2.3电路中的电能（3） 学案- 2026-2027学年浙教版科学九年级上册

该初中科学导学案聚焦电路中的电能，核心知识点包括电功和电功率的常用计算公式、关系及应用，以及伏安法测小灯泡功率。承接电路基础，通过公式推导和实验仪器梳理搭建学习支架，帮助学生衔接前后知识。 资料特色在于知识点与实验深度结合，典例精析和巩固练习注重情境化问题分析，培养科学思维，实验操作与故障排查设计强化探究实践，助力学生形成科学观念，提升解决实际电路问题的能力。

浙教版九上§2.3电路中的电能（3） 学案 姓名 [学习目标] 1、知道电功和电功率的常用计算公式; 2、知道电功与电流、电压和时间的关系; 3、知道电功和电功率的常用计算公式; 4、会应用电功和电功率的公式进行简单的计算; 5、学习伏安法测小灯泡功率 一、知识点梳理： 1、实验表明，用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器内电流的 。 用P表示电功率，U表示电压，I表示电流，则电功率的公式表示为: ;使用公式时，若U的单位为伏，I单位为安，则P的单位为瓦。因此，电力率的单位瓦特也可表示为: 1瓦=1 ; 2、 电功的计算公式： ;这就是说，电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的 。根据公式W=UIt，单位焦耳也可表示为:1= ; 3、 测定小灯泡功率实验中用到的仪器有小灯泡、 、 、 、电源、导线、开关等。测定小灯泡电功率的实验电路图： 二、典例精析 例题1、在“测定小灯泡额定功率”的实验中，要让小灯泡在额定电压下发光，当手移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察( ） A. 灯泡的发光情况 B. 变阻器滑片的位置 C. 电压表的示数 D. 电流表的示数 例题2、用下图所示装置完成科学书上“测定小灯泡电功率”实验。下列说法正确的是（ ） A. 闭合开关，滑片在B端时，灯泡的亮度最大 C. 电流表和电压表示数的比值始终保持不变 B. 实验中调节滑动变阻器的目的是改变电路的总功率 D. 该实验多次测量的目的是寻找普遍规律 例题3、某同学利用如图的电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是（ ） A. 闭合开关前，滑片应滑到B端 B. 闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D. 通过该实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 (例题3图) （例题4图） 例题4、在测量额定电压为2.5V的小灯泡的电功率时，小红所观察和记录的结果如下表所示， 分析实验记录她得出了以下结论:①小灯泡的额定功率为0.625W;②小灯泡的实际功率越大，亮度越亮;③小灯泡的电阻随温度的升高而增大;④小灯泡和阻值为2Ω的定值电阻串联接在电压为3V的电源两端时，能正常发光。其中正确的是 ( ) A. 只有① B. 只有①② C. ①②③ D. ①②③④都正确 例题5、如图甲为测定“小灯泡电功率”的电路，电源电压恒为4.5V，小灯泡额定电压为2.5V、电阻约为10Ω。分析实验回答问题： （1）小明根据该电路图连接好实物图后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终很暗且亮度几乎不变，则故障原因可能是　 　。 （2）排除故障后闭合开关，移动滑片P到某位置，电压表示数如图乙所示，此时若想测小灯泡的额定功率，应将滑动变阻器的滑片往电阻　 　（填增大或减小）的方向移动。 （3）小明继续移动滑动变阻器的滑片P，并记下多组电压表和电流表的示数，绘制成I-U图像（图丙），据此分析当小灯泡正常发光时，滑动变阻器的功率为　 　W。 （4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是　 　。 三、巩固练习： 1、伏安法测小灯泡功率实验中，滑动变阻器的作用是（ ） A. 改变 电路中的电阻 B. 改变电路中的电流. C. 改变小灯泡两端的电压 D. 多次测量求平均值 2、关于“伏安法测小灯泡电功率”和“伏安法测小灯泡的电阻”，下列说法正确的是（　　） A．伏安法测小灯泡电功率实验原理是P=W/t B．两个实验都采用多次测量取平均值来减小误差 C．两个实验使用的实验器材完全相同 D．伏安法测小灯泡的电阻采用了控制变量法 3、某同学利用如图所示的电路，测量额定电压为2.5V的小灯泡的额定功率，下列说法错误的是( ) A. 闭合开关前，滑片应滑到B端 B. 闭合开关后，小灯泡不发光，一定是小灯泡灯丝断了 C. 当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率 D. 通过该实验还可得知，小灯泡的实际功率越大，小灯泡越亮 （第3题图） （第4题图） 4、水中溶氧量是水产养殖的一项关键指标。小明利用溶解氧传感器设计了自动充氧装置，其中监测电路如图所示，电源电压保持不变。溶解氧传感器的阻值随水中溶氧量的降低而减小。闭合开关，当溶氧量降低时( ) A. 电流表的示数变小 B. 电压表的示数变大 B. 电路的总功率变小 D. 滑动变阻器的功率变大 5、图甲所示电路中，电源电压恒定，滑动变阻器滑片P从b端移动到a端，R1两端的电压随滑动变阻器R2，连入电路电阻变化的图像如图乙所示。下列说法中错误的是( ） A. 电源电压为6伏 B. R1的阻值为10欧 C. 该电路的最大总功率为1.8瓦 D. P在b点时，通过R1的电流为0.1安 6、 某科学小组用L1、L2两个小灯泡及其它必要元件，设计了如图甲、乙、丙三个电路，电源电压相同且恒定不变，闭合开关后电路消耗的总功率P甲、P乙、P丙的关系是( ) A. P甲＜P乙＜P丙 B. P甲＞P乙＞P丙 C. P甲=P乙=P丙 D. P甲=P乙＜P丙 7、将灯L1(9V、9W)和灯L2(6V、6W)电联接入电源电压为15V的电路中，不考虑灯泡电阻的变化，闭合开关后，两灯都发光，下列说法正确的是( ) A. L1、L2消耗的电能相同 B. 通过L1、L2的电流不同 C. L1、L2实际功率相等 D. L1、L2都能正常发光 （第7题图） （第8题图） 8、如图所示电路中，电流表量程为0～0.6A，电压表量程为0~3V，定值电阻阻值为40Ω，滑动变阻器上标有"15Ω 0.5A"的字样，电源电压恒为3V。开关S闭合后，滑动变阻器的滑片P滑动过程中，保证各元器件安全的情况下，下列叙述不正确的是( ) A. 滑动变阻器滑片向左移动时电流表示数变大 B. 电压表示数最大可以达到3V C. 电路的最大功率为1.5W D. 电路电流最大时，滑动变阻器接入电路的阻值是2Ω 9、 科学学科核心素养集中体现了科学课程对学生全面发展的重要价值，是科学育人目标的集中反映。下列说法错误的是（ ） A. 科学观念:认识细胞是生物体结构和功能的基本单位，形成基本的生物学观念 B. 科学思维:依据物质的性质进行推理，能使酚酞试液变红的溶液一定是碱溶液 C. 探究实践:使用电流表、电压表等器材，设计并完成测量小灯泡电功率的实验 D. 态度责任:树立节约资源、保护环境的意识，养成节约用纸、保护森林的习惯 10、小华做“测定小灯泡的电功率”实验，实验器材齐全且完好，电源的电压有2、4、6、8、10和12伏六挡，滑动变阻器有A、B两个(A标有“10Ω 1A”字样、B标有“20Ω 2A”字样)，待测小灯泡标有“2.5V”字样。小华选用电源的电压为6伏挡，并选取一个变阻器与小灯泡串联接入电路进行实验。他正确连接电路且实验步骤正确，闭合开关时，发现小灯泡发光较亮，电压表、电流表的示数分别如图甲、乙所示。请回答下列问题： （1）测定小灯泡的额定功率需要测量和记录的物理量是　 　，判定该小灯泡正常发光的方法是　 　。 （2）小华在实验中，选用的变阻器是　 　(填“A”或“B”)。 （3）若已知小灯泡正常发光时的电阻约为8欧，要测出该小灯泡的额定功率，小华可采用的方法有： 方法一：　 　；方法二：　 　。 11、在”测小灯泡额定功率”的实验中，提供的器材有：电压恒为4.5V的电源，额定电压为2.5V的待测小灯泡(电阻约为8Ω)，电流表(0~0.6A、0~3A)，电压表(0~3V、0~15V)，开关和导线若干，另有标有：“30Ω2A”的滑动变阻器R1和标有”5Ω1A”的滑动变阻器R2。 （1）实验电路如图甲，请选择合适的量程，并用笔画线代替导线在图甲中将电路连接完整； （2）本实验选择的滑动变阻器是　 　(填”R1”或”R2”)； （3）若增加一个阻值为10Ω的定值电阻R0，只利用一只电表，通过简单操作(开关S接”a”“、”b”各一次)来测量小灯泡的额定功率，如图乙、丙是两种不同方案的电路图，则下列判断正确的是______。(填字母代号) A．两种方案都能 B．两种方案都不能 C．乙方案能，丙方案不能 D．乙方案不能，丙方案能 参考答案： 一、知识点梳理： 1、 乘积 P=UI 伏·安 2、W=UIt 乘积 V•A•s 3、 电流表 电压表 滑动变阻器 二、典例精析： 例题1、C 解析：A、观察灯泡的发光情况不能直接确定灯泡是否在额定电压下发光，故该选项错误。B、观察变阻器滑片的位置无法得知小灯泡两端的电压是否达到额定电压，故该选项错误。C、因为要让小灯泡在额定电压下发光，所以移动滑动变阻器滑片时，眼睛应观察电压表的示数，看其是否达到小灯泡的额定电压，故该选项正确。D、观察电流表的示数不能直接确定灯泡是否在额定电压下发光，故该选项错误。故C符合题意。 例题2、D 解析：A、电路为串联电路，当滑片在B端时，滑动变阻器连入电路的阻值最大，由欧姆定律可知，此时电路中电流最小，灯泡的实际功率最小，所以灯泡亮度最小，故A错误;B、实验中调节滑动变阻器的目的是改变灯泡两端的电压，故B错误;C、电流表与电压表示数的比值为灯泡电阻的倒数，灯泡电阻会随着温度的变化而变化，可知比值不是一个定值，故C错误;D、多次测量的目的是寻找电功率与电压的关系，故D正确。故D符合题意。 例题3、B 解析：A.为了保护电路，闭合开关前，滑动变阻器应滑到最大值B端，故A正确，不符合题意;B.闭合开关后，小灯泡不发光的原因有很多，如小灯泡短路，灯座接触不良等，即不一定是小灯泡灯丝断了，故B错误，符合题意;C.当电压表示数为2.5V时，测出通过小灯泡的电流，可算出小灯泡的额定功率，故C正确，不符合题意;D.小灯泡的亮度由小灯泡的实际功率决定，实际功率越大，小灯泡越亮，故D正确，不符合题意。故B符合题意。 例题4、D 解析：①小灯泡的额定功率为P=UI=2.5Vx0.25A=0.625W，故正确;②由表中数据可知，从左到右，小灯泡的实际功率逐渐变大，灯的亮度也逐渐变亮，故正确;③由欧姆定律R=U/I，结合表中数据可知，小灯泡的电阻随温度的升高而增大，故正确;④小灯泡正常发光时，两端电压为2.5V，电流为0.25A，串联电路电流处处相等，可知经过定值电阻的电流也为0.25A，电阻的阻值为2欧姆，可知其两端电压为U=IR=0.25Ax20Ω=0.5V，可知电源电压为2.5V+0.5V=3V,故正确。故D符合题意。 例题5、（1）滑动变阻器同时接了下面两个接线柱 （2）减小 （3）0.4 （4）灯丝电阻随温度升高而增大 解析：（1）小明根据该电路图连接好实物图后，闭合开关，移动滑动变阻器的滑片，发现小灯泡始终很暗且亮度几乎不变，则故障原因可能是滑动变阻器同时接了下面两个接线柱。 （2）根据乙图可知，电压表的量程为0~3V，电压表的读数为2.2V，如果要正常发光，电压表的示数需要增大；根据公式U总=UL+U变可知，变阻器的电压需要减小；根据串联电路的分压规律可知，变阻器接入电路的阻值要变小，那么滑片需要向阻值减小的方向移动； （3）根据图丙可知，灯泡正常发光的电流为0.2A， 此时变阻器两端的电压为：U变=U总-UL=4.5V-2.5V=2V； 此时变阻器的功率为：P变=U变I变=2V×0.2A=0.4W； （4）进一步分析图像可知，随着灯泡两端电压的增大，灯丝电阻逐渐增大，造成这一现象的原因可能是灯丝电阻随温度升高而增大。 三、巩固练习： 1、 C 2、C 3、B 4、D 5、C 6、A 7、D 8、B 9、B 10、（1）额定电流；小灯泡两端电压是2.5伏 （2）A（3）选择变阻器B；选择电源的4伏挡 11、（1）（2）R1 （3）B 学科网（北京）股份有限公司 $