15.1 电能与电功 教学设计 2026-2027学年沪粤版物理九年级上学期

《15.1 电能与电功》教学设计

——沪粤版（2024）初中物理九年级上册

课时：1 课时（40 分钟）　课型：新授课

一、教材分析

本节是沪粤版（2024）初中物理九年级上册第十五章《电能与电功率》的第1节，是学生进入电学综合应用阶段的起点。在第十三章《简单电路》中，学生已经掌握了电流、电压的测量方法和串、并联电路中电流与电压的特点；在第十四章《欧姆定律》中，又建立了电流、电压、电阻三个物理量之间的定量关系。本节在此基础上，从能量转化的视角重新审视电路：电流通过用电器时做了功，电能转化为光能、内能、机械能、化学能等其他形式的能。教材先以“活动1“呈现电灯发光、电热水壶加热、电风扇转动、给电池充电等实例，引导学生辨认电能的转化方向；再建立电功概念，通过实验探究归纳出电功与电压、电流、通电时间的关系，得出公式W=UIt；最后介绍测量电能的仪表——电能表，学习其读数方法和主要参数的含义。

本节内容分为三个部分：一是电能与电功的概念（电能的利用、电功的定义和实质）；二是电功的计算（实验探究影响电流做功的因素、公式W=UIt及其应用、单位换算1 kW·h=3.6×10⁶ J）；三是认识电能表（作用、读数方法、参数含义）。教学重点是电功的概念、公式W=UIt及电能表的读数，教学难点是从能量转化角度理解电功的实质，以及电功计算中单位与公式的综合运用。

本节与最新版教材编排一致：把“电能“与“电功“合并为一节，强调从生活走向物理、从物理走向社会。教材中的“活动““信息浏览““课后作业“等栏目都围绕家庭用电的真实数据展开，如利用电能表估算家庭电费、分析一度电能做什么等，为下一节学习电功率奠定基础，同时在跨学科实践层面呼应了节能环保的社会议题。

二、学情分析

学生在前两章已经系统学习了电路、电流、电压、电阻和欧姆定律，具备一定的电路分析和定量计算能力；日常生活中天天接触用电器的使用和电费缴纳，对“度““电费“有丰富的感性认识，这些都是学习本节的有利条件。

但从认知规律看，九年级学生仍以形象思维为主，本节的学习存在三个困难：一是对“电功“的理解，学生熟悉机械功，但电流做功看不见摸不着，容易把电功与电能混为一谈，难以建立“电功是电能转化多少的量度“这一抽象观念；二是公式W=UIt涉及三个物理量，学生在代入计算时容易忽略单位统一（时间必须用秒）和电路状态分析（用电器在什么电压、什么电流下工作）；三是电能表读数时，对最后一位红色数字是小数位、两次示数相减才是实际用电量等细节容易出错。

因此，教学中要从学生熟悉的家庭用电情境引入，通过图片、演示实验和家庭电费单等真实素材，把抽象的能量转化过程可视化；要通过“电能侦探“等任务驱动学生主动分析用电器中的能量去向；要通过规范的例题示范和错例辨析，帮助学生掌握电功计算和电能表读数的方法。

三、教学目标（核心素养目标）

（1）物理观念：结合实例认识电能及其转化，能说出常见用电器中电能转化为哪种形式的能；理解电功的概念，知道电流做功的实质是电能转化为其他形式的能；掌握电功的公式W=UIt，知道电功的单位焦耳（J）和千瓦·时（kW·h），会进行1 kW·h=3.6×10⁶ J的单位换算。

（2）科学思维：通过分析“活动1“中的用电实例，经历从具体现象抽象出能量转化规律的过程；通过实验探究电功与电压、电流、通电时间的关系，体会控制变量的研究方法；通过电功公式与机械功概念的对比，认识“功是能量转化多少的量度“这一物理思想的普适性。

（3）科学探究：能围绕“电流做功的多少与哪些因素有关“提出可探究的问题，做出有依据的猜想；能设计利用电动机提升重物的演示实验方案，会通过比较重物提升高度来判断电流做功的多少；能规范记录实验数据，并基于证据归纳出电功与电压、电流、通电时间的定性关系。

（4）科学态度与责任：通过阅读电能表参数和分析家庭电费单，养成规范用表、节约用电的意识；通过“一度电的作用“等信息材料，认识节能降碳对国家“双碳“目标的意义，增强社会责任感；在实验探究中养成实事求是、严谨规范的科学态度。

四、教学重难点

教学重点：电能向其他形式能的转化；电功的概念和公式W=UIt及其应用；电能表的读数方法。

教学难点：从能量转化的角度理解电功的实质（电功是电能转化为其他形式能多少的量度）；电功计算中单位的统一（电压用伏、电流用安、时间用秒，电功单位为焦）以及kW·h与J的换算；电能表最后一位小数位的识别与两次示数差的计算。

五、教学方法与教学准备

教学方法：情境教学法、实验探究法、讲授法与讨论法相结合、任务驱动法、讲练结合法。

教学准备：多媒体课件（含城市夜景、电灯、电热水壶、电风扇、给电池充电等图片，家庭电费单实物照片，一度电作用的数据图表，课堂练习）；演示实验器材（玩具电动机、电池组、开关、导线、细线、小砝码、铁架台、刻度尺，若干规格不同的电池组用于改变电压）。

六、教学过程（40 分钟）

（一）新课导入（约 3 分钟）

教师播放图片：华灯初上的城市夜景，并出示一张真实的家庭电费单。

教师提问：夜晚的城市灯火通明，工厂机器轰鸣，家里的电灯、电视、电冰箱都在工作。现代生活一时一刻也离不开电。大家想一想，我们用电，实际上用的是什么呢？上个月你家用了多少度电、交了多少电费，这张电费单上的“度“究竟是什么？

学生活动：观察图片和电费单，思考并自由发言。

教师引导：电灯发光，是把电能转化为光能；电热水壶把水烧开，是把电能转化为内能。用电器工作的过程，就是电流做功、把电能转化为其他形式能的过程。电流做功的多少怎么计算？用的电能用什么仪表测量？今天我们就来学习第十五章第一节——电能与电功。

（二）电能与电功（约 10 分钟）

1.电能的利用（约 4 分钟）。

教师展示教材“活动1“的四个场景图片：电灯发光、电热水壶烧水、电风扇转动、给电池充电。

教师提问：在这四个场景中，电能分别转化成了什么形式的能？请同学们逐一分析。

学生活动：观察、讨论并回答。

师生归纳：电灯发光，电能转化为光能（和内能）；电热水壶烧水，电能转化为内能；电风扇转动，电能转化为机械能；给电池充电，电能转化为化学能。此外，电流通过电动机，电能转化为机械能；电流通过电铃，电能转化为声能等。

教师出示能量转化示意图（图1），并强调：电能是现代社会最方便、最清洁的二次能源之一，用电的过程就是电能转化为其他形式能的过程。

2.电功的概念（约 6 分钟）。

教师讲解：电流通过电灯，灯丝发热发光；电流通过电动机，电动机转动。这些变化的背后，都是电流在做功。当电能转化为其他形式的能量时，我们就说电流做了功，简称电功，用符号W表示。

教师强调：电流做功的过程，实质就是电能转化为其他形式能的过程；电流做了多少功，就有多少电能转化为其他形式的能。所以，电功是电能转化为其他形式能多少的量度。这一点与前面学过的机械功一致——做功的过程总是伴随着能量的转化，重力做功时重力势能变化，电流做功时电能变化。