(共21张PPT)
第6节 电能
（第3课时）
浙教版 九年级上
教材解析
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
⑩会计算用电器消耗的电能，了解家用电器的额定功率。
本课时主要探究电功率与电压、电流的关系，探究的假设是电功率与电压和电流有关，两灯泡串联的目的是研究电功率与电压的关系，两灯泡并联的目的是研究电功率与电流的关系，研究结果是电功率大小与电压成正比，与电流成正比，即P＝UI，进而根据电功率的定义式推导出：W＝Pt＝UIt。
创设情境
灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。实际电功率大小与什么因素有关？
探究实践
探究
灯泡的电功率跟哪些因素有关
把灯泡接到电路中时，不同功率的灯泡发光的亮度是不同的。
灯泡越亮， 灯泡的电功率就越大。
1.提出问题：
小灯泡的电功率跟哪些因素有关？
2.建立假设：
（2）小灯泡的电功率跟电流有关， 电流越大，电功率就越大。
（1）小灯泡的电功率跟电压有关，电压越高，电功率就越大。
转换法
灯泡的亮度来判断灯泡的电功率的大小。
探究实践
若要研究小灯泡的电功率跟电流和电压的关系，需要运用控制变量的方法进行实验研究。
3.设计实验方案：
（1）研究小灯泡的电功率跟电流的关系，
就要控制小灯泡两端电压不变。为此，我们
可以把 2 只不同的小灯泡按图 3-81 所示方式
并联在电路上，从而控制它们两端电压相等，
用电流表分别测量通过小灯泡的电流。通过
观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率大小，
看看电功率大小跟电流有什么关系。
研究电功率跟电流的关系
探究实践
（2）研究小灯泡的电功率跟电压的关系，
就要控制通过小灯泡的电流不变。为此，我
们可以把 2 只不同的小灯泡按图 3-82 所示方
式串联在电路上，从而控制通过它们的电流
相等，用电压表分别测量小灯泡两端的电压。
通过观察小灯泡的亮度来判断小灯泡电功率
大小，看看电功率大小跟电压有什么关系。
研究电功率跟电压的关系
4．进行实验，收集证据：
请按照上面设计的方案进行实验，并把收集到的数据和观察到的现象分别记录在 表 3-7 和表 3-8 中。
探究实践
表 3-7 研究小灯泡的电功率跟电流的关系表
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(6.3v 0.15A)
条件控制(电压)
亮度(亮、暗)
电流/安
2.5V(相等)
2.5V(相等)
暗
亮
0.3A
0.06A
表 3-8 研究小灯泡的电功率跟电压的关系
灯L1(2.5v0.3A) 灯L2(3.8v0.3A)
条件控制(电流)
亮度(亮、暗)
电压/伏
相等
相等
亮
暗
2.0V
3.0V
探究实践
5.分析与论证
小灯泡的电功率大小跟小灯泡两端的电压、通过小灯泡的电流有关。
在电流相等的情况下，小灯泡两端的电压越高，小灯泡的电功率越大。
在电压相等的情况下，通过小灯泡的电流越高，小灯泡的电功率越大。
灯L1 (2.5v0.3A) 灯L2
(6.3v 0.15A)
电压 2.5V(相等) 2.5V(相等)
亮度 亮 暗
电流/安 0.3A 0.06A
灯L1 (2.5v0.3A) 灯L2
(3.8v0.3A)
电流 相等 相等
亮度 暗 亮
电压/伏 2.0V 3.0V
探究实践
（1）实验运用的科学方法是什么？
控制变量法
（2）实验中判断小灯泡电功率大小的依据是什么？
小灯泡的亮度
（3）实验采用串联电路有什么好处 采用并联电路有什么好处
串联时可保持电流相等
并联时可保持电压相等
6.反思与评价
转换法
（4）实验设计、采用的并联电路有什么需要改进的？
干路上接入一只滑动变阻器，以保护电路
探究实践
进一步实验表明，用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。
电功率计算公式：
P=UI
U的单位为伏，I单位为安，则P 的单位为瓦。
1 瓦 = 1 伏·安
变形
P 表示电功率，U 表示电压，I 表示电流，则电功率的公式可表示为：
I=
P
U
U=
P
I
探究实践
思考与讨论
公式 与 P = UI 有什么不同？
P =
W
t
是功率的定义式，
P =
W
t
适用于一切功率的计算。
P = UI 反映了电功率的大小由电压和电流决定，
适用于计算电功率，也可用来测量用电器的电功率。
探究实践
如何求电功？
W = Pt
已知电功率和通电时间，求电功
W = Pt
P = UI
W = UIt
电流在某段电路上做的功，等于这段电路两端的电压与通过这段电路的电流，以及通电时间的乘积。
P =
W
t
根据公式 W ＝ UIt，电功单位焦耳也可表示为：
1 焦＝ 1 伏·安·秒
探究实践
活动
P
=
U
I
对纯电阻电路
I=U/R
U=I R
P
=
U2
R
P
=
R
I2
P
=
U2
R
PR
=
U
R
=
P
I2
I
=
P
R
请你推导出公式：
P ＝ U2/R
P ＝ I2R
探究实践
［例题］ 将图3-79 所示的节能灯接在220 伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2 小时消耗多少电能？
解题思路：
解：灯泡的额定电压为 220 伏，额定功率为 11 瓦。
当灯泡接在 220 伏的电路中时，
电流：I＝ P/U ＝11 瓦/220 伏 = 0.05 安
消耗电能：W ＝ Pt = 11 瓦 ×2×3600 秒 = 79200 焦
答：当节能灯接在 220 伏的电路中时，通过灯泡的电流为 0.05 安，节能灯消耗的电能为 79200 焦。
明确已知量和待求量
选择合适的公式
带单位代入公式
求出结果，有单位
探究实践
1.两个不同规格的灯泡，如何分析、判断并联时和串联时两灯的电功功率大小关系？
并联时：
由P =UI知，
U相同时，P与I成正比，
若I1>I2,则P1>P2；
由P ＝U2/R 知，
U相同时，P与R成反比，
若R1P2。
并联时：
由P =UI知，
I相同时，P与U成正比，
若U1>U2,则P1>P2；
由P ＝I2R 知，
I相同时，P与R成正比，
若R1>R2,则P1>P2。
2.如何求电路消耗的总功率？
P总 =U总I总，
P总 ＝U总2/R总 ，
P 总＝I总2R总 ，
各量一一对应“总 ”
P总 =P1+P2。
思考与讨论
课堂小结
U相同时，I越大，P越大
I相同时，I越大，P越大
P =UI
P ＝ U2/R
P ＝ I2R
W ＝ UIt
迁移应用
1.有”220V 100W”用电器一只，把它接在110伏的电路中，实际功率为（ ）
A. 100W B. 75W C. 50W D. 25W
D
2.“PZ220-40”的灯泡接在 220 伏的电路中，通过灯丝的电流为 ____________ 安， 它在 1 小时内消耗的电能为 ____________ 焦。
0.18
1.44×105
3.两导体电阻之比4:5，若将它们串联接入电路中工作时，相同时间内两电阻消耗电能之比为 ，若将它们并联接入电路中工作时，相同时间内两电阻消耗电能之比为 _____
4:5
5 :4
迁移应用
4.有一只节能灯接在220 V的家庭电路中，通过它的电流为90 mA，计算这只灯使用5 h消耗多少度电？
解析： 90 mA=0.09 A
W=UIt =220 V×0.09 A×5 h=0.099 kW·h
这只节能灯工作5 h消耗的电能是0.099 kW·h，即0.099 度。
板书设计
第6节 电能（第2课时）
I相等时，P与U成正比
U相等时，P与I成正比
P
=
U
I
W = Pt
W = UIt
谢谢
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第6节 电能（第3课时）
【核心概念】
4.能的转化与能量守恒
【学习内容与要求】
4.1 能的形式、转移与转化
⑩会计算用电器消耗的电能，了解家用电器的额定功率。
【教学目标】
1.科学观念:.知道电功与电压、电流和时间的关系。
2.科学思维:会应用电功率和电功的公式进行简单计算；会根据欧姆定律推导电功和电功率计算的推导式。
3.探究实践:学会电功和电功率计算公式的推导方法。
4.态度责任:通过电功和电功率的学习,体验对研究事物的认识由定性到定量的转化过程。
【教学思路】本课时主要探究电功率与电压、电流的关系,探究的假设是电功率与电压和电流有关,两灯泡串联的目的是研究电功率与电压的关系,两灯泡并联的目的是研究电功率与电流的关系,研究结果是电功率大小与电压成正比,与电流成正比,即P=UI,进而根据电功率的定义式推导出:W=Pt=UIt。
【教学过程】
教学环节 教学活动 设计意图
创设情境，明确问题 灯泡的亮暗程度是由实际电功率的大小决定的。实际电功率大小与什么因素有关？（视频）
小灯泡的电功率跟哪些因素有关 [情景展示] [问题探究] 本实验应如何确定电功率的大小呢 [思考交流] [归纳提升] 通过灯泡的亮度,亮度越大,灯泡的实际功率越大。 [继续探究] 通过实验探究,你能得出哪些结论呢 [思考交流] [归纳提升] 灯泡两端的电压越大,电流越大,灯泡越亮,也就是说,电压越大,电流越大,灯泡的实际功率越大。 探究后反思：科学方法、实验改进等。
电功率、电功的计算 [问题探究] 电功率与电压、电流间的定量关系是什么呢 [思考交流] [归纳提升] 进一步实验表明,用电器的电功率等于用电器两端电压与通过用电器电流的乘积。电功率的公式表示为:P=UI,U的单位为伏,I的单位为安,P的单位为瓦。 [继续探究] 你能进一步推导出哪些公式呢 [思考交流] [归纳提升] 由P=与P=UI进一步推导可得W=UIt,由此可得,1 J= 1 V·A·s。由P=UI与I=进一步推导出P=,P=I2R。 [问题探究] 公式 P ＝ W /t与 P ＝ UI 有什么不同？ [思考交流] [归纳提升] P ＝ W /t是功率的定义式，适用于一切功率的计算。P = UI 反映了电功率的大小由电压和电流决定，适用于计算电功率，也可用来测量用电器的电功率。 [问题探究] 如何求电功？公式 P ＝ W /t与 P ＝ UI 有什么不同？ [思考交流] [归纳提升] 由公式 P＝W /t与 P ＝ UI 推导得到W = UIt。 [问题探究] ［例题］ 将图3-79 所示的节能灯接在220 伏的电路中，通过灯泡的电流有多大？这只节能灯正常工作2 小时消耗多少电能？ [思考交流] [归纳提升] 解：灯泡的额定电压为 220 伏，额定功率为 11 瓦。 当灯泡接在 220 伏的电路中时， 电流：I＝ P/U ＝ 11 瓦/ 220 伏 = 0.05 安 消耗电能：W ＝ Pt = 11 瓦 ×2×3600 秒 = 79200 焦 答：当节能灯接在 220 伏的电路中时，通过灯泡的电流为 0.05 安，节能 灯消耗的电能为 79200 焦。 要充分利用欧姆定律的变形公式推导功和功率的表达式 选择合适的公式，解题规范：公式→代入→结果。
课堂小结
板书
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第6节 电能（第3课时）
考试这样考
题型一 电功率的影响因素
角度1：探究小灯泡电功率影响因素
1.在“探究电功率的大小与哪些因素有关”的实验中：
（1）根据 现象，可以比较小灯泡电功率的大小。
（2）同学们设计了如图甲、乙、丙三个电路，经过讨论，认为不应该选择图甲所示电路，
原因是 。
（3）小聪选择了如图乙所示的电路进行实验，发现灯L1比灯L2亮，且电压表V1的示数比
电压表V2的示数大，由此得出结论： 。
（4）经过讨论，小聪认为图丙所示电路存在一个缺陷，改进的办法是 。
角度2:电功率跟电压、电流的关系
2.如图所示的电路，闭合开关后，调节滑动变阻器，观察到小灯泡L1比L2 亮，下列说法中
正确的是( )
A.灯泡L1的实际功率比L2 大
B.灯泡L1对应的电压表示数比L2 小
C.灯泡L1、L2 规格是相同的
D.可以验证电功率与电流大小的关系
题型二 电功率的公式：P=UI
角度3：结合电路图，计算电功率
3.在如图所示的电路中，电源电压恒定，灯L1、L2分别标有“6V 6W”和“6 V 12W” 字样，
当开关S闭合时，灯L1正常发光；当S断开时，两盏灯的总电功率
为 ( )
A.4W B.18W C.9W D.12W
角度2：分析电功率的大小关系
4.标有“6V-6W”和“6V-3 W”的灯泡L1和L2串联接在某电源上，设灯丝电阻不变,则( )
A.通过L1 L2的电流之比为2∶1 B.灯 L1 L2的实际功率比为1∶2
C.电源电压为12V时，L1 L2均正常发光 D.电源电压为9 V时，L1正常发光
题型三 电功的计算
5.小华同学家的电饭煲正常工作时的电流约为3 A，则该电饭煲正常工作15 min所消耗的电
能是 ( )
A.2200 J B.4500 J C.5.94×105 J D.5.94×106 J
6.如图是一电热水壶的铭牌，由铭牌可知，该电热水壶在额定电压
下工作时的电流为 A，在60s时间内将消耗 J的电能。
题型四 学科综合
7.有两只小灯泡，只标有额定电压都是6.3V，将它们串联起来接在电路中，亮度不同。在回
答哪个灯泡的额定功率比较大时，要用到以下六句话:a.较亮的灯泡电阻较大； b.从关
系式P=I2R可以知道； c.串联时流过两灯的电流相同； d.从关系式P=U2/R可以知道；
e.在相同的电压下工作时，灯泡的电功率和它的电阻成反比；f.所以串联时较暗的额定
功率大。按照下列顺序排列这六句话，可以把问题讲得最清楚的是（ ）
A.cbadef B.debacf C.bacdef D.以上都不行
题型五 拓展创新
8.方方用图甲所示电路研究电功率和电流的关系，绘制了定值电阻R0、滑动变阻器R的功率与电流的关系图，如图乙。
（1）实线表示的是 (选填“R”或“R0”)的功率与电流的关系。
（2）求R0的阻值。(写出计算过程)
（3）当电流表示数为0.5安时，求R消耗的功率。(写出计算过程)
能力提升训练
1.如图所示，电源电压U为10V并保持不变，滑动变阻器规格为“20Ω 1A”。闭合开关S，
当滑片P移至最左端时，灯泡正常发光,电流表示数为0.5A；当滑片P移至中点时，电流
表示数为0.4A。则（ ）
A.电路消耗的最小功率为2.5W
B.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为2.4W
C.滑片P在中点时,灯泡消耗的功率为3.2W
D.滑片P在最左端时,2min内电流通过灯泡所做的功为10J
2.如图所示，电源电压恒定，当开关S1和S2断开、S3闭合时，电压表的示数是2.0V，电
流表的示数是0.1A。当开关S1和S2闭合、S3断开时，电压
表的示数是6.0V，则此时（ ）
A.电路总电阻为60Ω
B.电流表读数为0.3A
C.R2的功率为0.9W
D.1min内电路消耗的总电能为108J
3.如图甲，电源电压保持不变，闭合开关S，滑动变阻器滑片从b点滑到a点过程中，两个
电压表示数随电流表示数变化的图象如图乙。
（1）图乙中 （填“dc”或“ec”）表示电
压表V2的示数随电流表示数变化的图象。
（2）该过程中电路消耗的总功率最大值为
W。
参考答案
考试这样考
1.（1）灯的亮度；（2）无法利用控制变量法探究电流做功与电压、电流的关系；（3）灯泡实际功率越大，灯泡越亮；（4）在干路中串联接入一个滑动变阻器.
2.A 3.A 4.B 5.C 6.10 132000 7.A
8.（1）R0
（2）当I=2A时P R0=32W R0=8Ω
（3）当I'=0.5A时U R0=0.5A×8Ω=4V
电源电压U=
U'R=12V PR=12V×0.5A=6W
能力提升训练
1.B 2.C 3.ce 45
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