15.1 电能与电功 学习任务单 2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

15.1　电能与电功　学习任务单

班级：________　　姓名：________　　小组：________

学习目标

1. 了解电能的各种来源及应用，能从能量转化的角度认识电能。

2. 知道电能的单位，认识电能表，会认读电能表，会通过电能表计算家庭电费。

3. 能结合生活实例分析电能转化是通过电流做功实现的。

4. 理解电功的概念、单位及其公式，会用公式进行简单计算。

课堂探究任务

探究任务一　电能与电功

● 观察与思考

　　电在我们的生活中是非常重要的，那么我们是怎样获得电能的呢？请通过回答下列问题来认识电能与电功。

问题1：电能可以通过哪些方式获得呢？这些方式获得的电能都来源于哪里呢？

问题2：电饭煲把食物加热的过程中，消耗了______，转化成了______，______做了功。

问题3：电风扇通电转动的过程中，消耗了______，转化成了______，______做了功。

● 归纳总结

1. 电能

电能的利用，都是通过电能转化为其他形式的能量来实现的。如用电取暖时，电能转化为内能。

2. 电功

(1)物理学中，当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功，即电功。电功用字母W表示。

(2)实质：电流做功的过程就是能量转化的过程，电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能，即消耗了多少电能。

(3)电功的单位与机械功的单位一样，也是焦耳(J)。生活中常用千瓦·时(俗称“度”)作为电能的单位，符号是kW·h。

(4)单位换算：1度＝1 kW·h＝1 000 W×3 600 s＝3.6×106 J。

● 应用

【应用1】(2025·广州期末) 如图甲是某型号可充电台灯风扇，图乙是台灯风扇充电和工作时的主要能量流向图。下列说法正确的是(　　)

应用1图甲

应用1图乙

A. 电池在充电时相当于电源

B. 图乙中a、b均为电能

C. 图乙中d为机械能

D. 风扇单独工作时，将消耗的电能全部转化为机械能

● 特别提醒

特别提醒：注意电池充电时在电路中相当于用电器，电能转化为化学能；电池供电时化学能转化为电能。

探究任务二　探究电功与哪些因素有关

● 实验探究

活动1：猜想与假设

电功的大小与电路两端的电压、电路中的电流、通电时间有关。

活动2：实验步骤

安装如图所示的电路：

实验电路图

(1)将滑动变阻器的滑片置于一适当位置，闭合开关，电动机转动，把重物提起。观察在短时间内重物上升的高度，并分别记下电压表和电流表的示数。

(2)改变滑动变阻器滑片的位置，在相同的时间内观察重物上升的高度，并记录电压表和电流表的示数。

(3)保持滑动变阻器滑片的位置不变，观察在另一时间内重物上升的高度，并记录。

活动3：实验结论

电流做功的多少与______、______、______有关。

● 归纳总结

1. 影响电流做功多少的因素

大量实验现象表明，电流做功的多少与电流的大小、电压的高低以及通电时间的长短都有关系。电流越大，电压越高，通电时间越长，电流做的功就越多。

2. 电功的计算

(1)W＝UIt。其中U表示电路两端的电压，I表示电路中的电流，t表示通电时间。

(2)单位：W、U、I、t的单位必须是 J、V、A、s，1 J＝1 V·A·s。

(3)推导式：由欧姆定律的计算式I＝及变形式U＝IR，分别代入电功的计算公式W＝UIt，可推导出W＝I2Rt(串联型电路)、W＝t(并联型电路)，这两个推导式适用于纯电阻电路。

● 应用

【应用2】如图所示，电阻R1与R2串联接在电路中，电源电压恒为10 V，R1＝10 Ω。闭合开关S后，R1两端的电压为4 V。求：

应用2图

(1)通过R1的电流；

(2)电阻R2的阻值；

(3)通电10 min，整个电路消耗的电能。

● 特别提醒

特别提醒：本题考查了串联电路电流、电压的特点，欧姆定律的应用和电能的计算。

探究任务三　用电能表测量电功

● 观察与思考

　　如图所示是家用电能表，通过回答下列问题我们认识电能表。

家用电能表

问题1: 电能表是测量______的仪表。

问题2：“10(20)A”表示该电能表的______为10 A，______为20 A。

问题3：电能表的示数单位是______。

● 归纳总结