15.1 电能 电功 教学设计 -2026-2027学年北师大版（北京）物理九年级全一册
《义务教育物理课程标准（2022年版）》对本节提出以下具体要求：从能量转化的角度认识电源和用电器的作用；结合实例，了解电功。课程标准还针对本课给出了两条活动建议：学会读取家用电能表，根据读数计算用电量；调查当地人均用电量的变化情况，并讨论其与当地经济发展的关系。
“电能 电功”是本章的第一节，本章从功和能的观念出发研究电学，主要构建了电能和电功的概念。理解电功的计算公式，是学习功率和焦耳定律的基础。
本节对发展学生核心素养具有以下功能价值：经历类比推理的思维过程，形成能量转化的观念；运用能量转化的观念，将测量电功转化为测量消耗的电能或转化成的其他能量，提升分析推理思维能力；提高解决实际问题的能力，运用电功的概念解决与电路和电器有关的实际问题，例如能使用电能表、计算家庭用电量等；形成可持续发展的意识，认识1 kW·h电能的作用，养成节约用电的习惯。
初中生的抽象思维水平尚有不足，在建立新概念时存在一定困难。教学中通过引入实验，既能吸引学生的注意力，又能帮助学生理解概念的内涵与外延。在实验过程中，要让学生多猜想、多设计、多动手操作。若学生基础一般，在探究电功影响因素的实验中难以严格控制变量进行探究，可做简单介绍，给出公式让学生进行简单练习即可。
（1）了解电能的获取和转化，理解电源和用电器的作用，体会能量转化的观念。
（2）分析不同用电器电流做功的过程，建立“电流做功的过程就是电能转化成其他形式能的过程，转化过程中能量不会凭空消失，但可能耗散”的物理观念。
（1）回忆水流推动水车做机械功和机械能的变化，类比推理电能和电功的概念。
（2）经历分析综合大量生活中的常见用电器将电能转化为其他形式能的过程。
（2）会读电能表的读数，会计算家庭用电量和电费。
（1）了解电能的获取途径、我国新能源发电和使用情况，形成民族自豪感和爱国情怀。
（2）了解1 kW·h的电能的作用、平均用电量与经济发展的关系，形成可持续发展的意识。
教学重点：了解电能的获取和利用，会读电能表的读数；理解电功的概念及建立过程，知道一些常见家庭用电器电流做功时能量的转化情况；理解电功的计算公式并能运用公式解决实际问题。
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教学难点：理解电功概念的建立过程，设计实验探究电功的影响因素。
环节一：情境引入 | |
情境与问题：小华有一个疑惑，电流通过用电器后，大小不变，电量没有减少，为什么还收电费？节约用电节约的到底是什么？ | |
教师活动1 提出问题：同学们能否思考并回答小华的疑惑呢？ 请同学们讨论并回答问题，尝试消除小华的疑惑。 提示：类比水流推动水车转动的过程进行分析。 结论：用电器工作的过程中，实际上是消耗电能的过程。虽然电流大小不变，但有其他形式的能量产生，根据能量守恒定律，电能减小。 | 学生活动1 学生讨论并回答：当电流通过用电器时，用电器会将电能转化为其他形式的能。电力公司依据消耗电能的多少来收取电费，节约用电节约的就是电能。 学生讨论并回答：在水流推动水车转动的过程中，虽然水的流量大小不变，但水的机械能减小，转化为水车的动能。 回顾关于能量守恒和转化的知识。 |
设计意图： 学生基于已学的电路知识，对缴纳电费这一常见生活场景提出问题。通过类比水流推动水车转动时会消耗机械能，帮助学生理解电流通过用电器时会消耗电能。 | |
环节二：电能的转化和获取 | |
情境与问题：用电器用的电能是从哪里来的？消耗的电能到哪里去了？ | |
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教师活动2 出示常见家用电器图片，提出问题：用电器又可以将电能转化为其他形式的能。电能转化成了什么形式的能呢？
鼓励学生大胆作答，教师点拨用电器能量转化的主要方向。 组织学生讨论：你们还能举出更多生活中用电器将电能转化为其他形式能的实例吗？ 提出问题：电路中的哪些元件为用电器提供电能？生活中的电能是从哪里获取的？ 展示图片，简要介绍各种类型的发电站，如火力发电站、水力发电站、太阳能发电站等。 | 学生活动2 思考、讨论、作出回答： 给手机充电：电能转化为化学能； 洗衣服：电能转化为机械能； 烧开水：电能转化为内能； 驱动电动汽车行驶：电能转化为机械能。
学生积极讨论并相互交流。
观察图片，思考讨论并回答：电源是电路中提供电能的元件，发电机和电池是生活中常见的电源。 阅读教科书。 |
设计意图： 通过分析生活中常见用电器工作过程中电能的转化情况，学生能理解电能对生活的重要性，电能为生产生活提供了诸多便利。通过了解我国在水力发电、太阳能发电方面的发展成就，能提升学生的民族自豪感。 | |
环节三：电能表及相关计算 | |
情境与问题：电力公司是怎样知道每个家庭消耗了多少电能的呢？电费的收取标准是怎样的？ | |
教师活动3 怎样测量家庭电路中消耗的电能呢？其计量单位是什么？ 教师展示电能表，重点讲解其中几个参数，并示范不同种类电能表的读数方法。
电能表测量的电能的计量单位是千瓦时，符号是kW·h。 日常生活中常说的1度电就是1千瓦时电，千瓦时和焦之间的换算关系是1 kW·h=3.6×106 J。 | 学生活动3 观察电能表，理解电能表中相关参数的意义，学会读取电能表的相关数据。
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