10(20)A"表示标定电流为________A，额定最大电流为________A，"1200r/kW·h"表示每消耗1kW·h的电能，转盘转过________转。__________ __________ __________ __________ __________ __________ __________ 8. 电能表读数时，数字栏中最右边的一位是________位。两次读数之差即为________的电能。__________ __________ 我的疑问：__________________________________________________ __________________________________________________ 三、课堂探究 知识点一：电的来源 1. 日常生活中运用最广、使用最方便的能量形式是________。__________ 2. 电能来源于其他形式能量的转化，请填写下表： 能量形式 转化方式 化学能 ________ → 电能 风能 ________ → 电能 太阳能 ________ → 电能 机械能 ________ → 电能 内能 ________ → 电能 知识点二：电能的利用 电能通过________转化为其他形式的能量。请填写下表：__________ 应用场景 转化的能量形式 用电器举例 照明 ________能和________能 ________ 取暖 ________能 ________ 无人机 ________能 ________ 充电 ________能 ________ 知识点三：电功 1. 电功的定义：________所做的功叫电功，符号________。__________ __________ 2. 电功的单位：国际单位________（J），常用单位________（kW·h），俗称"________"。__________ __________ __________ 3. 单位换算：1度 = ________kW·h = ________J。__________ __________ 4. 电功的计算公式：W = ________，单位：V·A·s = ________。该公式适用于________电路。__________ __________ __________ 5. 导出公式：W = ________（由________代入得到）；W = ________（由________代入得到）。导出公式仅适用于________电路。__________ __________ __________ __________ __________ __________ 实验探究：电流做功与哪些因素有关 实验序号 控制变量 实验现象 实验结论 1 ________、________一定，改变________ 通电时间越长，钩码升得越________ ________一定时，________越长，电流做功越多 2 ________、________一定，改变________ 电压越大，钩码升得越________ ________一定时，________越大，电流做功越多 3 ________、________一定，改变________ 电流越大，钩码升得越________ ________一定时，________越大，电流做功越多 6. 实验方法：本实验采用了________法。__________ 知识点四：用电能表测量电功 1. 测量电功的仪表叫________，也叫________。__________ __________ 2. 电能表参数含义： "220V"表示________。__________ "10(20)A"表示标定电流为________A，额定最大电流为________A。__________ __________ "50Hz"表示________。__________ "1200r/kW·h"表示________。__________ 3. 电能表读数时，数字栏中最________边的一位是小数位。__________ 4. 电子式电能表参数"3200imp/kW·h"表示________。__________ 电能表计量方法对比 方法 操作方式 计算公式 方法一：读数差法 读取前后两次电能表示数 W = ________ - ________ 方法二：转盘转数法 记录转盘转数n W = ________ / ________ kW·h 例题学习 例题1：某同学家8月底电能表示数为731.6 kW·h，9月底电能表示数为895.9 kW·h，求9月份用电量。 解：W = W₂ - W₁ = __________________________________________________ __________________________________________________ 答：__________________________________________________ 例题2：一电能表表盘标有"1200r/(kW·h)"，求转盘转1转消耗的电能是多少焦耳。 解：__________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 答：__________________________________________________ 四、课堂练习 解题脚手架 【解题步骤】已知→求→注意→公式→计算→答 练习1 在下列用电器工作的过程中，电能全部转化为内能的是（ ） A. 电风扇 B. 电热水壶 C. 电视机 D. 电冰箱 你的选择：__________________________________________________ 理由：__________________________________________________ 练习2 下列关于电功的说法中正确的是（ ） A. 电流做功越多，消耗的电能就越多 B. 电流通过导体时所做的功决定于导体两端的电压、通过导体的电流和导体的电阻 C. 通电的时间越长，电流做的功越多 D. 电流做功的过程，实际上是把其他形式的能转化为电能的过程 你的选择：__________________________________________________ 理由：__________________________________________________ 练习3 下图是一个电能表，对其中的重要参数，下列说法错误的是（ ） A. "220V"是说这个电能表应该在220伏的电路中使用 B. "10(20)A"是说这个电能表使用时允许通过的电流为20安 C. "50Hz"是说这个电能表应在50赫兹的交流电路中使用 D. "600revs/kW·h"是说，接在这个电能表上的用电器，每消耗1千瓦时的电能，电能表上的转盘转过600转 你的选择：__________________________________________________ 理由：__________________________________________________ 练习4 如图所示，是一款圆形多功能充电宝，铭牌标示其输出电压为5V，容量为10000mA·h，下列数据最合理的是（ ） A. 将充电宝举高1m所做的功约为100J B. 充电宝的直径约为10cm C. 充电宝给手机充电时输出电流约为100μA D. 它充满电后，储存的电能约为50000J 你的选择：__________________________________________________ 理由：__________________________________________________ 五、课堂小结（自我评价） 本节课我学会了：__________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 我还不太理解的地方：__________________________________________________ __________________________________________________ __________________________________________________ 我觉得这节课最有意思的是：__________________________________________________ __________________________________________________ 参考答案 二、课前预习 【KWL预习法】（学生自主填写，以下为参考） 我已知道：电能可以点亮灯泡、驱动电器，电能需要付费使用，发电厂产生电能。 我想知道：电能是如何计量的？电功是什么？1度电具体能做多少事情？ 基础预习填空答案 1. 电能是由其他形式的能量转化而来的。化学能、风能、太阳能、机械能、内能都可以转化为电能。 2. 电能的利用过程，实际上是电能转化为其他形式能量的过程。用电照明时，电能转化为光能和内能；用电取暖时，电能转化为内能；无人机运行时，电能转化为机械能；给电动汽车充电时，电能转化为化学能。 3. 电流所做的功叫电功，用符号W表示。电功的国际单位是焦耳（符号J），常用单位是千瓦时（符号kW·h），俗称"度"。 4. 单位换算关系：1度 = 1kW·h = 1×10³W×3600s = 3.6×10⁶J。 5. 电功的计算公式：W = UIt（适用于任何电路）。 6. 导出公式：W = I²Rt（由U=IR代入得到）；W = U²t/R（由I=U/R代入得到）。 7. 测量电功的仪表叫电能表，也叫电度表。电能表参数"220V"表示额定电压为220V，"10(20)A"表示标定电流为10A，额定最大电流为20A，"1200r/kW·h"表示每消耗1kW·h的电能，转盘转过1200转。 8. 电能表读数时，数字栏中最右边的一位是小数位。两次读数之差即为消耗的电能。 三、课堂探究 知识点一：电的来源 1. 电能。 2. 对比归纳表答案：化学能→电能；风能→电能；太阳能→电能；机械能→电能；内能→电能。 知识点二：电能的利用 用电器。 照明：光能和内能，灯泡/LED灯；取暖：内能，电暖器/电热毯；无人机：机械能，电动机；充电：化学能，蓄电池/充电宝。 知识点三：电功 1. 电流，W。 2. 焦耳，千瓦时，度。 3. 1，3.6×10⁶。 4. W = UIt，J，任何。 5. W = I²Rt（由U=IR代入得到）；W = U²t/R（由I=U/R代入得到）。导出公式仅适用于纯电阻电路。 实验记录表答案： 实验1：U、I一定，改变t；通电时间越长，钩码升得越高；U、I一定时，t越长，电流做功越多。 实验2：I、t一定，改变U；电压越大，钩码升得越高；I、t一定时，U越大，电流做功越多。 实验3：U、t一定，改变I；电流越大，钩码升得越高；U、t一定时，I越大，电流做功越多。 6. 控制变量法。 知识点四：用电能表测量电功 1. 电能表，电度表。 2. 额定电压为220V；标定电流10A，额定最大电流20A；交流电频率50Hz；每消耗1kW·h电能转盘转1200转。 3. 右。 4. 每消耗1kW·h电能，指示灯闪烁3200次。 计量方法对比表答案： 方法一：W = W₂ - W₁（后一次读数减前一次读数）。 方法二：W = n / N kW·h（其中n为转盘转数，N为电能表参数）。 例题学习答案 例题1：解：W = W₂ - W₁ = 895.9 kW·h - 731.6 kW·h = 164.3 kW·h。答：9月份用电量为164.3 kW·h（即164.3度）。 例题2：解：转1转消耗电能 W = 1kW·h / 1200 = 3.6×10⁶J / 1200 = 3000J。答：转盘转1转消耗的电能为3000J。 四、课堂练习答案 练习1：选B。电热水壶是利用电流热效应工作的纯电阻用电器，电能全部转化为内能。电风扇将电能转化为机械能，电视机转化为光能和声能，电冰箱转化为机械能。 练习2：选A。电流做功的过程就是消耗电能的过程，因此电流做功越多，消耗的电能就越多。B错在电功决定于U、I、t而非电阻；C错在缺少U、I条件；D错在方向反了，应是电能转化为其他形式能。 练习3：选B。"10(20)A"表示标定电流为10A，额定最大电流为20A。说"允许通过的电流为20安"是不准确的表述，应为"额定最大电流为20A"或"短时间内允许通过的电流最大为20A"。 练习4：选B。充电宝直径约10cm是合理的。A错误：充电宝质量约200g，举高1m做功W=mgh=0.2kg×10N/kg×1m=2J，远小于100J。C错误：手机充电电流通常为1A左右，100μA太小。D错误：储存电能W=UIt=5V×10A×3600s=180000J，远大于50000J。 学科网（北京）股份有限公司 $