18.1电能 电功- 教学设计-2026-2027学年人教版物理九年级全一册

第1节 电能 电功 教学设计（第1课时） 课题 电能 电功 课时 第1课时 授课类型 新授课 授课教师 授课时间 教材 分析 本节是第十八章《电功率》第1节（1课时），是"电能"主题的开篇。教材由巨大的门式起重机通电后把集装箱吊起、集装箱重力势能增加的情境提出问题——增加的能量从何而来，建立电能概念（电源提供电能、用电器把电能转化为其他形式的能）；介绍电能的单位——千瓦时（"度"）及与焦耳的关系1 kW·h=3.6×10⁶ J；结合电能表学习电能的计量（两次示数之差为一段时间内的用电量）；再从"电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程"建立电功概念，得出电功公式W=UIt，并规定1 J的物理意义（1 V×1 A×1 s）。 本节把电学学习从"电路规律"推进到"能量视角"，电功W=UIt是全章计算的核心公式，也是下一节推导P=UI的基础。课标对应3.4.1"从能量转化的角度认识电源和用电器的作用"、3.4.5"结合实例，了解电功和电功率"，活动建议"学读家用电能表，根据读数计算用电量"。 电能的转化、电功公式W=UIt及电能表的读数是本课时的重点；从能量转化的角度理解"电流做功"，以及对电能表各参数意义的识读是本课时的难点。 学情 分析 1. 知识储备分析：学生已学习电路、电流、电压、电阻与欧姆定律，知道从能量转化角度认识电源和用电器（第十五章）；家庭生活中天天接触"几度电"、电费单等，有丰富的感性经验。（依据教材前置章节推断） 2. 思维能力分析：电能、电功看不见摸不着，只能通过能量转化的效果间接认识，学生对其"多少"缺乏量感；对电能表铭牌参数（电压、电流规格等）的物理意义理解困难。（常见情形，待你确认） 3. 学习态度分析：内容与家庭生活、电费缴纳直接相关，学生有天然的好奇心与表达欲，适合以"读自家电能表、算自家电费"的真实任务驱动学习。 核心素养 教学目标 物理观念：从能量转化的角度认识电能，能说出常见用电器工作时电能转化成了什么形式的能；知道电能的单位是千瓦时（kW·h），知道1 kW·h=3.6×10⁶ J；会用电能表测量（计量）电能，会读电能表示数并计算用电量；知道电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，掌握电功公式W=UIt，知道1 J的物理意义。 科学思维：经历"用电器工作效果→能量转化→电流做功"的推理过程，体会从能量视角分析电路的方法；通过对电能表两次示数作差求用电量，发展数据处理能力；用W=UIt进行简单计算，形成规范的国际单位制运算习惯。 科学探究：观察电能表并学习读数，记录家中（或教室）电能表一段时间的示数并计算用电量；通过教材"练习与应用"第2、4题的计算检验对公式的理解。 科学态度与责任：通过"估算自家一个月电费"的实践任务，体会物理与生活的联系，增强节约用电意识；由复兴号高铁章首图感受我国电力与轨道交通技术的发展，增强民族自豪感。 教学重点 1. 电能及其单位（千瓦时、焦耳及换算），电能表的读数与用电量计算； 2. 电功的概念、电功公式W=UIt及其简单计算。 教学难点 1. 从能量转化的角度理解"电流做功"——有多少电能发生转化就说电流做了多少功（常见难点，待你确认）； 2. 电能表铭牌参数与示数的识读，单位的规范换算（kW·h与J）。 教学方法 情境导入法、讲授法、练习法 学习方法 观察法、类比法、练习巩固法 教学准备 教师：多媒体课件（含教材图18.1-1～图18.1-4）；演示器材——电能表（实物或图片）、家庭电费单据样本。 学生：课本、练习本、笔；课前观察并抄录自家电能表示数。 教学过程 二次备课 导入新课（5分钟） 【创设情境】（章首图与教材图18.1-1）巨大的门式起重机通电后正常工作，就能将集装箱吊起，再准确地放到列车上。复兴号动车组一小时消耗的电可以让一台家用空调工作约一年。 （教材截图：图18.1-1 门式起重机） 【提出问题】集装箱被吊起后重力势能增加，增加的重力势能从何而来？我们怎样计算用电器消耗了多少电能？ 【引入课题】电源提供电能，电动机把电能转化为集装箱的重力势能。今天我们学习第十八章第1节《电能 电功》。 【设计意图】以高速铁路的真实情境引出电能话题，激发兴趣，指向"电能的计量与计算"核心任务。 新课讲授（28分钟） 一、电能及其单位（10分钟） 【教师讲解】电灯把电能转化为光能，为我们照明；电动机把电能转化为动能，使电力机车飞驰；电热水器把电能转化为内能，使水升温。电源提供电能，用电器消耗电能并把电能转化为其他形式的能。 【随堂辨析】门式起重机、电风扇、电热水壶工作时，电能分别转化为什么形式的能？（预设：机械能/动能与重力势能、动能、内能。） 【教师讲解】生活中说的"度"就是电能的单位，学名叫作千瓦时，符号是kW·h。物理学中常用的能量单位是焦耳。1 kW·h=1×10³ W×3 600 s=3.6×10⁶ J。 【形成量感】1 kW·h的电大约能让电饭锅工作1 h、让电动车行驶数十千米——电能来之不易，要节约用电。 二、电能表与电能的计量（9分钟） 【观察电能表】（出示教材图18.1-2）供电单位通过电能表来计量每家消耗的电能。电能表可以显示从表开始计数到读数时为止用户消耗的电能。 （教材截图：图18.1-2 一种电能表） 【读数方法】为了计量一段时间内消耗的电能，要记录这段时间起始和结束时电能表的示数，两次示数之差就是这段时间内的用电量。例如，家中电能表在上周一的示数是3 246.8 kW·h，本周一的示数是3 265.4 kW·h，这周家里的用电量就是18.6 kW·h。实际生活中，为计算电费方便，读数时常常只读整数，略去小数。 【学生活动】读出自家（或课件展示的）电能表示数，计算一周的用电量。 三、电功及电功公式（9分钟） 【教师讲解】电能可以转化成其他形式的能量，电能转化为其他形式的能的过程也可以说是电流做功的过程，有多少电能发生了转化就说电流做了多少功，即电功是多少。例如电动机工作时，可以说电能转化成了机械能，也可以说电流做功使电动机向外输出机械能；电热取暖器工作时，可以说电能转化成了内能，也可以说电流做功使电热取暖器的内能增加。 （教材截图：图18.1-4 电能表的两次示数） 【板书公式】电流做功的多少跟通电时间、电流的大小和电压的高低有关。研究表明，当电路两端的电压为U，电路中的电流为I，通电时间为t时，电功W（或者说消耗的电能）为：W=UIt。 【强调单位】当用电器两端的电压为1 V，通过用电器的电流为1 A，通电时间为1 s时，用电器消耗的电能为1 J，电流做的功也是1 J。国际单位制中U、I、t分别用V、A、s，W的单位就是J。 【设计意图】从能量转化实例建立电能与电功概念，通过真实电能表读数形成量感，落实"从生活走向物理，从物理走向社会"。 课堂小结（4分钟） 【师生共同梳理】①电能——电源提供、用电器消耗，工作时转化为光能、动能、内能等其他形式的能；②电能单位——千瓦时（kW·h，"度"），1 kW·h=3.6×10⁶ J；③电能表——两次示数之差为这段时间的用电量；④电功——电能转化为其他形式的能的过程就是电流做功的过程，W=UIt；电压1 V、电流1 A、通电1 s，电流做功1 J。 课堂练习 课堂练习（8分钟） 1.（课本"练习与应用"第2题）在一个小灯泡的两端加2.5 V电压时电流是0.3 A，它在这种情况下通电2 min，电流做了多少功？消耗的电能是多少？（答案：W=UIt=2.5 V×0.3 A×120 s=90 J，电流做功90 J，消耗电能90 J。） 2.（课本第4题）某台灯正常工作时的电压为220 V，通过台灯的电流为0.04 A。台灯正常工作30 min，将消耗多少电能？（答案：W=UIt=220 V×0.04 A×1 800 s=1.584×10⁴ J。） 3.（补充口答）说出手电筒、电风扇、电饭锅工作时电能分别转化为什么形式的能。 板书设计 第1节 电能 电功 一、电能：电源提供，用电器消耗并转化（光能、动能、内能……） 二、单位：千瓦时（kW·h，"度"）；1 kW·h=3.6×10⁶ J 三、电能表：用电量=末示数−初示数 四、电功：W=UIt；1 V×1 A×1 s=1 J 作业设计 作业设计 1.（课本第1题）某同学家中一周前、后电能表示数如图18.1-4所示（上周一781.51 kW·h，本周一823.31 kW·h），他家所在地区每度电的费用是0.6元，估算他家每个月需要付多少电费。记下你家电能表今天的示数，一周后再对比，按你所在地电费标准估算一个月电费。（答案要点：一周用电823.31 kW·h−781.51 kW·h=41.8 kW·h，一个月约41.8÷7×30≈179 kW·h，电费约179×0.6≈107元。） 2.（课本第3题）一块手机用的锂电池，铭牌标明电压为3.7 V，容量为4 600 mA·h（可在4 600 mA电流下工作1 h）。它充满电后大约储存了多少焦耳的电能？要了解锂电池储存的电能，应从铭牌上寻找哪些信息？（答案要点：W=UIt=3.7 V×4.6 A×3 600 s≈6.1×10⁴ J；需电压和容量两个信息。） 教学反思 学科网（北京）股份有限公司 $