13.2 课时1 电功率 教学设计2026-2027学年物理北师大版九年级全一册

该初中物理教学设计聚焦电功率的物理意义、公式体系、额定与实际功率及串并联电路功率分析，通过机械功率类比，结合空调与电风扇实例，搭建新旧知识支架，引导学生理解电流做功快慢的描述需求。 特色在于实验探究与科学思维融合，通过灯泡亮度对比、电能表观察培养科学探究，类比机械功率建立物理观念，推导公式及串并联功率分析（如串联电路中额定功率小的灯泡更亮）训练科学推理。助力学生系统掌握知识，提升教师教学效率。

13.2 课时1 电功率 课题 13.2 课时1 电功率 课型 新授课 课时 1课时 教材版本 北师大版（2024）九年级全一册 教学方法 讲授法、实验演示法、合作探究法、小组讨论法 教学用具 灯泡（220V 15W×1、220V 100W×1）、电能表、多媒体课件 教材分析：本节是第十三章“电功和电功率”第二节的第一课时，在学习了电能和电功（第一节）的基础上，引入描述电流做功快慢的物理量——电功率。本节为后续学习额定功率与实际功率的应用、焦耳定律（第三节）、家庭电路（第四节）奠定核心理论基础。教材通过比较不同功率灯泡的亮度实验引入电功率的物理意义，建立电功率的概念、公式（P=W/t和P=UI）及推导式（P=I²R、P=U²/R），并通过额定功率与实际功率的对比分析，使学生在生活经验基础上建立系统的电功率知识框架。 学情分析：学生已经学习了电能和电功（W=UIt）、欧姆定律（I=U/R）、电功率的基本概念和公式（P=W/t、P=UI），也接触过功率的初步概念（机械功率P=W/t）。学生对灯泡的亮度有直观的生活经验，知道“亮”和“不亮”的区别，但对灯泡亮度与电功率之间的定量关系缺乏系统认识。学生对额定电压、额定功率等铭牌信息有一定感性认知，但需要从“会看铭牌”提升到“会用铭牌数据计算实际功率”。此外，对串联和并联电路中用电器的实际功率比较，学生需要运用欧姆定律综合分析，这对电路综合能力提出了较高要求。 一、核心素养目标 （一）物理观念 能说出电功率的物理意义——表示电流做功的快慢，理解电功率的定义是电流做的功与完成这些功所用时间的比。 知道电功率的符号为P，国际单位为瓦特（W），常用单位有千瓦（kW）、毫瓦（mW），掌握换算关系：1 kW=10³ W，1 W=10³ mW。 理解电功率的计算公式P=W/t和P=UI（适用于所有电路），以及推导式P=I²R和P=U²/R（仅适用于纯电阻电路），并能运用公式进行计算。 理解额定电压、额定功率与实际电压、实际功率的含义及其关系，能根据铭牌数据计算用电器的电阻和实际功率。 （二）科学思维 能类比机械功率的概念迁移到电功率，运用类比思维建立电流做功快慢的物理模型。 能根据串并联电路特点选择合适的电功率公式（并联用P=U²/R比较、串联用P=I²R比较）分析灯泡亮度问题，建立“电路结构决定公式选择”的科学思维。 能利用铭牌数据和欧姆定律推导用电器的电阻（R=U额²/P额），体会利用已知物理量推导未知物理量的建模推理过程。 能分析“额定电压→额定功率→电阻→实际功率”的计算逻辑链，建立从铭牌数据到实际工作状态的完整推理路径。 （三）科学探究 通过观察不同功率的灯泡在照明电路中的发光情况和电能表转盘转动快慢，归纳得出电功率越大、电流做功越快的实验结论。 通过灯泡在不同电压下（36 V、24 V、40 V）发光亮度的对比观察，探究实际功率随实际电压变化的关系。 通过灯泡在串联和并联电路中亮度对比的探究活动，运用控制变量法分析电路连接方式对用电器实际功率的影响。 （四）科学态度与责任 通过了解常见用电器功率，形成节约用电的意识，体会物理学在节能减排中的应用价值。 通过认识用电器铭牌的额定电压和额定功率，树立安全用电的意识——实际电压偏离额定电压时可能导致用电器损坏或无法正常工作。 二、教学重难点 教学重点：电功率的物理意义、定义、公式（P=W/t和P=UI）和单位；额定功率与实际功率的区别和联系；运用P=UI和推导式P=I²R、P=U²/R进行电功率计算和灯泡亮度分析。 教学难点：理解电功率推导式P=I²R和P=U²/R的适用条件（仅纯电阻电路）；在串联和并联电路中正确选择电功率公式分析灯泡亮度；根据铭牌额定数据计算实际功率（需先从铭牌求出电阻，再代入实际电压计算实际功率）。 三、教学过程 （一）情境导入（约4分钟） [教师活动]同学们，我们在八年级学习机械功的时候，学习了功率的概念——功率是表示力对物体做功快慢的物理量。大家还记得机械功率的定义和公式吗？ [学生活动]学生回顾机械功率知识：功率是表示做功快慢的物理量，定义为单位时间内做的功，公式P=W/t，单位是瓦特（W）。 [教师活动]很好。那么电流做功有没有快慢之分呢？怎样描述电流做功的快慢？比如，一台空调和一台电风扇都在工作，它们消耗电能的快慢一样吗？今天我们就来学习表示电流做功快慢的物理量——电功率。 [学生活动]学生思考：空调消耗电能快，电风扇消耗电能慢，需要用一个新的物理量来描述。 [设计意图]以旧引新，用已学的机械功率概念做类比，降低认知难度。同时用生活中空调和电风扇对比的实例，让学生感受引入电功率概念的必要性。 [过渡语]要理解电功率，我们首先要学会比较电流做功的快慢。下面我们来做一个观察实验——比较不同功率灯泡的发光情况和电能表的工作状态。 （二）任务一：认识电功率（约18分钟） 环节1：观察实验——比较电流做功的快慢 观察与思考——比较不同功率灯泡的亮度 [教师活动]老师这里有一个“观察与思考”实验——分别拿一只标有220 V 15 W和一只标有220 V 100 W的灯泡，接入照明电路中。请大家仔细观察：两盏灯泡的亮度有什么不同？同时注意看电能表的转盘转动快慢有什么不同？ [学生活动]学生观察实验现象并回答：100 W的灯泡更亮，而且此时电能表的转盘转动更快。15 W的灯泡较暗，电能表的转盘转动较慢。 [教师活动]请同学们思考一个问题：灯泡越亮，说明单位时间内消耗的电能越多，也就是电流做功越快。那么除了比较亮度，我们还能用什么方法比较电流做功的快慢？ [教师活动]比较电流做功的快慢，和比较物体运动快慢、比较力对物体做功快慢的方法类似，我们可以用两种方法——第一，通电时间相同，比较电流做功的多少，做功多的电流做功快；第二，电流做功相同，比较所用时间的长短，时间短的电流做功快。我们把电流做功快慢称为电功率较大。 [学生活动]学生理解两种比较方法，并类比速度（v=s/t）和功率（P=W/t）的学习经验建立认识。 [知识点]比较电流做功快慢的两种方法：(1)通电时间相同，比较做功多少，做功多→电功率大；(2)电流做功相同，比较时间长短，时间短→电功率大。电功率表示电流做功的快慢。 [过渡语]通过刚才的实验和讨论，我们已经对电功率有了直观的感受。现在让我们正式学习电功率的物理意义、定义、符号和单位。 环节2：电功率的物理意义、定义、符号 [教师活动]在物理学中，用电功率表示电流做功的快慢。电功率的符号用大写字母P表示。大家注意，这个P和机械功率的符号是一样的——它们表示的都是“做功快慢”，只是做功的主体不同。 [学生活动]学生记忆电功率的符号和物理意义。 [教师活动]电功率的定义是：电流做的功与完成这些功所用时间的比。这个定义和机械功率的定义高度一致——都是功与时间的比值。这体现了物理学中很多概念的内在一致性。 [知识点]电功率：(1)物理意义——表示电流做功的快慢；(2)符号——P；(3)定义——电流做的功与完成这些功所用时间的比。 [设计意图]将电功率的定义与机械功率定义进行对比，使学生体会到物理学中不同领域概念的内在一致性，降低新概念的学习难度。 环节3：电功率的计算公式和单位 [教师活动]根据电功率的定义，我们可以写出电功率的计算公式——电功率等于电功与通电时间之比，即P等于W除以t。电功率的国际单位是瓦特，简称瓦，符号是W。1瓦表示用电器在1秒内消耗1焦耳的电能，即1 W=1 J/s。由电功公式W=UIt，代入P=W/t还可以得到另一个等价关系——1 W=1 V·A。 [学生活动]学生做笔记，理解单位的来源：1 W=1 J/s=1 V·A。 [教师活动]常用的电功率单位还有千瓦（kW）和毫瓦（mW）。它们的换算关系是——1 kW等于10的3次方W，1 W等于10的3次方mW。大家要记住这些换算关系，因为生活中家用电器的功率常常以千瓦为单位，后面做计算题时也需要进行单位换算。 [知识点]电功率公式：P=W/t。单位：国际单位瓦特(W)，1 W=1 J/s=1 V·A；常用单位：千瓦(kW)、毫瓦(mW)。换算：1 kW=10³ W，1 W=10³ mW。 [设计意图]从P=W/t的定义式出发，结合已学过的W=UIt，自然得出1 W=1 V·A，建立电学单位之间的逻辑关系。 [过渡语]学会了电功率的定义和公式，我们来看看生活中常见用电器的电功率是多少。这能帮助我们建立对电功率数值的直观感受。 环节4：常见用电器的电功率 常见用电器电功率表——液晶电视机约100W、空调约1000W等 [教师活动]请同学们看屏幕上常见用电器的电功率数据。液晶电视机约100 W，也就是说液晶电视机正常工作时每秒消耗100焦耳的电能；家用空调约1000 W，每秒消耗1000焦耳的电能；台式计算机约300 W；电吹风机约800 W；电风扇约50 W。大家试着计算一下——你家的一台空调开一个小时，消耗多少千瓦时的电能？ [学生活动]学生计算：P=1000 W=1 kW，t=1 h，W=Pt=1 kW×1 h=1 kW·h=1度电。 [教师活动]对，一台1000 W的空调工作一小时消耗1度电。如果家里同时开着空调、电视和电脑，总功率大约是多少？一天的电费大概是多少？这些都可以用电功率的知识来估算。理解用电器的功率对我们的日常生活有直接的帮助。 [知识点]常见用电器功率：液晶电视机约100 W、家用空调约1000 W、台式计算机约300 W、电吹风机约800 W、电风扇约50 W。物理意义：100 W=100 J/s，表示用电器每秒消耗100 J的电能。 [功率与耗电量速算]功率为1000 W（1 kW）的用电器工作1小时消耗的电能为1 kW·h（1度电）。记住这个关系可以快速估算任意用电器在任意时长内的耗电量。例如：100 W的灯泡工作10小时耗电1度。 [过渡语]掌握了电功率的基本定义和公式后，我们来看一道实际应用的例题——根据铭牌上的额定电压和额定功率计算用电器正常工作时的电流。 环节5：例题——电热水壶正常工作时的电流计算 [教师活动]一只电热水壶的铭牌上标着220 V 1000 W的字样，它正常工作时电流是多少？我们来分析解题思路——已知额定电压U=220 V，额定功率P=1000 W，求电流I。根据公式P=UI，变形可得I=P/U。代入数据计算：I=1000 W÷220 V≈4.55 A。 [学生活动]学生跟随老师的思路完成解题过程，在笔记本上按规范格式书写——已知、求、解、答四个步骤。 [教师活动]这道题的解题思路非常典型——以后我们看到用电器铭牌上的额定电压和额定功率，需要求电流时，直接用I=P/U即可。请同学们注意解题格式的规范性。 [知识点]电功率计算应用：由P=UI得I=P/U。铭牌上标注的电压是额定电压、功率是额定功率，在额定电压下工作时，用电器功率等于额定功率。 [设计意图]通过一道典型例题巩固P=UI公式的应用，同时让学生初步接触铭牌信息（220 V 1000 W），为后面学习额定功率和实际功率做铺垫。 [过渡语]前面我们学到了电功率的基本公式P=W/t和P=UI。这两个公式适用于所有电路。那么结合我们已经学过的欧姆定律，电功率的公式还可以有哪些变化形式呢？ 环节6：电功率的推导公式 电功率推导公式——P=I²R和P=U²/R，仅适合纯电阻电路 [教师活动]我们学过欧姆定律I=U/R。将I=U/R代入P=UI中，可以得到P=U·(U/R)=U²/R。同样，将U=IR代入P=UI中，可以得到P=(IR)·I=I²R。这两个公式是电功率的推导式，它们有什么使用条件呢？ [学生活动]学生思考推导过程并记录：P=UI（所有电路）→P=I²R（仅纯电阻电路）、P=U²/R（仅纯电阻电路）。 [教师活动]注意！P=I²R和P=U²/R这两个推导式只适用于纯电阻电路——也就是电能全部转化为内能的电路，比如电热水器、电炉、白炽灯等。对于电动机这类电能主要转化为机械能的用电器，推导式不适用！为什么？因为在非纯电阻电路中，欧姆定律I=U/R不成立。大家务必记住这个适用条件——P=UI是普适的，P=I²R和P=U²/R只适用于纯电阻电路。 [学生活动]学生在笔记本上明确标注各公式的适用条件，并区分为两类：(1)所有电路：P=W/t、P=UI；(2)仅纯电阻电路：P=I²R、P=U²/R。 [知识点]电功率推导公式：(1)P=I²R——仅纯电阻电路；(2)P=U²/R——仅纯电阻电路。P=UI适用于所有电路。判断关键：纯电阻电路中欧姆定律I=U/R成立，推导式可用；非纯电阻电路中欧姆定律不成立，推导式不可用。 [公式适用条件小结]所有电路：P=W/t（定义式）、P=UI（普适公式）。仅纯电阻电路（电能全部转化为内能）：P=I²R、P=U²/R。纯电阻电路典型例子：电热水器、电炉、白炽灯。非纯电阻电路典型例子：电动机（电能主要转化为机械能）、充电电池。 [设计意图]推导公式的适用条件是本节第一个重点难点。通过强调欧姆定律的适用条件（纯电阻电路），让学生理解P=I²R和P=U²R并非始终成立，避免学生在后续学习中犯机械套用公式的错误。 [过渡语]学习了电功率的基本公式和推导式之后，我们来做一道课堂练习，巩固公式的运用。 环节7：课堂练习——电路中的电功率计算 练一练：电源电压恒定，R2=10Ω，求R2的功率 [教师活动]如图所示电路，电源电压恒定，定值电阻R₂=10 Ω，闭合开关S和S₁时电压表示数为3 V——这就是电源电压；闭合开关S、断开S₁时电压表示数为1.8 V——这是R₂两端的电压。求此时R₂的功率。这道题需要综合运用欧姆定律和电功率公式，请同学们先独立思考。 [学生活动]学生解题：闭合S和S₁时电压表测电源电压U=3 V；闭合S、断开S₁时，R₁和R₂串联，电压表测R₂两端电压U₂=1.8 V。R₂的电流I₂=U₂/R₂=1.8 V/10 Ω=0.18 A。R₂的功率P₂=U₂·I₂=1.8 V×0.18 A=0.324 W。或者直接用P₂=I₂²R₂=(0.18 A)²×10 Ω=0.324 W。 [教师活动]两种方法得出的结果一致——既可以用P=UI，也可以用P=I²R（因为本题中R₂是定值电阻，属于纯电阻电路，两个公式都可以用）。这道题的关键是先分析电路结构，正确识别电压表的测量对象，再利用欧姆定律求出电流，最后代入电功率公式计算。 [设计意图]通过一道典型的电路计算题，训练学生在实际解题中综合运用欧姆定律和电功率公式的能力，同时培养学生分析电路结构的基本功。 [过渡语]刚才我们学习了电功率的基本概念、公式和简单计算。但是同学们想一想——同一盏灯泡，接入220 V和接入200 V的电路中，亮度一样吗？这说明用电器的电功率会随着什么条件的改变而变化呢？ （三）任务二：额定功率与实际功率（约14分钟） 环节1：认识额定电压和额定功率 灯泡铭牌——"220V 100W"，观察并理解各参数含义 [教师活动]请同学们观察灯泡上的铭牌。上面写着“220 V 100 W”。“220 V”是什么意思？“100 W”又是什么意思？ [学生活动]学生回答：220 V表示灯泡正常工作时的电压为220 V；100 W表示灯泡正常工作时的电功率为100 W。 [教师活动]说得对。我们用两个专业术语来描述这两个数据——额定电压和额定功率。用电器正常工作时的电压叫作额定电压，用U额表示。在额定电压条件下用电器的电功率叫作额定功率，用P额表示。也就是说，这个灯泡只有在220 V的电压下工作时，电功率才恰好是100 W。 灯泡在不同电压下的发光情况——36V正常发光、24V发光暗淡、40V发光强烈 [教师活动]我们来看一个演示实验——取一个标有36 V 25 W的电灯泡，分别接在36 V、24 V、40 V的电路中，观察发光情况。大家看到了什么？ [学生活动]学生观察并回答：接36 V时灯泡正常发光；接24 V时发光暗淡；接40 V时光特别亮——发光强烈。 [教师活动]这个实验说明——用电器的实际电功率随着它两端的电压的改变而改变。电压低于额定电压时实际功率偏小，发光暗淡；电压高于额定电压时实际功率偏大，发光强烈但可能烧毁用电器。这引出了两个新概念——实际电压和实际功率。 [知识点]额定电压(U额)：用电器正常工作时的电压。额定功率(P额)：在额定电压条件下用电器的电功率。一个用电器只有一个额定电压和一个额定功率。 [过渡语]既然实际电压会变化，那么实际功率如何随实际电压变化？它们之间有什么定量关系？ 环节2：实际电压和实际功率的关系 额定功率与实际功率关系——U实与U额的三种关系及对应结果 [教师活动]实际加在用电器两端的电压叫作实际电压，用U实表示。在实际电压条件下用电器的电功率叫作实际功率，用P实表示。请同学们思考——U实与U额有哪三种可能的关系？分别对应什么结果？ [学生活动]学生总结：(1)U实=U额时，P实=P额，用电器正常工作；(2)U实>U额时，P实>P额，用电器可能烧毁；(3)U实<U额时，P实<P额，用电器不能正常工作。 [教师活动]非常完整。这里有一个非常重要的结论——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。灯泡的亮度是由灯泡的实际功率决定的，实际功率越大灯泡越亮。在实际生活中，电网电压可能会有波动，所以用电器的实际功率也可能随之变化。总体而言，实际功率随实际电压变化而变化。 [知识点]实际电压(U实)：实际加在用电器两端的电压。实际功率(P实)：在实际电压条件下的电功率。关系：U实=U额→P实=P额（正常）；U实>U额→P实>P额（可能烧毁）；U实<U额→P实<P额（不能正常工作）。灯泡亮度由实际功率决定。 [安全提示]不要将额定电压为220 V的用电器接到380 V的电源上！实际电压超过额定电压太多时，实际功率急剧增大（P=U²/R），可能烧毁用电器甚至引发火灾。同样，额定电压为110 V的进口电器在国内使用前需要确认是否需要变压器。 [过渡语]额定功率和实际功率的关系弄清楚之后，我们来分析一个更有挑战性的问题——同样的两盏灯，接在并联和串联电路中，哪一盏更亮？答案可能和你的直觉不一样。 环节3：灯泡亮度的比较——并联电路 并联电路中灯泡亮度比较——220V 100W 与 220V 40W 并联，100W更亮 [教师活动]甲灯标有PZ 220 V 100 W，乙灯标有PZ 220 V 40 W。将两盏灯并联接在220 V的电路中，比较两灯的亮度。请问哪一盏更亮？为什么？ [学生活动]学生分析：并联电路各支路电压都等于电源电压220 V，此时两灯的实际电压都等于各自的额定电压220 V，所以实际功率也都等于额定功率——甲灯P实=100 W，乙灯P实=40 W。因为P甲实>P乙实，所以甲灯更亮。 [教师活动]分析得非常清楚。在并联电路中，各用电器两端的电压相等，都等于电源电压。当电源电压恰好等于用电器的额定电压时，各用电器都在额定状态下工作，实际功率就等于额定功率，所以功率大的灯泡更亮——这是一个符合直觉的结果。 [过渡语]那么，如果把这两盏灯串联接入220 V的电路呢？答案会反过来——乙灯将比甲灯更亮！这是为什么呢？ 环节4：灯泡亮度的比较——串联电路 串联电路中灯泡亮度比较——220V 100W 与 220V 40W 串联，40W更亮！ [教师活动]同样还是甲灯（PZ 220 V 100 W）和乙灯（PZ 220 V 40 W），这次将它们串联接入220 V的电路中。实验现象是——乙灯比甲灯亮！请同学们分析原因。 [学生活动]学生分析：串联电路中电流相等，应选用公式P=I²R分析。先求两灯的电阻——R甲=U额²/P甲额=(220 V)²/100 W=484 Ω；R乙=U额²/P乙额=(220 V)²/40 W=1210 Ω。串联时电流相同，由P=I²R可知R越大P越大，R乙=1210 Ω>R甲=484 Ω，所以P乙实>P甲实，乙灯更亮。 [教师活动]太精彩了。这道题揭示了电功率分析中一个非常重要的思维方法——根据电路结构选择合适的公式。并联电路各支路电压相等，所以选P=U²/R比较方便；串联电路中电流相等，所以选P=I²R比较方便。这就是“电路结构决定公式选择”的分析策略。 [知识点]灯泡亮度比较的策略：(1)并联电路——电压相同，用P=U²/R比较，R越小P越大，灯越亮；(2)串联电路——电流相同，用P=I²R比较，R越大P越大，灯越亮。先根据铭牌求电阻：R=U额²/P额。 [学生活动]学生总结：额定功率大的灯泡（100 W）电阻小（484 Ω），额定功率小的灯泡（40 W）电阻大（1210 Ω）。所以在额定电压相同的条件下，功率越大的灯泡电阻越小。并联时功率大的亮，串联时功率小的反而亮。 [灯泡亮度比较总结]并联（电压相等）：P=U²/R → R小→P大→灯亮。额定功率大的灯电阻小，所以并联时额定功率大的灯更亮。串联（电流相等）：P=I²R → R大→P大→灯亮。额定功率小的灯电阻大，所以串联时额定功率小的灯反而更亮。这个反直觉的结果是本节最经典的分析题之一。 [设计意图]串联和并联中灯泡亮度比较是本节的重难点。通过对比分析，让学生深刻理解“电路结构决定公式选择”的思维方法，同时打破“功率大的灯泡一定亮”的直觉误区，建立科学的分析框架。 [过渡语]掌握了串并联中灯泡亮度的分析方法后，我们来看一道更具综合性的例题——当实际电压不等于额定电压时，如何计算用电器的实际功率。 环节5：例题——实际功率的计算 [教师活动]小明用一个标有额定电压为220 V、额定功率为1100 W的电热水壶烧水。若此时小明家的实际电压为200 V，这时电热水壶实际消耗的功率是多少？（不考虑电热水壶的电阻随温度的变化）请同学们按照解题四步法完成计算。 [学生活动]学生按步骤解题：第一步，先根据额定电压和额定功率求额定电流——I额=P额/U额=1100 W/220 V=5 A。第二步，求电热水壶的电阻——R=U额/I额=220 V/5 A=44 Ω。第三步，求实际电压下的电流——I实=U实/R=200 V/44 Ω≈4.55 A。第四步，求实际功率——P实=U实·I实=200 V×4.55 A≈909.1 W。或直接用P实=U实²/R=(200 V)²/44 Ω≈909.1 W。 [教师活动]非常好。这道题的解题关键步骤是从额定数据出发先求出电阻，再代入实际电压计算实际功率。核心公式是R=U额²/P额和P实=U实²/R。注意这里的隐含条件——不考虑电阻随温度的变化，也就是假设用电器的电阻是定值。在实际生活中，灯丝的电阻是随温度变化的，但在中学物理计算题中通常简化为定值处理。 [知识点]实际功率计算步骤：(1)根据铭牌求电阻R=U额²/P额；(2)求实际电流I实=U实/R；(3)求实际功率P实=U实·I实，或直接用P实=U实²/R。注意：假设电阻不随温度变化是简化处理。 [设计意图]这道例题综合了额定功率和实际功率的知识，训练了“铭牌→电阻→实际功率”的计算链。同时提醒学生意识到“电阻不变”是一个简化假设，培养学生在模型简化与现实物理之间的思辨能力。 [过渡语]前面我们系统地学习了电功率的概念、公式、额定功率与实际功率，以及串并联电路中的功率分析。现在通过五道课堂练习题来检验和巩固所学知识。 （四）课堂练习（约10分钟） [教师活动]练习1：灯泡L₁和L₂分别标有“PZ220-15”和“PZ220-60”字样，现在把它们串联在220 V的电源上，组成闭合回路（灯丝电阻不变），则（ ） A. 灯泡L₁和L₂一样亮 B. 灯泡L₂比L₁亮 C. 两灯的总功率小于15 W D. 两灯的实际功率都变为额定功率的一半 [学生活动]选C。解析：A、B选项——串联电路电流相等，用P=I²R比较。R₁=U额²/P₁额=(220 V)²/15 W≈3227 Ω；R₂=(220 V)²/60 W≈807 Ω。因为R₁>R₂，所以P₁实>P₂实，L₁比L₂亮，A和B均错误。C选项——两灯串联后总电阻R总=3227 Ω+807 Ω=4034 Ω，总功率P总=U²/R总=(220 V)²/4034 Ω≈12 W，小于15 W，C正确。D选项——串联分压，两灯各自的实际电压都小于220 V，实际功率不等于额定功率的一半，D错误。 [教师活动]这道题是串联电路中灯泡亮度比较的变式——不仅要比较亮度，还要计算总功率。C选项判断时需要学生有总体思维——从总电阻出发算总功率，而不是陷入逐个分析两灯的细节。 [教师活动]练习2：如图所示的电路，电源电压3 V保持不变。闭合开关S₁、S₂，电流表的示数为0.3 A，则R₁的阻值是 Ω；断开开关S₂后，电流表示数为0.1 A，此时R₂消耗的电功率是 W。 练习2电路图——电源3V、R1和R2的串并联 [学生活动]答案：10；0.2。解析：闭合S₁、S₂时，R₂被短路，只有R₁接入电路。R₁=U/I₁=3 V/0.3 A=10 Ω。断开S₂后，R₁与R₂串联，总电阻R总=U/I=3 V/0.1 A=30 Ω，R₂=R总-R₁=30 Ω-10 Ω=20 Ω。R₂消耗的功率P₂=I²R₂=(0.1 A)²×20 Ω=0.2 W。 [教师活动]这道题结合了电路分析（短路判断、串并联识别）和电功率计算。先要判断开关在不同状态下的电路结构，再根据欧姆定律求电阻，最后代入电功率公式计算。 [教师活动]练习3：1度电可以供40 W的灯泡工作多长时间？一台电视机5 h耗电1度，这台电视机的电功率是多少？ [学生活动]答案：(1)由W=Pt得t=W/P=1 kW·h/0.04 kW=25 h。40 W的灯泡可以用25小时。(2)由P=W/t，1度电=1 kW·h，t=5 h，所以P=1 kW·h/5 h=0.2 kW=200 W。 [教师活动]这道题考查的是电功率与电能的换算。关键步骤是单位统一——把40 W换算为0.04 kW，或者把1度电换算为3.6×10⁶ J。使用kW和h的组合更加便捷。 [教师活动]练习4：如图是某电热水壶的铭牌。假设电热水壶的电阻不变，求：（1）电热水壶的电阻；（2）电热水壶正常工作5 min消耗的电能；（3）当电热水壶实际工作电压为110 V时，它的实际功率。 （铭牌信息：额定电压220 V，额定功率1500 W） [学生活动]答案：(1)R=U额²/P额=(220 V)²/1500 W≈32.27 Ω。(2)W=P额t=1500 W×5×60 s=4.5×10⁵ J。(3)P实=U实²/R=(110 V)²/32.27 Ω≈375 W。或：U实=U额/2，P实=P额/4=375 W。 [教师活动]第(3)问有一个巧妙的解法——因为电阻不变，P=U²/R，所以P与U²成正比。当实际电压为额定电压的一半（110 V=220 V/2）时，实际功率为额定功率的四分之一（1500 W/4=375 W）。这个比例关系可以快速解题，但前提是电阻不随温度变化。 [教师活动]练习5：回顾本节的所有知识点，请同学们完成以下判断题： (1) 电功率越大的用电器，消耗的电能一定越多。 (2) 额定功率大的灯泡，在任何电路中都比额定功率小的灯泡亮。 (3) 推导式P=I²R和P=U²/R适用于所有电路。 (4) 用电器的实际功率随实际电压的变化而变化。 [学生活动]答案：(1)错误——还要看工作时间，W=Pt，功率大但如果工作时间很短，消耗电能不一定多。(2)错误——串联电路中额定功率小的灯泡反而更亮。(3)错误——推导式仅适用于纯电阻电路，不适用于电动机等非纯电阻电路。(4)正确——这是本节的核心结论之一。 [教师活动]这四道判断题分别考查了电功率概念的四个常见误区。第(1)题提醒大家——功率大≠消耗电能多，要区分功率和电功。第(2)题回顾了本节最经典的反直觉结论。第(3)题再次强调推导式的适用条件。第(4)题巩固了实际功率的核心概念。 [设计意图]五道课堂练习题覆盖了电功率的五大核心考点：串联电路中实际功率和总功率的分析（练习1）、电路识别与功率计算（练习2）、功率与电能的换算（练习3）、铭牌数据的综合计算（练习4）、概念辨析和常见误区（练习5）。均为PPT原题，题型多样，难度递进。 （五）课堂小结（约2分钟） [教师活动]今天我们学习了电功率的核心知识，可以归纳为以下四个方面。第一，电功率的基本概念——物理意义是表示电流做功的快慢，符号为P，定义式P=W/t，国际单位是瓦特（W）。常用单位换算：1 kW=10³ W，1 W=10³ mW。第二，电功率的公式体系——普适公式P=UI（适用于所有电路），推导式P=I²R和P=U²/R（仅适用于纯电阻电路）。第三，额定功率与实际功率——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；灯泡的亮度由实际功率决定。第四，灯泡亮度分析策略——并联时选P=U²/R，额定功率大的灯更亮；串联时选P=I²R，额定功率小的灯反而更亮。同学们要特别注意推导式的适用条件和“电路结构决定公式选择”的分析思维，这是考试的重中之重。 [学生活动]学生回顾总结本节课的知识框架，整理笔记，补充解题方法。 [知识点]知识框架：(1)电功率概念（意义、定义、符号、单位）→(2)公式体系（P=W/t、P=UI普适；P=I²R、P=U²/R仅纯电阻电路）→(3)额定与实际（U额/P额唯一，U实/P实可多个，亮度看P实）→(4)功率分析策略（并联P=U²/R，串联P=I²R）。 四、板书设计 13.2 课时1 电功率 一、电功率的基本概念 1. 物理意义：表示电流做功的快慢 2. 符号：P 定义：电流做的功与所用时间的比 3. 公式：P=W/t（定义式） 4. 单位：W（瓦特），1 W=1 J/s=1 V·A 换算：1 kW=10³ W，1 W=10³ mW 二、电功率的公式 1. P=W/t（定义式，所有电路） 2. P=UI（所有电路） 3. P=I²R（仅纯电阻电路） 4. P=U²/R（仅纯电阻电路） 注意推导式适用条件！ 三、额定功率与实际功率 1. 额定电压U额 / 额定功率P额（唯一） 2. 实际电压U实 / 实际功率P实（可多个） 3. 关系：U实=U额→正常；U实>U额→烧毁；U实<U额→偏暗 4. 灯泡亮度由实际功率决定 5. 计算链：铭牌→R=U额²/P额→P实=U实²/R 四、灯泡亮度比较 并联（U相同）：用P=U²/R → R小→亮→额功率大的灯更亮 串联（I相同）：用P=I²R → R大→亮→额功率小的灯反而更亮 先根据铭牌求R，再根据电路结构选公式 课题：北师大版 九年级全一册 13.2 课时1 电功率 五、教学反思 1. 学生是否能准确说出电功率的物理意义、定义式和单位，并与机械功率进行类比理解？对“表示电流做功的快慢”这一核心意义是否建立清晰的物理图像？ 2. P=I²R和P=U²/R的适用条件（仅纯电阻电路）学生是否真正理解？能否区分纯电阻电路和非纯电阻电路？在后续的练习中是否出现不考虑适用条件就套用推导式的错误？ 3. 学生在分析“额定功率-实际功率”问题时，是否能按照“铭牌→电阻→实际功率”的逻辑链进行解题？对“能否根据铭牌先求电阻”这一步是否形成自动化的解题习惯？ 4. 串联和并联电路中灯泡亮度比较的分析策略——“并联选P=U²/R，串联选P=I²R”——学生是否真正理解其背后的物理逻辑（电压相同vs电流相同），还是只是机械记忆结论？ 5. 五道练习题中，电路分析+电功率综合计算题（练习2和练习4）的正确率如何？学生是否能够正确识别开关状态变化引起的电路结构变化并选择正确公式？ 6. 本节课的课堂节奏是否合理？“认识电功率”环节（18分钟）和“额定功率与实际功率”环节（14分钟）的时间分配是否恰当？是否需要为灯泡亮度比较增加更多的变式练习？ 学科网（北京）股份有限公司 $