第十五章 电能与电功率（复习课件）-2025-2026学年九年级物理上册（沪粤版2024）

第十五章 电能与电功率九年级上册•沪粤版电能表转动、灯泡铭牌标注 “220V 40W”，背后是电能与电功率的核心规律。沪粤版 2024 版教材以 “电能转化与利用” 为线索，将本章设为电学实践枢纽篇，上承欧姆定律定量分析，下启家庭电路安全应用，借 “电能计量 — 功率定义 — 实验探究 — 生活实践” 逻辑链搭认知桥，通过伏安法测功率、焦耳定律实验培养计算与电路优化能力，构建 “理论 — 实验 — 应用” 复习框架。核心知识体系构建1．基础概念：电流做功是电能转其他形式能，W=UIt，电能单位 J（1kW・h=3.6×10⁶J），用电能表计量；电功率表电流做功快慢，P=W/t=UI，单位 W（1kW=10³W）。需区分：电功是 “多少” 的过程量，电功率是 “快慢” 的状态量。2．规律探究：伏安法测小灯泡功率（原理 P=UI），需调滑动变阻器测额定、低于、高于额定电压（≤1.2 倍）下的功率，关键是额定功率固定、实际功率随电压变，亮度由实际功率决定；探究焦耳定律（Q=I²Rt）用控制变量法，借 U 形管液面差反映热量（转换法），解释电饭煲发热等现象。3．应用拓展：串联电路功率与电阻成正比（P₁/P₂=R₁/R₂），并联成反比（P₁/P₂=R₂/R₁）；电能表读数（最后一位为小数），据转数算电能（如 “3000r/(kW・h)” 表耗 1kW・h 转 3000 圈），结合功率选插座防过载。第十五章 电能与电功率九年级上册•沪粤版科学探究方法实验贯穿三类方法：控制变量法（探电功、焦耳定律影响因素）、转换法（灯泡亮度判功率、液面差反映热量）、推理法（析实际功率与电压关系、非纯电阻电路差异）。教材强化生活化与数字化探究（采数据画 “功率 — 电压” 图），跨学科实践需结合电费核算、变阻器选规格、社区用电调查。分层复习策略采用 “三阶提升”：基础层熟用核心公式（W=UIt、P=UI 等）及单位换算，识别用电器铭牌，规范画伏安法测功率电路图；提高层厘清电功与电功率、额定与实际功率区别，规避 “功率大耗电多”（需结合时间）、“灯泡电阻不变”（随温升高增大）等误区，掌握电路动态分析、电能表算功率与故障排查；拓展层可测灯泡功率画特性曲线、设计家庭节能方案、分析快充散热需求。建议建错题本，标注电功与电热混淆、滑片未调最大阻值、单位未统一等问题。电能与电功率是物理与生活的纽带，复习需掌握公式与实验，建立 “能量守恒”“安全高效” 观念。能从电能表算电费、从亮度判实际功率，便实现知识到能力的跨越，为家庭电路学习奠基。第十五章 电能与电功率本章思维导图第十五章 电能与电功率 单元复习15.1 电能与电功第十五章 电能与电功率 单元复习知识一 电能与电功基础1. 电能的利用本质是通过电能转化为其他形式的能量来实现的。2. 电流所做的功称为电功，用字母W表示。3. 电功的大小与电路两端的电压U、通过的电流I和通电时间t成正比。4. 电功计算公式：W=UIt，其中各物理量单位分别为：U→伏特/V，I→安培/A，t→秒/s，W→焦耳/J。知识二 电能的单位和电能表的使用电能的单位1. 生活中常用的电能单位是千瓦·时/kW·h，俗称“度”，1kW·h=3.6×10⁶J。2. 1kW·h电能可供40W电风扇工作25小时，可供800W电饭煲工作1.25小时。电能表的使用1. 电能表是测量电功/电路消耗电能的仪表，其计量单位是kW·h。2. 电能表读数时，最右边一位是_（小数位），某家庭3月底示数270.1kW·h，4月底示数365.5kW·h，则4月用电量为95.4kW·h。3. 现代电能表类型包括电子式多费率电能表和IC卡电能表等智能电表。知识三 拓展应用 实验探究：影响电功的因素拓展应用1. 火力发电厂将化学能转化为电能，水力发电站将机械能转化为电能，核电站将核能转化为电能。2. 某“220V 25W”的节能灯，消耗1kW·h电能可正常工作40小时。实验探究：影响电功的因素1. 实验表明，电流做功多少与电流大小、电压高低和通电时间三个因素有关，采用控制变量法进行研究。2. 在探究"电流做功与电压关系"时，应保持电流和通电时间不变，改变电阻两端电压。知识四 电功公式的拓展应用 生活中的电能1. 结合欧姆定律 ，可推导出电功的另外两个计算公式：W=I2Rt和W= 。2. 某导体电阻为10Ω，通过2A电流，5分钟内电流做功12000J。（提示：先将时间单位换算为300秒）生活中的电能1. 家庭电路中，电能表应安装在总开关之前，以便测量整个家庭电路的耗电量。2. 某空调功率为1.5kW，每天使用3小时，一个月（30天）消耗电能135kW·h，合4.86×108J。一、 各种用电器使用时的能量转化【例题1】一年一度的春节联欢晚会是无数家庭新春夜的文化盛宴，2025春晚精彩纷呈，融合传统与科技，隐藏着许多有趣的物理知识。其中机器人扭秧歌的节目，简直让人眼前一亮！《秧BOT》中机器人快速奔跑运动时，电机驱动机器人，主要是将电能转化为（　　）A．化学能 B．机械能 C．内能 D．光能【答案】B一、 各种用电器使用时的能量转化【例题2】在下列有关实验中能量转化关系的描述中，不正确的是（　　）A．电热水壶工作时，电能主要转化为热能B．风扇转动时，电能全部转化为机械能C．给蓄电池充电时，电能转化为化学能D．LED灯发光时，电能转化为光能和少量热能【答案】B二、 电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【例题3】小明一家外出旅游，出门前，家里的电能表的示数如图所示。当他们旅游回来，电能表示数变为2039.3kW·h，则这段时间内由于家里用电器待机而浪费的电能是______kW·h。小明发现旅游时携带的移动充电宝剩余电量为0。充电宝容量为20000mA·h，充电电压为5V，他关闭家中其他用电器，给充电宝充满电，则电能表的转盘转过______r。【答案】20 100二、 电能表的作用和读数、利用电能表的主要参数计算电能 【例题4】如图是电能表表盘示意图，下列说法正确的是（　　）  A．电能表是用来测电功率的仪器B．此时电能表的读数为61985kW·hC．这个电能表通过的电流一定为 10AD．这个电能表应该在 220V的电路中使用【答案】D三、 电功的概念、单位及换算 【例题5】给一电池充电，在电量从零直至充满的过程中，电池电压和充电电流随时间变化的曲线简化后如图所示。根据图像解答下列问题：（1）在该电池充电的过程中，充电功率的变化情况是先________后________；（2）图中虚线表示________（填“电压”或“电流”）曲线，理由是电池刚充满电时________。（3）已知电池充电的前50min储存的电能达到满电时的50%，不计发热损耗，试求该电池充满电后储存的电能。________________________________________【答案】增大 减小 电流 充电电流为零 3.696×105J三、 电功的概念、单位及换算 【例题6】关于电功，下列说法不正确的是（  ）A．电流做了多少功就有多少电能转化为其它形式的能B．电流做功的过程就是消耗电能的过程C．用电能表可以测量电流做功的多少D．电流越大，电流做功就一定越多【答案】D四、 研究影响电功大小的因素【例题7】在“比较两个灯泡的亮暗”活动中，同学们设计了如图所示的电路。现在利用此电路探究电流做功与电压的关系。两个灯泡的电阻必须_________（选填“相等”或“不相等”），将两个灯泡串联是控制了_________和通电时间相等。【答案】不相等 电流四、 研究影响电功大小的因素【例题8】按要求完成填空。(1)小明用细线拴住玻璃板四角，用弹簧测力计钩住细线并读数。使玻璃板水平接触水面，然后稍稍用力向上拉玻璃板，如图甲所示。可以观察到，测力计的示数________（选填“变大”或“变小”），此现象说明分子间存在________；(2)在做“探究影响电流做功多少的因素”实验时，图乙是进行该探究的电路之一，所选用小灯泡的规格应________（选填“相同”或“不相同”），该电路可探究电流做功多少与________的关系。【答案】(1)变大 引力；(2)不相同 电压15.2 电功率第十五章 电能与电功率知识一 电功率基础概念1. 电功率是表示电流做功快慢的物理量，用符号P表示。2. 在物理学中，把电流在某段时间内所做的电功与这段时间的比值叫做电功率。3. 电功率的定义式为： （用公式表示）。4. 电功率的国际单位瓦特，符号为W；常用单位还有千瓦(kW)，换算关系为1kW=1000W。知识二 电功率的计算公式 影响电功率的因素电功率的计算公式1. 电功率的另一计算公式为：P=UI（用电压和电流表示）。2. 公式P=UI中，U的单位是伏特(V)，I的单位是安培(A)，P的单位是瓦特(W)。影响电功率的因素1. 实验表明：电功率的大小与用电器两端的电压和通过的电流有关。2. 在研究电功率与电流的关系时，应控制电压不变；研究与电压的关系时，应控制电流不变。 3. 当电压相同时，电流越大，电功率越大；当电流相同时，电压越高，电功率越大。知识三 拓展应用 实验探究拓展应用1. 额定功率是指用电器在额定电压下正常工作时的功率；实际功率是指用电器在实际电压下工作时的功率。2. 在串联电路中，各用电器的电功率与电阻成正比；在并联电路中，各用电器的电功率与电阻成反比。实验探究1. 在"探究灯泡电功率与电压、电流关系"的实验中，采用的科学方法是控制变量法。2. 当通过两个灯泡的电流相同时，电压越大的灯泡，电功率越大，亮度越亮。一、电功率的概念和单位答案：A一、电功率的概念和单位二、电功与电功率的区别与联系 二、电功与电功率的区别与联系 三、电功率P=W/t的简单计算 四、电功率P=UI的简单计算 15.3 用电器的正确使用第十五章 电能与电功率 单元复习知识一 基本概念知识二 实验探究知识三 公式与计算 安全用电一、额定电压与额定功率 实际电压与实际功率 答案：额定电压 0.71 实际功率二、 电功率的比值问题三、 电功率的多挡位问题三、 电功率的多挡位问题四、 动态电路中电功率的变化分析 五、 伏安法测小灯泡的电功率五、 伏安法测小灯泡的电功率六、 伏阻法、安阻法测小灯泡的电功率六、 伏阻法、安阻法测小灯泡的电功率七、 用电能表测电功率七、 用电能表测电功率15.4 焦耳定律第十五章 电能与电功率 单元复习知识一 实验探究1. 探究通电导体产生的热量与电阻的关系时，应控制电流和通电时间相同，改变电阻。2. 实验中，甲瓶电阻5Ω，乙瓶电阻10Ω，通电后乙瓶温度计示数升高更快，说明在电流和时间相同时，电阻越大，产生热量越多。3. 探究热量与电流关系时，需控制电阻和通电时间相同，改变电流。4. 实验表明，当电阻一定时，通过导体的电流越大，产生的热量越多；通电时间越长，产生的热量越多。知识二 基本概念 焦耳定律基本概念1. 电流通过导体时，电能转化成内能的现象，叫做电流的热效应。2. 英国物理学家焦耳于1840年最先精确确定了电流产生的热量与电流、电阻和时间的关系。焦耳定律1. 焦耳定律公式：Q=I²Rt，其中Q表示热量，单位是焦耳(J)；I表示电流，单位是安培(A)；R表示电阻，单位是欧姆(Ω)；t表示通电时间，单位是秒(s)。2. 公式推导：根据P=UI和U=IR，可得Q=W=Pt=UIt=I²Rt。3. 电烙铁标有"220V 110W"，正常工作时电阻为440Ω，10分钟产生热量6.6×10⁴J。知识三 应用与控制 拓展应用应用与控制1. 利用电流热效应的用电器有：电压力锅、电暖手宝、电饼铛等。2. 电视机散热孔的作用是防止/减少电流热效应带来的危害。3. 家用电器节能认证标志的名称是中国节能产品认证标志。拓展应用1. 电炉丝热得发红而导线不热，是因为导线电阻远小于电炉丝电阻，根据Q=I²Rt，在电流和时间相同情况下产生热量少。2. 相同功率的电热水器和电风扇，工作相同时间产生热量更多的是电热水器，因为它主要将电能转化为内能。一、电流热效应一、 电流热效应二、 探究影响电流通过导体产生热量的因素二、 探究影响电流通过导体产生热量的因素二、 探究影响电流通过导体产生热量的因素 三、 焦耳定律及其应用 三、 焦耳定律及其应用