第十五章 从测算家庭电路说起
第一节 科学探究：电流做功与那些因素有关
学习目标
1.从能量转化的角度认识电能，从电能转化的角度认识电功。
2.通过实验探究，认识电流做功的相关因素。会应用电功的计算公式进行简单的计算。
3.会读家用电能表，会计算电费。
课前准备
1.复习回忆
（1）要实现能量的转化必须通过做功。
（2）改变物体内能的方法有 和 ，做功的实质是 ，热传递是____________________________。
2.预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、怎样测算家庭电费
活动1：认识电能和电功
通过对生活中电能应用事例的观察和讨论，完成填空。
a.用电照明时，通过________做功，______转化为 ___ 能；
b.用电驱车时，通过________做功，_______转化为 ___ 能；
c.给电池充电时，通过_______做功，______转化为 ___ 能；
活动2：认识电能表
阅读理解教材第80页图15-2及加油站的知识，思考、讨
论填写下列内容：
1.电能表的用途 。
2.电能表标有220V 2.5(5)A字样，2.5(5)A表示
。
3.电能的单位 ，俗称_______,单位符号 ,1kW?h= J，相当于1kW的用电器工作1h所消耗的电能。
4.2400R/kW?h表示 。
5.读电能表并计算电费：
五月底的示数 六月底的示数
五月底的示数（kW?h）
六月底的示数（kW?h）
六月份消耗的电能（kW?h）
当地电费 (0.5元/kW?h)
六月份应缴纳的电费(元)
六月转盘转的圈数
二、探究：电流做功与哪些因素有关
活动3：串联电路实验
阅读课本第81页的内容及图15－3，思考讨论：
1.该实验中电流做功的多少如何比较？
2.保持瓶中煤油的质量相等有必要吗?
3.图15－3中的串联电路实验是保持什么量相同，哪些量不同？动手实验并填下面表格
表一：在电流相同时
电阻丝电压煤油质量加热后的温度t1再加热一段时间后的温度t2
R1相同
R2
活动4：并联电路实验
按教材第82页图15-4连接实物电路，动手实验，将实验数据填入表二。
表二：在电压相同时
电阻丝电流煤油质量加热后的温度t1再加热一段时间后的温度t2
R1相同
R2
认真分析上述表格中的数据，看一看电流做功跟电压、电流及通电时间有什么关系？
填一填
电流做功跟电流的大小、电压的高低均 _ 。通过用电器的电流越大，电流做功 ；加在用电器上的电压越高，电流做功 ；用电器通电时间越长;电流做功 。
三、电功的公式
阅读教材第82页，完成下列内容。
1.电功的计算公式 。
2.填写下表：
物理量符号单位单位符号
电功
电压
电流
通电时间
说 明
电功的概念比较抽象，教师应多通过一些事例强调：当电能转化为其他形式的能时，我们就说做了电功。
教师最好展示各种家用电能表的实物，增强学生的感性认识。
提示学生电能表计数器上最后一位数字为小数
设计实验是本节成功的关键，教师应多加以引导，并注重控制变量法和转化法的知识渗透。
在上述实验结论的基础上，教师应引导学生得出电功的计算公式
第二节 电流做功的快慢
学习目标
1．理解电功率、额定功率、实际功率的物理意义。
2．通过实验探究，掌握电功率跟电流和电压的关系，并能利用所学知识，解释生活、生产中的一些相关问题。
学时安排
本节用2学时，第一学时通过实验，建立电功率概念，掌握电功率跟电流和电压的关系；第二学时学习额定功率、实际功率的物理意义，应用所学知识，解释生活、生产中的一些相关问题。
第一学时
课前准备
1．家庭实验
调节吊扇调速器，观察电扇转速变化，思考：吊扇转速变化与哪些因素有关？
2．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
（说 明：普遍有疑问的问题可以写在纸条上，上课前反馈给老师）
合作探究
一、电功率
活动1：
（1）闭合教室内吊扇调速器开关，发现什么现象？
在这个现象中，你认为消耗了什么能，产生什么能？
（2）调节吊扇调速器到不同档位，感受风扇不同转速带来的风量变化，讨论：不同档位下，风扇工作一分钟给我们提供的风量相同吗？
为什么？
这说明单位时间内电流做的功是否都一样？
活动2：阅读教材开始至101页上部分内容，完成下列填空
活动3
思考：电流做功，电能转化其它形式的能，电流做了多少功，就有多少电能转化其它形式的能，能否用这些能量获得的快慢，来表示电流做功快慢？
我们选取电流经过电阻产生热的快慢来探究：电流做功快慢可能与哪些因素有关？
1．观察教材第101页图15-5，并阅读下面的文字，思考：
1．实验目的
2．制定计划与设计实验
思考讨论：
①电流做功快慢可直接测量出来吗？
②教材实验通过测量哪些物理量来反映煤油吸收的热量？计算热量的公式为：_____________________；
③电流做的功等于煤油吸收的热W=Q，我们的实验能完全达到吗？
④电功率P=____________,因此需要用停表测量__________。
参照第101页图15-5（a）、（b），设计实验。
3．进行实验与收集证据
按照教材提示，进行探究实验，把实验数据填入第101页实验表格中。
4．分析论证
实验后，进行分析论证，计算过程为：
1：
2：
3：
4：
5. .得出结论
根据观察的现象和记录的数据，你得出的结论是：
实验中你还有其他想法吗？请简要记录在下面：
说 明
利用身边器材开发物理相关实验，激发学习兴趣！
（本节设计抓住两条线：明线：用吊扇的转动快慢、单位时间的耗能等引出电功、电功率等感性认识；暗线：教材实验，理性分析物理规律。）
通过学生自学能解决的问题，教师不讲。
“转化”思想，要让学生明白。
让学生明白：为什么要测煤油吸热来反映电功。
要舍得花时间让学生说发现，提疑问。
根据实际情况，可边实验边启发边填写。
过程重于结果，可采用小组板演比赛法进行。
鼓励学生，进行发散思维训练。
强化记忆，重视落实。
第二学时
课前准备
1．家庭实验
调节台灯的调光开关，观察灯泡亮度变化，思考：灯泡亮度变化的原因。
2. 收集信息
收集一些家用电器说明书或铭牌，自带几盏不同规格的电灯泡、节能灯等小电器，记下观察所得，准备课上与同学交流。
3．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、额定功率与实际功率的物理意义
活动1：
调节台灯调光开关，观察灯泡亮度变化，思考后讨论：
为什么灯泡有时正常发光，有时发光变暗，灯泡亮度变化的原因是什么呢？
活动2：演示实验
如图，连接电路，闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡出现不同亮度，如：发光较暗时，记下电压和电流示数：
发光正常时，记下电压和电流示数：
发光较亮时，记下电压和电流示数：
思考：①灯泡亮度、功率是固定不变的吗？与什么有关系？
②从实用的角度分析，我们会用哪种发光状态？为什么？
活动3 阅读教材第１０２页“额定功率”知识栏目中的内容，同学交流自带家用电器说明书和的电灯泡、节能灯等小电器铭牌上的数据含义，完成下列填空：
1．你的电器铭牌上标注的额定电压是 ，额定功率是
2．图15-6(a)中，灯泡额定电压是 ___ ，表示的物理意义是 _______________ ；额定功率是 ，表示的物理意义是 _________________ 。
（b）中微波炉额定电压是 __ ，额定功率是 ___ 。
二、额定功率与实际功率的相关计算
活动4：阅读课本１０３页例题思考：
①此灯泡接入220V电路中工作时的电流如何求？
②灯泡电阻如何求？
③设电阻不变，灯泡接入200 V电路中工作时的电流如何求？
④灯泡接入200 V电路中工作时的实际功率如何求？
再阅读解题步骤，思考：
①P额＝U额I额=U额2／R是如何推导出来的，
②和上面分步解题对比有何不同？
③类题目解题技巧是利用哪个物理量不变来求解？
④你还能推导出哪些求电功功率的公式来？
⑤你有那些疑问和收获？
说 明
利用身边器材开发物理相关实验，激发学习兴趣！
通过实验，让学生加深对额定功率与实际功率的区别与联系，为下节课做准备。
小组交流，充分开发课程资源。
复习旧知欧姆定律，自学和交流相结合，时间要合理设计。
落实解题步骤和方法的训练。
强化记忆，重视落实。
落实解题步骤和方法的当堂训练。
第三节 测量电功率
学习目标
1．经历 “测量小灯泡的电功率”的过程，体会根据原理设计实验的方法。
2．体验实际功率跟实际电压的关系，领悟用电器正常工作的条件。
3．会用电能表测算家用电器的功率。
课前准备
复习课本P74页实验：测量灯泡工作时的电阻
1.说明伏安法测电阻的原理。
2.画出电路图。
3.怎样正确地将电流表、电压表、滑动变阻器连入电路中？
4.连接电路时要注意哪些问题？怎样检查你连接的电路是否能正常工作？
预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
活动1：怎样知道用电器的电功率
说出你有哪些办法？
1. _________ _______ ；
2. _______ _________ ；
3. ______ __________ 。
活动2：测量小灯泡的电功率
1．提出问题
如果给你额定电压分别为2.5V和3.8V的小灯泡各一只，你能测出它们的电功率吗？
2．制定计划与设计实验
思考、讨论：
①用 表测出小灯泡两端的电压，用 表测出通过小灯泡的电流，根据 就可以计算出小灯泡的功率。
②你能画出测量的电路图吗？
③连接电路图时应注意哪些问题？怎样根据灯泡是否发光，电流表、电压表检查你连接的电路是否能正常工作？
④怎样测出小灯泡的额定功率？
3．进行实验与收集证据
⑴额定电压为2.5V的小灯泡
⑵额定电压为3.8V的小灯泡
实验要求两端的电压/V通过的电流/A电功率/W发光情况
小灯泡在额定电压下工作
小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍
小灯泡两端的电压低于额定电压
4．交流与合作
①小灯泡正常发光时的功率是什么功率？
②小灯泡两端电压低于或高于额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？能否说这是小灯泡的额定功率？为什么？
③你在实验中还遇到了什么问题，你是怎么解决的？
活动3：利用家用电能表测算家用电器的电功率
讨论：
利用家用电能表测算家用电吹风的电功率：
1.你的测量步骤是：
①首先从电能表铭牌上查出 ，它表示用电器每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过 转；
②关闭家里的 电器，只启动 ；
③利用 测量电吹风工作时电能表铝盘转n转所用时间为t；
2.（用字母代表所涉及的物理量）你能推导出计算电功率的公式吗？试一试！
说 明：
从生活走向物理，在生活中发现问题，用物理知识解决问题，用一个活动复习并引入新课
说明：测量小灯泡电功率是九年级物理的一个非常重要的实验。在实验探究中，引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理，知道实验必须测量的物理量，画出电路图，选择需要的器材，进而完善电路的设计。
指导学生利用电功率的计算公式制定出完整的实验方案是本节的重点。引导学生与伏安法测电阻相对比，让学生明确测量的物理量，画出电路图，
伏安法测灯泡的电功率与伏安法测灯泡的电阻有很多相同的地方：如都是根据公式设计实验测量物理量，所测物理量、所用器材、电路图、连接电路的方法、故障的排除等基本相同。因此课前复习好测量灯泡的电阻的实验十分重要。特别是：1.如何连接电路，正确排除电路故障；2、滑动变阻器、电流表、电压表的使用等。从学生以往的操作来看似乎还有较大问题，应进行重点复习。
建议两组同学做2.5V的小灯泡；另外两组同学做3.8V的小灯泡，最后进行交流评估。否则时间不足。
小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率，交流讨论，明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定，加在灯泡两端的电压越大，灯泡的电功率越大，进而区别额定功率和实际功率。
第一节 科学探究：电流做功与那些因素有关
学习目标
1.从能量转化的角度认识电能，从电能转化的角度认识电功。
2.通过实验探究，认识电流做功的相关因素。会应用电功的计算公式进行简单的计算。
3.会读家用电能表，会计算电费。
课前准备
1.复习回忆
（1）要实现能量的转化必须通过做功。
（2）改变物体内能的方法有 和 ，做功的实质是 ，热传递是____________________________。
2.预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、怎样测算家庭电费
活动1：认识电能和电功
通过对生活中电能应用事例的观察和讨论，完成填空。
a.用电照明时，通过________做功，______转化为 ___ 能；
b.用电驱车时，通过________做功，_______转化为 ___ 能；
c.给电池充电时，通过_______做功，______转化为 ___ 能；
活动2：认识电能表
阅读理解教材第80页图15-2及加油站的知识，思考、讨
论填写下列内容：
1.电能表的用途 。
2.电能表标有220V 2.5(5)A字样，2.5(5)A表示
。
3.电能的单位 ，俗称_______,单位符号 ,1kW?h= J，相当于1kW的用电器工作1h所消耗的电能。
4.2400R/kW?h表示 。
5.读电能表并计算电费：
五月底的示数 六月底的示数
五月底的示数（kW?h）
六月底的示数（kW?h）
六月份消耗的电能（kW?h）
当地电费 (0.5元/kW?h)
六月份应缴纳的电费(元)
六月转盘转的圈数
二、探究：电流做功与哪些因素有关
活动3：串联电路实验
阅读课本第81页的内容及图15－3，思考讨论：
1.该实验中电流做功的多少如何比较？
2.保持瓶中煤油的质量相等有必要吗?
3.图15－3中的串联电路实验是保持什么量相同，哪些量不同？动手实验并填下面表格
表一：在电流相同时
电阻丝电压煤油质量加热后的温度t1再加热一段时间后的温度t2
R1相同
R2
活动4：并联电路实验
按教材第82页图15-4连接实物电路，动手实验，将实验数据填入表二。
表二：在电压相同时
电阻丝电流煤油质量加热后的温度t1再加热一段时间后的温度t2
R1相同
R2
认真分析上述表格中的数据，看一看电流做功跟电压、电流及通电时间有什么关系？
填一填
电流做功跟电流的大小、电压的高低均 _ 。通过用电器的电流越大，电流做功 ；加在用电器上的电压越高，电流做功 ；用电器通电时间越长;电流做功 。
三、电功的公式
阅读教材第82页，完成下列内容。
1.电功的计算公式 。
2.填写下表：
物理量符号单位单位符号
电功
电压
电流
通电时间
说 明
电功的概念比较抽象，教师应多通过一些事例强调：当电能转化为其他形式的能时，我们就说做了电功。
教师最好展示各种家用电能表的实物，增强学生的感性认识。
提示学生电能表计数器上最后一位数字为小数
设计实验是本节成功的关键，教师应多加以引导，并注重控制变量法和转化法的知识渗透。
在上述实验结论的基础上，教师应引导学生得出电功的计算公式
第二节 电流做功的快慢
学习目标
1．理解电功率、额定功率、实际功率的物理意义。
2．通过实验探究，掌握电功率跟电流和电压的关系，并能利用所学知识，解释生活、生产中的一些相关问题。
学时安排
本节用2学时，第一学时通过实验，建立电功率概念，掌握电功率跟电流和电压的关系；第二学时学习额定功率、实际功率的物理意义，应用所学知识，解释生活、生产中的一些相关问题。
第一学时
课前准备
1．家庭实验
调节吊扇调速器，观察电扇转速变化，思考：吊扇转速变化与哪些因素有关？
2．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
（说 明：普遍有疑问的问题可以写在纸条上，上课前反馈给老师）
合作探究
一、电功率
活动1：
（1）闭合教室内吊扇调速器开关，发现什么现象？
在这个现象中，你认为消耗了什么能，产生什么能？
（2）调节吊扇调速器到不同档位，感受风扇不同转速带来的风量变化，讨论：不同档位下，风扇工作一分钟给我们提供的风量相同吗？
为什么？
这说明单位时间内电流做的功是否都一样？
活动2：阅读教材开始至101页上部分内容，完成下列填空
活动3
思考：电流做功，电能转化其它形式的能，电流做了多少功，就有多少电能转化其它形式的能，能否用这些能量获得的快慢，来表示电流做功快慢？
我们选取电流经过电阻产生热的快慢来探究：电流做功快慢可能与哪些因素有关？
1．观察教材第101页图15-5，并阅读下面的文字，思考：
1．实验目的
2．制定计划与设计实验
思考讨论：
①电流做功快慢可直接测量出来吗？
②教材实验通过测量哪些物理量来反映煤油吸收的热量？计算热量的公式为：_____________________；
③电流做的功等于煤油吸收的热W=Q，我们的实验能完全达到吗？
④电功率P=____________,因此需要用停表测量__________。
参照第101页图15-5（a）、（b），设计实验。
3．进行实验与收集证据
按照教材提示，进行探究实验，把实验数据填入第101页实验表格中。
4．分析论证
实验后，进行分析论证，计算过程为：
1：
2：
3：
4：
5. .得出结论
根据观察的现象和记录的数据，你得出的结论是：
实验中你还有其他想法吗？请简要记录在下面：
说 明
利用身边器材开发物理相关实验，激发学习兴趣！
（本节设计抓住两条线：明线：用吊扇的转动快慢、单位时间的耗能等引出电功、电功率等感性认识；暗线：教材实验，理性分析物理规律。）
通过学生自学能解决的问题，教师不讲。
“转化”思想，要让学生明白。
让学生明白：为什么要测煤油吸热来反映电功。
要舍得花时间让学生说发现，提疑问。
根据实际情况，可边实验边启发边填写。
过程重于结果，可采用小组板演比赛法进行。
鼓励学生，进行发散思维训练。
强化记忆，重视落实。
第二学时
课前准备
1．家庭实验
调节台灯的调光开关，观察灯泡亮度变化，思考：灯泡亮度变化的原因。
2. 收集信息
收集一些家用电器说明书或铭牌，自带几盏不同规格的电灯泡、节能灯等小电器，记下观察所得，准备课上与同学交流。
3．预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
一、额定功率与实际功率的物理意义
活动1：
调节台灯调光开关，观察灯泡亮度变化，思考后讨论：
为什么灯泡有时正常发光，有时发光变暗，灯泡亮度变化的原因是什么呢？
活动2：演示实验
如图，连接电路，闭合开关后，调节滑动变阻器使灯泡出现不同亮度，如：发光较暗时，记下电压和电流示数：
发光正常时，记下电压和电流示数：
发光较亮时，记下电压和电流示数：
思考：①灯泡亮度、功率是固定不变的吗？与什么有关系？
②从实用的角度分析，我们会用哪种发光状态？为什么？
活动3 阅读教材第１０２页“额定功率”知识栏目中的内容，同学交流自带家用电器说明书和的电灯泡、节能灯等小电器铭牌上的数据含义，完成下列填空：
1．你的电器铭牌上标注的额定电压是 ，额定功率是
2．图15-6(a)中，灯泡额定电压是 ___ ，表示的物理意义是 _______________ ；额定功率是 ，表示的物理意义是 _________________ 。
（b）中微波炉额定电压是 __ ，额定功率是 ___ 。
二、额定功率与实际功率的相关计算
活动4：阅读课本１０３页例题思考：
①此灯泡接入220V电路中工作时的电流如何求？
②灯泡电阻如何求？
③设电阻不变，灯泡接入200 V电路中工作时的电流如何求？
④灯泡接入200 V电路中工作时的实际功率如何求？
再阅读解题步骤，思考：
①P额＝U额I额=U额2／R是如何推导出来的，
②和上面分步解题对比有何不同？
③类题目解题技巧是利用哪个物理量不变来求解？
④你还能推导出哪些求电功功率的公式来？
⑤你有那些疑问和收获？
说 明
利用身边器材开发物理相关实验，激发学习兴趣！
通过实验，让学生加深对额定功率与实际功率的区别与联系，为下节课做准备。
小组交流，充分开发课程资源。
复习旧知欧姆定律，自学和交流相结合，时间要合理设计。
落实解题步骤和方法的训练。
强化记忆，重视落实。
落实解题步骤和方法的当堂训练。
第三节 测量电功率
学习目标
1．经历 “测量小灯泡的电功率”的过程，体会根据原理设计实验的方法。
2．体验实际功率跟实际电压的关系，领悟用电器正常工作的条件。
3．会用电能表测算家用电器的功率。
课前准备
复习课本P74页实验：测量灯泡工作时的电阻
1.说明伏安法测电阻的原理。
2.画出电路图。
3.怎样正确地将电流表、电压表、滑动变阻器连入电路中？
4.连接电路时要注意哪些问题？怎样检查你连接的电路是否能正常工作？
预习记录
通过预习课文，你学会了什么，有哪些疑问，请简要记录下来：
合作探究
活动1：怎样知道用电器的电功率
说出你有哪些办法？
1. _________ _______ ；
2. _______ _________ ；
3. ______ __________ 。
活动2：测量小灯泡的电功率
1．提出问题
如果给你额定电压分别为2.5V和3.8V的小灯泡各一只，你能测出它们的电功率吗？
2．制定计划与设计实验
思考、讨论：
①用 表测出小灯泡两端的电压，用 表测出通过小灯泡的电流，根据 就可以计算出小灯泡的功率。
②你能画出测量的电路图吗？
③连接电路图时应注意哪些问题？怎样根据灯泡是否发光，电流表、电压表检查你连接的电路是否能正常工作？
④怎样测出小灯泡的额定功率？
3．进行实验与收集证据
⑴额定电压为2.5V的小灯泡
⑵额定电压为3.8V的小灯泡
实验要求两端的电压/V通过的电流/A电功率/W发光情况
小灯泡在额定电压下工作
小灯泡两端的电压是额定电压的1.2倍
小灯泡两端的电压低于额定电压
4．交流与合作
①小灯泡正常发光时的功率是什么功率？
②小灯泡两端电压低于或高于额定电压时，小灯泡的功率是什么功率？能否说这是小灯泡的额定功率？为什么？
③你在实验中还遇到了什么问题，你是怎么解决的？
活动3：利用家用电能表测算家用电器的电功率
讨论：
利用家用电能表测算家用电吹风的电功率：
1.你的测量步骤是：
①首先从电能表铭牌上查出 ，它表示用电器每消耗1kW?h的电能，电能表的转盘转过 转；
②关闭家里的 电器，只启动 ；
③利用 测量电吹风工作时电能表铝盘转n转所用时间为t；
2.（用字母代表所涉及的物理量）你能推导出计算电功率的公式吗？试一试！
说 明：
从生活走向物理，在生活中发现问题，用物理知识解决问题，用一个活动复习并引入新课
说明：测量小灯泡电功率是九年级物理的一个非常重要的实验。在实验探究中，引导学生结合电功率的计算公式了解实验原理，知道实验必须测量的物理量，画出电路图，选择需要的器材，进而完善电路的设计。
指导学生利用电功率的计算公式制定出完整的实验方案是本节的重点。引导学生与伏安法测电阻相对比，让学生明确测量的物理量，画出电路图，
伏安法测灯泡的电功率与伏安法测灯泡的电阻有很多相同的地方：如都是根据公式设计实验测量物理量，所测物理量、所用器材、电路图、连接电路的方法、故障的排除等基本相同。因此课前复习好测量灯泡的电阻的实验十分重要。特别是：1.如何连接电路，正确排除电路故障；2、滑动变阻器、电流表、电压表的使用等。从学生以往的操作来看似乎还有较大问题，应进行重点复习。
建议两组同学做2.5V的小灯泡；另外两组同学做3.8V的小灯泡，最后进行交流评估。否则时间不足。
小组内学生合作测量小灯泡在不同电压下的电功率，交流讨论，明确灯泡的亮度由灯泡的实际电功率决定，加在灯泡两端的电压越大，灯泡的电功率越大，进而区别额定功率和实际功率。
