第十五章《电能与电功率》单元作业设计（含答案）2023-2024学年度粤沪版物理九年级上册

第十五章《电能与电功率》 单元作业设计
一 、单元信息
基本信息 学科 年级 学期 单元名称
物理 九年级 第一学期 电能与电功率
单元组织 方式 自然单元 □重组单元
课时信息 序号 课时名称 对应教材内容
1 电能与电功 第十五章第一节
2 认识电功率 第十五章第二节
3 怎样使用电器正常工作 第十五章第三节
4 探究焦耳定律 第十五章第四节
二、单元分析
(一)课标要求
1、结合实例理解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。
2、通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。
具体内容要求如下：
●结合生活实例，建立电功和电功率的概念， 知道其单位，会用电功和电功率的公式进行 简单计算，能解释生活中的有关现象。
●对于额定功率和实际功率，可以让学生由感性认识上升到理性认识。要让学生知道，用 电器铭牌上所标明的额定电压，是指用电器正常工作时所需要的电压，用电器在额定电压下的 电功率叫额定功率，在实际电压下的电功率叫实际功率。
●让学生经历探究焦耳定律的过程，运用控制变量法和转换法设计实验， 进行实验， 观察 感知通电导体放出的热量与电流、电阻和通电时间的关系，培养学生的实践能力和探索精神。
●要求学生了解焦耳定律的内容和公式， 并联系生活实际， 解释生产、生活中与电热有关 的想象。
活动建议：
●在教师的指导下， 探究“220V100W”和“220V60W”两只白炽灯泡，分别并联和串联接
(
电
功 率
)入家庭电路后亮度比较， 并试着解释其原因所在。
(二)教材分析
1 ．知识框架
电能的应用与转化:电灯、电风扇、电热器……
电能的单位与换算： J 或 kWh 关系： 1kWh= J
测量工具：电能表
电能表参数的物理意义： “220V10 (20) A”
(
电
能
) (
电
能
的测量
)“3000R/kWh”
电能表的读数：五位数字，最后一位是小数
物理意义、单位： 表示电流做功的多少；J 或 kWh
基本公式： W=UIt
(
电
功
) (
电
能
的计算
) (
计
算
公式
)变形公式：W=I2Rt=U2t/R(纯电阻电路) 串并联电路中电功分配： 1.串联：电功与电阻成正比 2.并联：电功与电阻成反比
物理意义、单位及换算：表示做功的快慢；W kW 1kW=1000W 基本公式： P=UI 变形公式：P=I2R=U2/R (纯电阻电路) 计算公式 串并联电路中电功率的分配： 1.串联时， 电功率与电阻成正比：P1 : P2=R1 :R2 2.并联时， 电功率与电阻成反比：P1 : P2=R2 :R1 额定功率、 实际功率 实验： 测量小灯泡的电功率实验原理：P=UI 实验方法：伏安法 实验电路图： 实验步骤与数据处理
电流热效应的概念：导体通过电流时会发热的现象称为电流的热效应
电流热效应的应用：电灯、电热器(电熨斗、电水壶、电热毯、电饭锅……)
(
电
热
)电热的计算：焦耳定律： Q= I2Rt
实验：探究焦耳定律、探究电热与电阻的关系
2. 内容内在逻辑分析
本章是在前面学习了电路、欧姆定律、功和机械能等知识的基础上，从“能量”的角度研 究电学：让学生认识电能，学习电功和电功率这两个重要的电学概念，了解额定功率和实际功 率， 探究电功率的大小与哪些因素有关，探究并了解焦耳定律，了解这些知识在生活和生产中 的广泛应用。
本章内容主要有如下特点：
1、综合性比较强： 综合运用了电流、电压、电阻、欧姆定律、功和能等知识，并涉及多 种形式的能量转化；
2、与生活实际联系密切：生产、生活、学习中都要用电；
3、突出“能量”的观点：电流做功的过程实际上就是电能转化成其它形式能的过程。
(三)学情分析
对于九年级的学生， 他们已经学习了大部分的电学知识，特别是关于电流和电路，以及串 联电路和并联电路的学习。从电学内容的整体来看， 电流和电路内容是开篇，电压和电阻的内 容进一步扩展了基本概念， 欧姆定律、电功率的内容则是这些概念的综合应用。本章在前面两 章， 即第十三章《探究简单电路》和第十四章《探究欧姆定律》的基础上，从功和能量的角度， 通过学生已有的生活经验， 扩展到电能、电功和电功率。本章与实际生活联系十分紧密，让学 生体会物理与生活的紧密联系。
三、单元学习与作业目标
1、理解电功和电功率的概念并知道其单位
2、会运用电功、电功率、焦耳定律的公式进行简单计算
3、学会用“伏安法”设计并进行实验，测量小灯泡的电功率
4、理解并运用焦耳定律进行简单的计算
5、“控制变量法”在本章节的运用
6、通过作业中的情境，感受物理与生活的紧密联系
四、单元作业设计思路
本单元设计致力于为学生提供具有自主选择性、不同形式内容的作业，注重基础性和评价 功能，使学生的学习潜能得到充分的体现和挖掘。所设计的作业注重基础，注重联系生活实际， 注重探究性，让学生通过作业，真实体会到物理与生活的紧密联系。本单元作业设计由易到难， 体现梯度；减少机械性记忆题目， 变为趣味性研究； 减少平铺直叙的题目， 多把题目放在情景 中，体现题目育人的目的；变单一性为综合性，体现创新、自创。
五 、课时作业
第一课时 电能与电功
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 5 分钟
具体 内容 题目 请同学们回家搜集电费缴费发票，并找一找上面有哪些单位；
答案 答案：元 , 千瓦 · 时(kWh)
作业评价 1、学生参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对探索生活中的物理的兴 趣度； □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过本题，希望同学们能感受到物理就在我们身边， 平时要多注意 观察。
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □改编 原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 2 分钟
具体 内容 题目 下表是与电有关的物理现象或过程，请把表格中的能量转化情况填 写完整。
实例 能量转化
风力发电 机械能 转化为 电能
洗衣机洗衣
电热毯取暖
电动车行驶
电动车充电
答案 第一行：电能，机械能； 第二行：电能，内能 第三行：电能，机械能； 第四行：电能，化学能
作业评价 乐于思考，具有对生活中物理现象的好 奇心； □优秀 □良好 □合格
能独立思考，独立完成填空； □优秀 □良好 □合格
通过填空，能意识到或总结出： 电流做 功的过程就是电能转化成其它形式的能 的多少。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过填写生活中用电的实例，希望同学们能总结出电功的本质。
作业分析 难度 较易 □ 中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
题目编号 003 作业性质 练习 完成时长 1 分钟
具体 内容 题目 关于电功，下列说法中正确的是( ) A．时间越长，电流做的功就越多 B．只有在电能转化为机械能时，电流才做功 C．电流做功的过程， 就是其他形式的能转化成电能的过程 D．电能转化为其他形式能的多少， 可以用电功的大小来度量
答案 答案 D
作业评价 能独立、正确的完成 □优秀 □良好 □合格
设计意图 检测学生能否真正理解电功的概念
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
题目编号 004 作业性质 练习 完成时长 3 分钟
具体 内容 题目 一天，老师用家里的电水壶烧水， 在加热过程中，老师观察到电能 表在 30s 的时间里，红灯闪烁了 50 次 (相当于转盘转动 50 圈) ， 请根据老师实拍的电能表照片，计算出该电水壶在这段时间里消耗 的实际电能是多少kWh，合多少焦耳？
答案 答案：1/64kWh, 56250J
作业评价 能独立、正确的完成 □优秀 □良好 □合格
设计意图 1、检测学生能否真正理解电能表上转数的含义； 2、检测学生是否知道 kWh 与 J 的数量关系。
作业分析 难度 □较易 中等 □较难
来源 □引用 □改编 原创
(三)课后作业 (A 组)
题量 4 题 完成时间 7 分钟
题目 1、1kW ·h= J 2、如图，这是老师家某天的电能表示数，其读数 是：
3、当天空中空气的湿度很大、两块云之间的电压很高时，原先不导电的 空气就会变成导体，强大的电流可在瞬间通过天空， 形成闪电。某次闪 电的放电电流约 1×104A，电压约 1.8×108V，放电时间约 0.01s，则这次 闪电释放的电能约 J，合 kW ·h 4、如右图，电源电压为 3V 且保持不变， R1 的电阻值 为 5Ω，开关闭合后， 电压表的示数为 1V，求： (1)R2 的阻值； (2)通电 2min，求电路消耗的总电能。
答案 1、3.6×106 ； 2、3135.7 ； 3、1.8×1010 5×103 ； 4、10 Ω 72J
作业评价 1、能将所学的知识应用到实际中去； □优秀 □良好 □合格
2、能通过题目获取生活常识； □优秀 □良好 □合格
3、运用电功公式 W=UIt 进行简单计算 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 4 道基础题， 巩固基础知识，加深对电功知识的理解。知道千瓦 时(kWh)与焦耳(J)的数量关系。知道电功的计算公式。会正确读取电能
表示数。
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 改编 原创
(三)课后作业 (B 组)
题量 2 题 完成时间 10 分钟
题目 1.一款手机用的锂电池，充满电时手机电压为 4.2V，其容量是 4500mAh (容量的 含义是如果该电池以 450mA 电流放电，可供电 10h) 给它充满电后，大约存储的电 能为 J 2.如图所示， 电源电压为 6V 保持不变， 灯泡 L 标有“6V 6W”字样，滑动变阻器 R 的最大阻值为 10 Ω，灯泡的电流跟其两端电压关系如图乙所示。求：
(1)灯泡 L 正常发光时电阻 (2)当 S1、S2 闭合，滑片 P 位于 变阻器的最左端，这时电流表的 示数是多少？
(3)当 S1 闭合,S2 断开时， 通电 10min，电路中消耗的电能最少是多少？
答案 1、68040 2、(1) 6Ω (2) 1.6A (3) 1800J
作业评价 1、能将所学的知识应用到实际中去； □优秀 □良好 □合格
2、运用常用的电学公式进行简单计算； □优秀 □良好 □合格
3、读图能力 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 2 道题， 考察学生运用电学公式解决实际问题的能力。
作业分析 难度 □较易 中等 较难
来源 引用 改编 □原创
(四)实践作业——观察电能表
材料/工具 手机、电能表
步骤 在父母的陪同下，打开电能表箱， 用手机对电能表表盘进行拍照。如下示例： 图一 图 2
观察分析 1.该电能表当前读数是 (图一) 2.该电能表 (图二) 上 5 (20) A 220V 3200imp/kWh 的含义分别是什么？
作业评价 1、能在家长的配合下完成拍照任务 □优秀 □良好 □合格
2、能仔细观察表盘并弄清其中数据的含义 □优秀 □良好 □合格
3、读图能力 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 2 道题，考察学生运用电学公式解决实际问题的能力。
第二课时 认识电功率
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 10 分钟
具体 内容 题目 请同学们回家搜集并记录两种家用电器铭牌上的数据，到校后与同学交 流。
答案 合理就行
作业评价 1、学生参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对探索生活中的物理的兴趣度； □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过本题，希望同学们能感受到我们身边处处有物理，从而激发学生学习 物理的热情。
作业分 析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □改编 原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 1 分钟
具体 内容 题目 下图所示的用电器中， 正常工作时电功率最接近 30W 的是( )
A B C D
答案 A
作业评价 乐于思考，具有对生活中物理现象的好 奇心； □优秀 □良好 □合格
估算能力，对生活常识的了解； □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这几张真实的家电照片，引起学生兴趣，让学生感受到原来物理就在 我们身边。
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 □改编 □原创
题目编号 003 作业性质 练习 完成时长 1 分钟
具体 内容 题目 我国拥有完全自主知识产权的“发电玻璃”，一块 2 ㎡的“发电玻璃”安 装在窗户上， 平均每天能发电 0.72kW ·h，这些电能供 2 盏 9W 的灯泡同 时连续工作 h
答案 答案： 40
作业评价 能独立、正确的完成 □优秀 □良好 □合格
设计意图 1.通过题目让学生了解我国的前沿科技成果，增强名族自信、民族自豪感； 2.检测学生能否正确运用 P=W/t 进行计算。
作业分 析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
(三)课后作业 (A 组)
题量 4 题 完成时间 8 分钟
具体 内容 题目 1、我们已经学过了电功和电功率，请填写下表：
符号 单位 联系
电功
电功率
2、关于电功率，下列说法正确的是( ) A、电流做功越快，电功率就越大 B、电流做功越多，电功率就越大 C、电流做功时间越短，电功率就越大 D、电流做相同的功， 所用时间越长，电功率越大 3、为节能环保，淮南市引进了新能源电动公交车。若充电过程中充电电 流为 100A，充电电压为 380V，则新能源电动公交车充电 2h 消耗的电能为 ______ kW h，电动公交车行驶过程中将 ______ 能转化为机械能。 4、如图所示是家用电暖气的内部简化电路图，其额 定电压为 220V，R1=R2=44Ω， 请回答下列问题： (1)低温档功率为 W； (2)高温档功率为 W； (3 )当电路处于低温档时，电流表的示数为 A，电路正常工作 10min 消耗的电能为 J
答案 1.W J P W P=W/t 2.A 3.76 电 4. 550W, 1100W , 2.5A, 3.3 × 105，
作业评价 1、能将所学的知识应用到实际中去； □优秀 □良好 □合格
2、理解高温档、低温档的原理 □优秀 □良好 □合格
3、电功率系列公式的熟练运用 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 4 道基础题， 巩固基础知识，加深对电功率知识的理解。能运用电 功率系列计算公式。
作业分 析 难度 □较易 中等 □较难
来源 引用 改编 □原创
(三)课后作业 (B 组)
题量 2 题 完成时间 10 分钟
题目 1、有甲、乙两盏灯，甲灯为“6V 3W”，乙灯为“12V 12W”，并联接在 6V 的 电源上(灯丝电阻变化忽略不计)，则下列说法正确的是( ) A. 甲、乙两灯消耗的电能之比是 1:4 B. 甲、乙两灯的电阻之比是 1:2 C. 通过甲、乙两灯的电流之比是 1:2 D. 甲、乙两灯的实际电功率之比是 1:1 2、我们知道，电流具有热效应， 电饭锅就是利用 这个原理制成的。如右图是某品牌电饭锅的内部简 化电路． 当开关 S 闭合时， 电饭锅处于加热状态， 此时其两端电压为 220V，功率为 1100W (忽略温度 对电阻的影响)．则 (1) 若电饭锅正常煮饭需 24min，则消耗的电能为 多少 kW h？ (2) R2 的电阻为多少Ω？ (3)当温控开关 S 断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将如何变化？ 并请说明原因．
答案 1.D 2. (1) 0．44kwh (2) 44 Ω (3)当温控开关 S 断开时，电饭煲的总功率与加热状态时相比，将变小
作业评价 1、能将所学的知识应用到实际中去； □优秀 □良好 □合格
2、运用常用的电学公式进行简单 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 2 道题， 考察学生运用电学公式解决实际问题的能力；并联时用电器 消耗的电功之比、电功率之比都与电阻成反比，即 W1 :W2=P1 :P2=R1 :R2
作业分 析 难度 □较易 中等 较难
来源 引用 改编 □原创
第三课时 怎样使用电器正常工作
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 10 分钟
具体 内容 题目 请同学们回家搜集并记录两种以上家用电器铭牌上的数据，重点记录电 压、电流、功率，到校后与同学交流这些数值的意义及为什么要把这些数 据标在铭牌上。
答案 答案合理就行
作业评价 1、学生参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对探索生活中的物理的兴趣， 多问为什么。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过本题，希望同学们能注意我们身边的物理知识，激发学生学习物理的 热情。
作业分 析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □改编 原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 1 分钟
具体 内容 题目 根据灯泡铭牌(如图) 所给信息判断， 下列说法正确 的是 ( ) A. 灯泡适宜在 25 伏的电路中使用 B. 灯泡在电压低于 220 伏时，就不发光 C. 灯泡在任何情况下工作时， 电功率都是 25 瓦 D. 灯泡在 220 伏的电压下工作时， 电功率是 25 瓦
答案 D
作业评价 对于家用电器铭牌基本知识的了解 □优秀 □良好 □合格
孩子们的语言表达能力 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这个用电器铭牌，让学生了解上面数据的含义
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 □改编 □原创
题目编号 003 作业性质 练习 完成时长 2 分钟
具体 题目 如图所示的电路中， 电源电压保持不变，闭合开关 S 后，电压表1和 2
内容 的示数之比为 2:3，则定值电阻 R1 和 R1 的电阻 之比 R1 ：R1= 消耗的功率之比 P1 :P2=
答案 答案： 2:1 ，2:1
作业评价 能独立、正确的完成 □优秀 □良好 □合格
设计意图 1、通过该题， 让学生知道用电器串联时， 其功率之比、电压之比都等于 其电阻之比，即： P1 :P2=U1：U2= R1 ：R2 2.检测学生用电学规律推导公式的能力。
作业分 析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
(三)课后作业 (A 组)
题量 4 题 完成时间 8 分钟
具体 内容 题目 1、一个标有“2.5V 0.3A”字样的小灯泡在电路中工作时， 它的实际功率 ( ) A、等于 0.75W B、大于 0.75W C、小于 0.75W D、以上三中情况都有可能 2、下图是小松同学实验时所画电路图中的一部分，根据此电路图，下列 四个选项中不能直接研究的问题是( ) A、电阻跟温度的关系 B、小灯泡的电功率 C、研究电流跟电压的关系 D、小灯泡的电阻 3、戴老师家有一台标有“220V 2000W” 的电热水器，当它正常工作时的 电功率是_ _kW，通过电热水器的电流为_ _A (保留 1 位小数)； 如果该电热水器正常工作 1.5 小时，电流做功为 J,消耗电能 度。 4、物理老师戴老师有一只标有“12V 55W”字样的轿车前大灯灯泡，其正 常工作时电流为 A，电阻为 Ω ，额定电功率为 W。
答案 1.D 2.C 3. 2 9.1 1.08 × 107 3 4.4.58 2.62 55
作业评价 1、功率等基本公式及变形公式的运用 能力； □优秀 □良好 □合格
2、电功率两种单位的换算关系 □优秀 □良好 □合格
3、伏安法基本电路 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 4 道基础题，巩固基础知识， 加深对电学常用公式的理解。
作业分 析 难度 □较易 中等 □较难
来源 □引用 改编 原创
(三)课后作业 (B 组)
题量 1 题 完成时间 10 分钟
题目 我校物理兴趣小组的同学用伏安法测量小灯泡的电功率，待测小灯泡的额定 电压为 2.5V，额定电功率估计不到 1W。
( 1 ) 连 接 电 路 时 应 选 择 的量程。 (2)请用笔划线代表导线，在下图中完 成实物电路的连接(导线不要交叉)。
(3) 检查电路连接无误后，闭合开关， 发现灯泡不亮，电流表指针几乎不动， 但电压表有较大示数，产生这一现象的原因可能是 。 (4)排除故障后，移动滑动变阻器的滑片，当小灯泡正常发光时，电流表示 数如图所示，请将示数填入下表。 ( 5 )根据 表中数据 可知 小灯泡的额定功率 为 。
(6) 观察表中数据你有什么发现？ 请写出一条：
答案 (1) 0-0.6A (2)略 (3)灯泡处开路 (4) 0.3A (5) 0.75W (6)灯泡变亮，灯丝电阻变大了
作业评价 1、熟练掌握测小灯泡电功率的实验及数据 □优秀 □良好 □合格
处理
2、处理实验故障的能力 □优秀 □良好 □合格
设计意图 掌握实验:测量小灯泡的电功率
作业分 析 难度 □较易 中等 □较难
来源 □引用 改编 □原创
(四)探究性作业——观察白炽灯泡串联和并联时亮度变化，并理论分析 (原创)
材料/工具 “220V40W”和“220V100W”白炽灯泡各一只， 灯头线若干， 插头， 电胶布，螺 丝刀，电工刀
步骤 物理兴趣小组同学在物理老师的帮助下，利用课后服务时间进行探究实验： 1. 把“220V40W”和“220V100W”白炽灯泡正常连接成并联，用电胶布处理好接 头，通电观察对比灯泡的亮度； 2. 把以上这两只白炽灯泡连接成串联， 用电胶布处理好接头，通电并观察对比 灯泡的亮度；
观察分析 1. 这两只灯泡并联和串联时，分别是哪只灯泡更亮呢？ 2. 你有什么发现 你能解释这种现象吗？
作业评价 1、能在老师的指导、配合下完成任务 □优秀 □良好 □合格
2、能仔细观察，积极思考 □优秀 □良好 □合格
3、理论分析能力 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这次实践活动，要学生体会什么是理论和实践的统一，让学生认识到物理是 离不开实验的，是以实验为基础的。
实验结果记录
实验表明，“220V40W”和“220V100W”白炽灯泡并联接入 220V 电路时，“220V100W”
的比“220V40W”的灯泡更亮；但把它们串联接入 220V 电路中时，反而“220V40W” 的白炽灯泡更亮，且都比并联时暗。 理论分析： 因为： 并联时U1=U2=U 额=220V 所以： P1=P 额 1=40W P2=P 额 2=100W，因而 100W 的更亮。 (
U
额
1
(220
V
)
2
)2 R1 = = = 1210 P额1 40w 串联时： 电路中电流： I=U/(R1+R2)=220V/(1210Ω+484Ω)≈0.13A 灯 L1 电压： U1=IR1=0.13A×1210 Ω=157.3V 灯 L2 电压： U2=U-U1=62.7V L1 实际功率： P1=U1I=157.3V×0.13A=20.4W L2 实际功率： P2=U2I=62.7V×0.13A=8.2W 由于 P1>P2，所以我们看到 L1 更亮。
第四课时 探究焦耳定律
(一)课前作业
题目编号 001 作业性质 活动作业 完成时长 10 分钟
具体 内容 题目 请同学们回家用电水壶烧水，水开后拔掉插头，用手摸一摸插头上的金属 部位，手有什么感觉？再说一说家中有哪些电器人们用它来发热的。
答案 答案合理就行
作业评价 1、学生参与度； □优秀 □良好 □合格
2、学生对探索生活中的物理的兴趣， 再次感受生活中的物理。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过本题，希望同学们能注意我们身边的物理知识，激发学生学习物理的 热情。
作业分 析 难度 较易 □中等 □较难
来源 □引用 □改编 原创
(二)课堂作业
题目编号 002 作业性质 练习作业 完成时长 1 分钟
具体 内容 题目 下列电器中，不是利用电流的热效应工作的是( )
答案 B
作业评价 对电流热效应的认识 □优秀 □良好 □合格
了解家用电器能量转化情况 □优秀 □良好 □合格
设计意图 理解热效应，了解家用电器能量转化情况
作业分析 难度 较易 □中等 □较难
来源 引用 □改编 □原创
(三)课后作业 (A 组)
题量 4 题 完成时间 7 分钟
题目 1、如果电视机、电扇、电烙铁上都标有“220V 60W”字样，它们都在额
具体 内容 定电压下工作相同的时间，则三个用电器产生的热量最多的是( ) A．电烙铁 B.电视机 C.电风扇 D.一样多 2、白炽灯泡在通电发光时，灯丝的温度可达 2000℃以上， 可与灯泡串联 的导线却不怎么热，这主要是因为( ) A.导线的绝缘皮隔热 B.导线散热比灯丝快 C.导线中的电流小于灯丝中的电流 D.导线的电阻远小于灯丝的电阻 3、如果通过电阻丝的电流增大为原来的 2 倍， 那么在相同时间内该电阻 丝产生的热量变为原来的 倍。 4、小明自制了一个简易的“电热驱蚊器”，发热元件是一个阻值为 1 × 104 Ω 的电阻丝，该元件是利用电流的 效应工作的。电阻丝工作时， 通过的电流为 22mA,1min 产生的热量为 。
答案 1.A 2.D 3.4 4.热 290.4J
作业评价 运用公式进行数学分析和计算的能力； □优秀 □良好 □合格
设计意图 通过这 4 道基础题，巩固对焦耳定律的理解。提高学生运用数学方法进行 分析的能力。
作业分析 难度 □较易 中等 □较难
来源 □引用 改编 原创
(三)课后作业 (B 组)
题量 4 题 完成时间 18 分钟
题目 1.电吹风是现代家庭中常用的电器。如图所示是某电吹风的电路原理图，R 是 电热丝，阻值为 55Ω； M 是带动风扇转动的电动机，电动机的功率是 110W； 电源电压是 220V。 (1)只闭合开关 S1 时，电吹风吹出 风； 同 时 闭 合 开 关 S1 和 S2 时 ， 电 吹 风 吹 出 风。 (2)当电吹风吹送自然风时， 工作电流是多少？工作 1min 消耗的电能是多 少？ (3) 当电吹风吹送热风时，电热丝产生的热量是多少？ 2.如图所示， 电源电压不变，定值电阻 R1=20Ω； 当开关 S1、S2 都闭合时电压表示数为 4.5V，接着 将开关 S2 断开， 电压表示数变为 3V，1min 内电流
通过 R2 产生的热量是 J 3.图示电路中，U=12V，R1=6Ω， R2=3Ω， R3=4 Ω。当 S2 断开、 S1 闭合时，电阻 R1 消耗的电 功率为 W；当 S1、S2 都闭合时， 6s 内 电流通过 R2 产生的热量是 J. 4.如图是灯 L 和定值电阻 R 的 I-U 图像，当 L 和 R 串联在电压恒定的电源上时， L 功率为 0.3W；当 L 和 R 并联在同一电源上时，干路电 流是 0.9A，此时，L 阻值为 Ω，R 工作 1min 产生的热量是 J.
答案 1．(1)自然 热 (2) 0.5A 6.6×103J (3) 5.28×104J 2. 27 3. 8.64 32 4. 8 Ω 96
作业评价 1.正确运用公式进行分析计算； □优秀 □良好 □合格
2.学生综合解题能力。 □优秀 □良好 □合格
设计意图 学生在学习了所有的电学公式后，锻炼学生的综合解题能力、综合分析能力 和判断能力
作业分析 难度 □较易 中等 较难
来源 引用 改编 □原创
六、单元质量检测作业
(一) 单元质量检测作业内容
检测内容 电能与电功率 题量 20 完成时间 60 分钟
一、填空题(每空 2 分，共 26 分) 1.LED 灯具有节能、环保的特点，在现代生活中得到了普遍应用。若一个“220V 20W” 的 LED 灯每天正常工作6h,则一个月(30 天) 消耗的电能是 kW ·h 2.家庭用电能表的单位是 kW ·h，1 kW ·h 相当于功率为 1kW 的用电器工作 所消耗的 电能。 3. 清华大学虞昊教授自制的 LED 台灯，用电压为 6V 的电源供电，正常工作时电流为 300mA。 那么，此 LED 台灯正常工作时的电功率为 W 4.我校物理实验室有一个电烙铁， 其正常工作时电阻是 2420 Ω ，现把它接在 220V 的电路中， 通电 15min 产生的热量为 J。 5、某品牌充电宝，上面标有电压为 5V，容量为 12000mA ·h，它充满电后，可以储存的电能是 J；在充电过程中，将电能转化为 能储存起来。 6、如图是小军家的电能表，让“220V 1200W”的用电器单独正常工作 5min，发现电能表的转 盘转过 200r，此用电器消耗的电能为 J，电能表的示数变为 kW ·h；每消耗 1 度电，该电能表转盘转动 r。 7、热熔胶在室温下为固体，加热变为较强粘性的液体，冷却后，将物体牢牢地粘在一起， 如 图是热熔胶枪的外形，在枪嘴内有电热丝．电热丝的电阻是 1000Ω，通过的电流是 0.2A 时， 1min 产生的热量是 J． 8、如图所示，电源电压保持不变， 小灯泡 L 标有“6V 0.6W” 的字样，R 为定值电阻， 闭合 S1，断开 S2 ，小灯泡正常发光光；若再闭合 S2，发现电 流表示数变化了 0.3A，则 R 的阻值为 Ω，此时灯泡 L 和电阻 R 消耗的 功率之比是 ． 9、如图甲所示的电路中， 电源电压为 3V，灯泡 L1 和 L2 的 I-U 图像如图乙所示， 闭合开关 S， 10s 内两个灯泡消耗的电能为 J 二、选择题(每题 3 分，共 18 分) 10.直接测量消耗电能的多少可以用( ) A．电流表 B.电压表 C.电能表 D.滑动变阻器 11.一个标有“220V 100W”的电热器，当通过它的电流为 0.5A 时，它的实际功率( ) A．大于额定功率 B.等于额定功率 C.小于额定功率 D.条件不足，无法判断 12.我校物理实验室有甲、乙、丙三只灯泡，分别标有“220V 40W”“12V 40W”“36V 40W” 字样，当各灯都正常工作时，下列说法中正确的是( ) A．甲灯最亮 B. 甲灯的电流最大 C.丙灯的电阻最大 D.三盏电灯亮度相同 13.通电后，电炉丝热得发红，而跟电炉丝连接的铜导线却不怎么热，这是因为( )
(
是
)A.电炉丝中有电流的热效应，而铜导线中没有电流的热效应 B.通过电炉丝的电流大，而通过铜导线的电流小 C.电炉丝的电阻比铜导线的电阻大得多 D.上述三种原因都起作用 14、电热毯内的电阻丝断了，如果将电阻丝的两个断头接上后继续使用， 电热毯的接头处很容 易被烧焦，这样做很不安全，接头处的电阻常称为“接触电阻”．下列关于“接触电阻”的判 断正确的是( ) A． 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分串联 B． 接触电阻较大，它与电阻丝的其他部分并联 C． 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分串联 D． 接触电阻较小，它与电阻丝的其他部分并联 15、甲、乙两电热丝电阻之比为 2:3，通过的电流之比为 3:2，则相同时间内产生的热量之比 为( ) A、2:1 B、6:1 C、3 :2 D、1:6 三、实验探究题 (每空 2 分， 共 16 分) 16.小刚用右图所示的器材测量小灯 泡 的 额 定 功 率 ， 小 灯 泡 上 标 有 “2.5V”字样，估计小灯泡的电阻不 到 10 Ω。 (1) 请你用笔划线表示导线， 把图 中的器材连接成实验电路。(导线不 要交叉) (2)调节滑动变阻器，当电压表示 数为 2.5V 时，电流表示数如右图所 示 ，为 A (3)计算出小灯泡的额定电功率为 W 17、小梦选取了如图 17 中的实验器材， 探究电流产生的热量与哪些因素有关。 (
．
． ．．
)(1) 选取两个相同玻璃瓶，装入相同质 (
．
．
．
)量 没 有 并 插 上 温 度 计 的 目 的 。 (2) 为了探究电流产生的热量与电流大 小的关系，他连接了如图 17 甲所示的电 路。闭合开关，调节滑动变阻器使电流 为 I1 ，按下计时器并同 时每间 隔 1min 记录一次温度计 的示数。他接下来的操作应该 是 。
(3) 为了探究电流产生的热量与电阻大小的关系， 他连接了如图 17 乙所示的电路。他这样 做的好处是 。 (4)该实验探究过程中应用了控制变量法。请在列举两个应用此方法的实验： ① ② 四、计算题(共 15 分) 18.一个额定电压为 220V 的电热水器，当给它通电10min 时，电能表的示数增加了 0.2 kW ·h。 求： (1) 它的功率是多少？ (2) 它的电阻是多少？ (3) 产生的热量是多少？ 19、小华家购买了一个家用电吹风， 其简化电路如图所示， 主要技术参数如下表， 请解答如下 问题 (1)当电吹风吹冷风时，正常工作 5min 消耗的电能时多少？ (2)当开关旋至何处时， 电吹风正常工作的功率最大？此时通过电路的总电流是多大？
实践作业(原创) 研究电水壶烧水 系列问题 完成时间 一周
20、在家人的帮助下， 用家中的电水壶烧开水，并尝试研究、探索以下问题 (25 分)： ( 一)所用的工具、材料： (二) 实验的基本流程： (三)须注意的事项： (四)问题： (1) 待加热水的质量：m 水= g (2) 加热过程中水的温度变化量： Δt= ℃。 (3) 本次加热水实际吸收的热量：Q 吸=cmΔt=
(4) 根据电能表相关数据计算出该电水壶的实际功率：P=W/t= (5) 根据电水壶的实际功率和加热时间，计算出本次烧水消耗的电能： (6)计算出你家电水壶烧水的热效率： η= Q 吸/ W 电= (7)观察电水壶上的铭牌，对比实际测得的水壶电功率，你有什么发现？你能解释其原因吗？ (8)根据计算出的电水壶烧水热效率， 分析η小于 100%的原因 (9)通过以上已有照片， 回顾实验过程，你还有什么发现吗？请同学们课后讨论。 以下是老师在家做的这个实验研究，供参考： 老师关闭了家中其它用电器， 开始实验并详细记录了相关数据及图片 (1) 烧水之前，需量取一定质量的水， 根据下面实拍照片， 计算出待加热水的质量： m 水= 928 g
(2)用电子温度计测量水的初温及沸腾时的温度，请根据实拍照片，计算出本次加热过程中 水的温度变化量。 Δt= 91.3 ℃。 (3) 根据以上数据计算出本次烧水过程中水实际吸收的热量是多少？ Q 吸=cm(t-t0) =4.2 × 103J/(kg · ℃)×0.928kg×91.3℃ ≈355851J (4)在加热过程中，老师观察到电能表在29s 的时间里，红灯闪烁了 49 次，请根据实拍照片， 计算出该电水壶的实际功率。
(5) 老师在烧水过程中还用秒表记录了整个烧水过程耗时 (如照片所示)，请根据计算出的实 际功率和实测时间，计算出本次烧水消耗的电能是多少？ W 电=Pt =1900W×230s =437000J (6) 根据以上计算得出的数据， 计算出该电水壶烧水的热效率η η= Q 吸/ W 电=355851J/437000J=81.4% (7) 观察老师家电水壶上的铭牌，对比实际测得的水壶 电功率，你有什么发现？ 你能解释其原因吗？ 参考答案：可能当时的实际电压高于电水壶的额定电 压…… (8) 根据计算出的电水壶烧水热效率，分析η小于100% 的原因 参考答案： 热量有损失， 电能没有全部被水吸收，一部分散失到空气中了， 一部分被水壶吸收了。 (9)通过以上已有照片， 回顾实验过程，你还有什么发现吗？请同学们课后讨论。
参考答案： 一、填空题 1、3.6 2、1h 7、600 8、20 二、选择题 10、C 11、A 3、1.8 1:3 12、D 4、3.63×105 9、18 13、C 14、A 5、2.16×105 化学 6、3.6×105 2021.7 2000
15、C
三、实验探究题 16、(1)略 (2) 0.26 (3) 0.65 17、(1)显示电流产生热量的多少 (2)调节滑动变阻器改变电流，重复以上操作 (3) 可以保证电流和通电时间相同 (4) ①探究滑动摩擦力大小与哪些因素有关 ②探究压 力的作用效果与哪些因素有关 四、计算题 18、(1) 1200W (2)约 40.3Ω (3) 7.2×105J 19、(1) W=Pt =120W×5×60s =3.6×104J (2)当 AC 接，BD 接时， 电动机和电热丝并联同时工作， 此时功率最大 P 总 =1000W I 总=P 总/U =1000W/220V ≈4.5A 20、(实践题，答案不固定)