【新课标●新课堂】 2.3电路中的电能（第2课时）教学设计-2026-2027学年浙教版科学九年级上册

该初中科学教学设计聚焦电功与电功率计算公式及推导，围绕“能的转化与能量守恒”核心概念展开。课堂导入通过用电器电压高低影响实际功率的问题引发猜想，衔接电压、电流知识，以实验探究为支架逐步推导出公式体系。 此资料亮点在于实验探究与逻辑推导结合，采用控制变量法和转换法（灯泡亮度反映功率），通过串联、并联实验得出P=UI，再推导W=UIt，区分纯电阻与非纯电阻电路，培养科学思维与探究实践能力。为教师提供系统化教学框架，助力学生突破电学计算难点，提升解题能力。

第3节 电路中的电能（第2课时）教学设计 ——电功率和电功的计算公式 【核心概念】能的转化与能量守恒 【内容要求】 1.学习内容：能的形式、转移与转化。 2.内容要求：了解家用电器的额定功率，会计算用电器消耗的电能。 【教材分析】 电功、电功率计算公式是初中电学计算体系的核心，贯穿电能计算、电路分析、用电器功率计算、动态电路等所有重难点。本节课从探究影响电功率的因素出发，在实验的基础上，逐渐推导电功率的计算公式P = UI，再电功与电功率的关系P=W/t，推导出电功的计算公式W = UIt ,再结合I=U/R ,构建完整公式解题体系，是突破电学计算难点、应对中考计算题的关键课时。 教学重点：电功、电功率全套公式汇总与推导；公式单位匹配。 教学难点：不同电路、不同用电器的公式选用技巧；串并联电路最优公式选择。 【教学目标】 1.通过实验探究小灯泡的电功率跟电流和电压的关系。 2.熟练掌握电功4个公式、电功率4个公式的完整体系，能自主完成公式推导。掌握串、并联电路公式优选方法，能根据已知条件快速匹配最优公式。规范公式计算步骤、单位换算，杜绝基础计算错误。 3.通过分层推导、表格对比、错题辨析，构建系统化的电学公式知识框架，提升归纳总结能力。 4.通过分类例题训练，掌握“看电路、看已知、选公式、准计算”的解题流程，提升电学计算能力。 5.通过公式逻辑推导，体会物理公式的严谨性、逻辑性，破除死记硬背的学习误区。 【教学过程】 【引入】当用电器两端电压偏低时，用电器的实际电功率低，不能正常工作。当用电器两端电压偏高时，用电器的实际电功率高，有可能损坏用电器。用电器工作时消耗的电功率究竟跟哪些因素有关呢？ 猜想：电功率可能与电压、电流有关。电阻会不会影响功率？是电阻越大功率越大吗？引发认知冲突，导入探究课题。 【探究实践】小灯泡的电功率跟哪些因素有关 目标：设计实验，探究影响小灯泡的电功率的因素。 研究方法：控制变量法，转换法（灯泡亮度 → 实际功率） 实验一：探究电功率与电压的关系（控制电流相同） 1. 实验设计：将两个不同规格小灯泡串联（串联电流相等），分别测量两只灯泡两端电压，观察亮度。 灯 L₁ 灯 L₂ 条件控制（电压关系） 亮度（亮、暗） 电流 I /A 2. 实验现象：亮度更亮的灯泡，两端电压更大；亮度暗的灯泡，两端电压更小。 3. 实验结论：在电流相同时，用电器两端电压越大，电功率越大。 实验二：探究电功率与电流的关系（控制电压相同） 1. 实验设计：将两个不同规格小灯泡并联（并联电压相等），分别测量两支路电流，观察亮度。 灯 L₁ 灯 L₂ 条件控制（电流关系） 亮度（亮、暗） 电压 U /V 2. 实验现象：亮度更亮的灯泡，通过的电流更大；亮度暗的灯泡，电流更小。 3. 实验结论：在电压相同时，通过用电器的电流越大，电功率越大。 【分析与论证】 小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。 在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越大，小灯泡的电功率越大；在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。 进一步实验表明，用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器的电流的乘积。 P = UI 使用公式时，若 U 的单位为伏，I 的单位为安，则P 的单位为瓦。根据公式，电功率的单位瓦特也可表示为：1瓦=1伏·安 由于电功率定义式为：P = W/t W =Pt= UIt 单位：U(V)、I(A)、t(s)、W(J)、P(W)具有严格对应性。 即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，以及通电时间的乘积。 单位焦耳也可表示为： 1J=1V·A·S 【深度拓展】电阻对功率的间接影响 1.串联电路（电流相等）：由 P=I 2R 得：电阻越大，电功率越大（灯越亮） 2.并联电路（电压相等）：由 P=U 2/R得：电阻越小，电功率越大（灯越亮） 辨析：电阻不能单独决定电功率大小，必须看电路连接方式，串联、并联规律完全相反。 3.灯泡亮度：由实际功率P实 决定，由U、I、R共同影响。 4.W=I2Rt、W=U2t/R、P=I 2R、P=U 2/R 四个推导公式，绝对不能使用电动机、电风扇、充电设备等非纯电阻电路。 非纯电阻电路只能用 W = UIt、P = UI。 【课堂总结】 2个通用公式、6个推导公式、纯电阻/非纯电阻区分、串并联公式优选技巧。 【随堂例题】 【例1】将如图所示的节能灯接在220V的电路 中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2h 消 耗多少电能？消耗的电能为多少度？ 解：节能灯的额定电压为220V,额定功率为11W。当节能灯接在220V的电路中时， 电流： 消耗电能：W=Pt=11W×2×3600s=79200J W=Pt=0.011kW×2h=0.022kW·h=0.022度 答：当节能灯接在220V的电路中时，通过灯泡的电流为0.05A,节能灯消耗的电能为79200J,即为0.022度。 【例2】用两只电流表按图示实验电路探究“电功率与电流的关系”，下列说法不正确的是（　　） A．选用的两只小灯泡L1和L2规格必须不相同 B．小灯泡电功率的大小是通过灯泡的亮度来判断的 C．将其中一只电流表移接到干路上也可以完成实验 D．将题目中并联电路改为串联电路也可以完成实验 【答案】D 【解析】A、实验目的是研究电功率与电流的关系。要控制电压相同，改变电流的大小。 若两个灯泡的电阻相同，根据欧姆定律，则通过两灯的电流相等，电流表示数相同，无法实验，故A正确； B、灯泡的亮暗是由它的实际功率决定的，灯泡越亮，实际功率越大，所以小灯泡电功率的大小可以通过灯泡的亮度来判断，故B正确； C、在并联电路中干路电路与支路电流的关系是干路电流等于各支路电流之和；将其中一只电流表移接到干路上也可以求出两个支路的电流，可以完成实验，故C正确； D、根据电功率公式P＝UI，如将电路改为串联，两灯泡各支路两端的电压不同，无法完成实验，故D错误。 【例3】小明利用电能表测量某个家用电器的电功率，当电路中只有这个电器连续工作时，测得在1h内，消耗的电能为1.2kW•h，那么这个用电器是（　　） A．液晶电视机 B．台式计算机 C．家用空调 D．电冰箱 【答案】C 【解析】用电器在t ＝1h内消耗的电能为W ＝1.2kW•h，用电器的电功率： P＝W/t＝1.2kW＝1200W， 液晶电视机的电功率约为100W，台式计算机的电功率约为200W，空调的电功率约为1000W，电冰箱的功率约为100W，所以电功率是1200W的用电器是空调。 【板书设计】 第3节 电路中的电能（第2课时） 一、影响电功率大小的因素 1.探究方法：控制变量法 转换法（亮度→功率） 2.直接影响因素 I一定，U越大 → P越大；U一定，I越大 → P越大。 3.间接影响：电阻（分电路） 串联电路（电流相等）：由 P=I 2R 得：电阻越大，电功率越大（灯越亮） 并联电路（电压相等）：由 P=U 2/R得：电阻越小，电功率越大（灯越亮） 灯泡亮度：由实际功率P实 决定，由U、I、R共同影响。 二、电功、电功率计算公式 1.通用公式（所有电路） 电功率：P=UI、P=W/t 电功：W=UIt、W=Pt 2.纯电阻专用公式（灯泡、电阻、电热器） 电功率：P=I²R、P=U²/R 电功：W=I²Rt、W=U²t/R 3.优选技巧 串联→电流相等→优先I²公式 并联→电压相等→优先U²公式 电动机→只用通用公式，不用变形公式 【布置作业】 1.完成作业本上相应内容。 学科网（北京）股份有限公司 $