电能与电功率1 单元作业设计

初中物理第十五章单元设计

-.单元信息

学科年级学期教材版本单元名称

基本信息

物理九年级第一学期沪粤版电能与电功率

单元

国自然单元口重组单元

组织方式

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

课时信息2认识电功率第十五章第二节

3怎样使电器正常工作第十五章第三节

4焦耳定律第十五章第四节

二、单元分析

(-)课标要求

本章内容在《义务教育物理课程标准(2022年版)》中属于“能量”这一主

题。教学时应贴近学生生活，关注学习生长点，以具体事实、鲜活案例、生活

经验和基本概念等引导学生进行理性思考。注重时代性，加强与生产生活、社

会发展及

科技进步的联系，凸显我国科技成就，引导学生增强文化自信，树立科技强国

的远大理想。

具体内容要求如下：

・从能量转化的角度认识电源和用电器的作用。

例1定性说明电热水壶、电风扇工作时能量转化的情况。

•结合实例，了解电功和电功率。知道用电器的额定功率和实际功率。例

2调查常见用电器的铭牌，比较它们的电功率。

•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•

了解家庭电路的组成。有安全用电和节约用电的意识

例3了解我国家庭用电的电压和频率，在家庭用电中有保护自己和他人的安

全意识。

活动建议：

•学读家用电能表，根据读数计算用电量。

•调查当地人均用电量的变化，讨论它与当地经济发展的关系。

（二）教材分析

1.知识框架

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。

本章教材首先联系生活实际让学生认识电能，通过分析电能的转化进一步

认识电功。在引入电功率时，让学生先观察用电器的铭牌，并通过“活动2”启

发学生从能量的角度思考，从而认识到电流做功有快有慢，为了比较电功的快

慢，建立电功率的概念。接下来探究电功率与哪些因素有关，学习电功率的公

式，了解用电器的额定功率和实际功率。电流的热效应是电能转化为内能的过

程，首先通过实验探究通电导体放出的热量与哪些因素有关，然后让学生了解

焦耳定律的内容和数学表达式，进一步运用焦耳定律分析解决实际问题，了解

电热的应用与控制。

（三）学情分析

初中学生前面学习过功和机械能，知道了力可以做功，但同时生活和生产

的很多方面又说明了电可以做功，比如电动机，从而功率这个概念就可以顺理

成章的引入电功率，学生对电功率既熟悉又陌生，熟悉的是功率，不熟悉的是

电功率，如何从功率顺利过渡到电功率就将直接影响学生对本章内容的掌握情

况。

三、单元学习与学习目标

1.知道电能。理解电功，知道电功的单位。认识电能表，会读电能表。

2.结合实例理解电功率。知道电功率的单位。

3.知道电功率与电流、电压之间的关系，能运用电功率的公式进行简单计算。

4.知道用电器的额定功率与实际功率。会测量小灯泡的电功率。

5.了解焦耳定律，用焦耳定律说明生产、生活中的一些现象。

6.知道电流的热效应及其在实际中的应用与控制。

四、单元作业设计思路

单元作业设计目的在于为学生提供具有自主选择性、不同形式的内容作业，

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与挖掘。所设计的拓

展型作业与实践型作业，都有一定的探究性，力图让学生通过参与实践活动，体

验由生活走进物理，从物理走向社会的学科特点。所设计的巩固型作业以物理课

程标准为依据，在单元学习的基础上，深入研究教材系统和课程标准要求依据学

生的认知特点和本单元的教学内容，对教学内容进行合理组合，由浅入深，由易

到难。确定本单元的知识系统，目的在于检查学生对基本知识与技能和有关物理

概念理解程度，实现对学生的知识和能力统一提升，全面实现学科素养的目标。

五、课时作业

第一课时电能与电功

(-)课前作业

题目编号001作业性质活动作业完成时长6分钟

找到自己家电能表，观察上面的示数，思考电力公司是如

具体内容题目

何记录居民家的电费？自己家上个月的电费是多少？

答案答案合理即可

1、小组成员参与度□优秀口良好口合格

作业评价2、学生对科学探索的兴趣度口优秀口良好口合格

3、学生语言组织表达能力□优秀□良好口合格

结合实际，会通过读取电能表，认识自己家中用电量，养成节约

设计意图

用电的好习惯。

难度口较易国中等□较难

作业分析

来源口引用口改编四原创

（二）课后作业

题量3题完成时长6分钟

1.下列情况中，不属于电流做功的是（）

具体内容题目

A.电动机转动B.风力发电

C.点灯发光D.电脑处理数据信息

2.如图所示，对于电能表面板上的一些参数的理解，下列说

法正确的是()

A.此表是测量电功率的仪器

B.此时的电能表的读数为586.6J

C.10(20)A中的20A是指这个电能表中通过的电流是20A

D.720”(kwh)指申,路每消耗1千瓦时电能.转母转过720转

答案1.B2.D3.洗衣机，电能转化为机械能；电风扇，电能

转化为机械能；空调，电能转化为机械能。答案合理即

可。

能将所学物理知识与实际情□优秀口良好口合格

景联系起来；

作业评价能运用物理知识解释生活中口优秀口良好口合格

的现象和解决简单的实际问

题。

通过3道题，考查学生运用物理知识解释生活中的现象以

设计意图

及解决实际问题的能力，学以致用。

难度因较易国中等口较难

作业分析

来源口引用因改编国原创

（三）实践作业

题目编号005作业性质实践作业完成时长10分钟

新能源汽车现在越来越普及，请你在放学回家的路上数

-数遇到的新能源汽车（绿牌）的辆数和燃油车（蓝

题目牌）辆数？请指出电动汽车在充电及使用过程中，能量

具体内容

分别是如何转化的，请从能量转化的角度解释电动汽车

为什么需要动能回收系统？

答案合理即可

有认真记录数据口优秀口良好口合格

作业评价结合所学知识能简单分析口优秀口良好口合格

有良好的科学态度与责任口优秀口良好口合格

将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生

作业分析及

活，更要服务于生活的认知，了解科技前沿相关内容，培养科学

设计意图

发展观

第二课时认识电功率

（一）课后作业（A组）

题量4题完成时长5分钟

1.甲、乙两个用电器工作时，甲用电器的电功率比乙大，

则说明（）

A.电流通过甲用电器做的功比乙多

B.电流通过甲用电器做功的时间比乙短

C.电流通过甲用电器做功比乙快

D.电流通过甲用电器做功的时间一定比乙长

2.某同学家的电能表上标着“3000r/（kW-h）”。他用这个电

能表来测量某用电器的功率：他把家中的其它用电器都

具体内容题目与电源断开，仅让这个用电器工作，1min内电能表的转

盘转了15转。该用电器的功率是（）

A.200W

B.300W

C.750W

D.1.8x104W

3.如图所示，闭合开关后，小灯泡Li比小灯泡L2暗，小明

测得通过L1的电流远小于心的电流。则L1与上比较，以下

判断正确的是（）

A.Li的电阻大一L,―

B.Li的两端电压大㊁L?

C.Li的实际功率大

D.工作相同时间，小消耗的电能多

4.将Li、L2、/三盏灯串联在电路中，发现L1最暗，上较

亮，L3最亮，则这三盏的物理量关系正确的是（）A.Ui

>U2>U3

B./1</2<13

C.Ri>R2>R3

D.Pl<P2<P3

答案1.C2.B3.A4.D

结合电能表，通过电能表的转动□优秀口良好口合格

快慢计算电功率的大小；

作业评价通过小灯泡的明暗程度与电功率口优秀口良好口合格

的大小关系，同时复习电路连接

方式及欧姆定律。

从不同方面落实物理学科核心素养，让学生在完成课后习题的

设计意图

过程中熟练掌握电功率的影响因素及计算公式。

难度国较易国中等口较难

作业分析

来源因引用国改编叼原创

(-)课后作业(B组)

题量3题完成时长15分钟

1.某实验小组用“伏安法”测小灯的电功率，待测小灯泡的

额定电压为2.5V,额定功率小于1W。

f£.R

(1)用笔划线代替导线，完成图甲中实物电路的连

接；______

(2)开始实验后，移动滑动变阻器的滑片同时眼睛

应注视______的示数，当电压表示数为2.5V时，电流表

示数如图乙所示，则小灯泡的额定功率为______W;

(3)小组不用电压表，添加了已知阻值为R。的定值

电阻，设计了测量额定电压为Uo的小灯泡额定功率的电

具体内容题目路，如图丙所示。

①断开开关S1,闭合开关S2,移动滑动变阻器滑片

P,当电流表示数为______时，小灯泡恰好正常发光；

②保持滑动变阻器滑片P位置不变，闭合开关S1,断

开开关S2，记下电流表示数为I；

③推导出小灯泡L的额定功率表达式P额=______(用

已知量和测量量表示)。

2.题图甲是某款电热饭盒，部分参数如下表，其简化电

轮邛图乙所示，Ri、R2均是发热电阻(阻值不随温度变

额定电压220V

低温挡48.4W

额定功率

向znn旧400W

(1)开关S接触1时，电热饭盒处于高温挡还是低温

挡？(2)电热饭盒正常工作时，利用高温挡将质量为

1kg,初温为20℃的汤加热至50℃,需要多少时间？(C

汤取4.0X103J/(kg-℃),不考虑热损耗)

(3)R2的阻值。

.如图所示，电源电压恒

3'S,I凡

S3\

定，Ri、R2是定值

上J占,电阻，

s?R

Ri=20Q,滑动变阻2器R3标

T|-----------------

有“20Q0.5A”字样，只闭

合开关Si,电流表的示数为0.9A;同时闭合开关Si、S2、

S3,电流表的示数变为1.5A。求：

(1)电源电压为多少？

(2)定值电阻R2的阻值？

(3)只闭合开关S3,在电路安全情况下，当电路总功率

最大时，滑动变阻器R3在20s内消耗的电能？

1.

LL一。苧烈,1

答案答案

Uoux(/-t/o)

电压表0.75Ro°A。

2.(1)低温档；(2)300s；(3)

879Q3.(1)18V；(2)30。；(3)

熟练电功茎公式P=UI

U2口优秀口良好口合格

R=

12R。

根据电功率的影响因素及计算公口优秀口良好口合格

式，掌握测量用电器电功率的方

作业评价

法，并能根据电路的动态过程分

析电功率的大小变化，熟练运用

数学知识处理物理问题中的各物

理量之间的关系。

通过实际用电器的相关数据，分析数据及电路图，打破常规思维

设计意图中电阻越多电功率越大的定势，进一步加强对影响电功率因素的

理解，体会到物理知识在生活中无处不在。

作业分析难度口较易因中等国较难

来源国引用国改编四原创

（二）实践作业-粗略计算自己家中一天的用电量

观察自己家中日常使用的用电器铭牌，粗略计算自己家

中一天的用电量，并与通过APP查询到的家中实际一

天的用电量作对比，简单分析两个用电量之间差异的原

题目

具体内容因。按照查询到的自己家中每天不同时段的用电情况，

并结合分时电表的计费规则，判断一下自己家中是否适

合使用分时计费。

答案合理即可

有认真记录数据口优秀口良好口合格

作业评价结合所学知识能简单分析□优秀口良好口合格

有良好的科学态度与责任口优秀口良好口合格

作业分析及将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生

设计意图活，更要服务于生活的认知，培养节约用电的习惯。

第三课时怎样使用电器正常工作

（-）课前作业

题目编号001作业性质活动作业完成时长5分钟

观察两件家用电器铭牌，写出各项信息的意义

（如：台灯.、电视、电吹风等）与同学进行交流。

具体内容题目

画

■“CMMlM

■■■一I—

CMVTD

・■：W&-M0V-SMO*

答案答案合理即可

1、小组成员参与度口优秀口良好口合格

作业评价2、学生对科学探索的兴趣度口优秀口良好口合格

3、学生语言组织表达能力口优秀口良好口合格

设计意图提高获取信息，处理分析信息的能力，留心生活中的物理现象。

难度国较易国中等口较难

作业分析

来源口引用口改编团原创

（二）课后作业（A组）

题量3题完成时长6分钟

1.下列物理量中，反映不同灯泡亮暗程度的是

（）

I

一

I.

T

A.灯泡两端电压的大小

B.灯泡电阻的大小

具体内容题目C.通过灯泡的电流强度的大小

D.灯泡工作时的电功率的大小

2.小灯泡的额定电压为2.5V,当小"丁泡两端的电压为

2.5V时，用电流表测得通过小灯泡的电流如图所示，则

测得此时通过小灯泡的电流为

A,小灯泡的额定功率为W。

2

%

隼…0.6

°Q）@

3.有一个小灯泡标有“4V,4W”字样，求其额定电流和

电阻。假如它接在2V的电路中，它实际功率为多少？

答案1.D2.0.30.753.1A4Q1W

知道电器正常工作时的条件□优秀口良好□合格

作业评价掌握电功率在实际问题中的口优秀口良好口合格

运算

理论联系实际，掌握电器正常工作时的条件，以及正常工作时的

设计意图

各项电学信息，理解各种实际问题产生的原因。

难度国较易因中等口较难

作业分析

来源口引用因改编国原创

（二）课后作业（B组）

题量3题完成时长15分钟

1.两个白炽灯泡L1上标着“220V10W”，L2上标着

“220V40W”。现把它们串联后接入电压为220V的电

路，下列说法正确的是（）

A.L2的实际功率大于L1的实际功率

B.LI、L2的实际总功率小于100W,大于40W

C.Ll、L2的实际功率之比是2：5

D.L1的实际功率小于8W

具体内容题目

2.如图所示，将甲、乙两灯串联在电路中，闭合开关，

发现甲灯发光，乙灯不发光。则乙灯不发光的原因可能是

（）@甲

A.乙灯灯丝的电阻比甲的大

B.乙灯的实际功率太小

C.乙灯的额定电压太低

D.通过乙灯的电流小于甲灯的电流

3.小华做“测量小灯泡电功率”实验。实验室有如下器

材：电源（电压恒为6V）、小灯泡（额定电压为

2.5V,灯丝电阻约为10。）、电流表电压表开关各一

个、规格分别为Ri：“10。1A”和R「'3O。0.5A”

的滑动变阻器各一个、导线若干^~薪］

匕口口卬价i七.

1J00.10.20.3/A/,、|e-H.

甲Z丙（1）小华设

计了图甲所示的电路，她应选用的滑动变阻器规格为

（R1/R2）o

（2）连接好电路后，闭合开关，发现小灯泡不亮，此时

小华（能/不能）确定电路一定存在故障。

（3）如果电流表有示数，电压表无示数，则故障原因可

能是小灯泡（短路/断路）。

（4）确定电路正确后。移动滑动变阻器滑片在不同位

置，小灯泡U-I图像如图乙所示，当小灯泡正常发光

时。小灯泡的额定功率为W。

（5）小华在某次调节中滑动变阻器接入电路的阻值增加

了同时小灯泡电阻变化了△R”则AR（大

于/小于/等于）△比。

（6）同组的小敏在测该小灯泡的额定功率时，电压表损

坏，小敏利用身边的器材设计了如图丙所示的电路。其

中电源电压恒为U,R的电阻值已知。

①闭合开关S和，（调节/不调节）滑动

2.5V

变阻器的滑片，使电流表的示数为R；

②闭合开关S和，（调节/不调节）滑动变

阻器的滑片，记录电流表的示数为I；

③小灯泡额定功率表达式为：P额=（用已知量符号

表示）。

答案1.D2.B3.(1)R2；(2)不能；(3)短路；(4)0.625；

(5)大于；(6)①S2,调节；②S1,不调节；@2.5VX(I-

2.55

R)。

结合电能表，通过电能表的转动□优秀口良好□合格

快慢计算电功率的大小；

作业评价通过小灯泡的明暗程度与电功率□优秀口良好□合格

的大小关系，同时复习电路连接

方式及欧姆定律。

从不同方面落实物理学科核心素养，让学生在完成课后习题的

设计意图

过程中熟练掌握电功率的影响因素及计算公式。

难度国较易因中等口较难

作业分析

来源国引用因改编13原创

（三）实践作业一测量用电器的实际功率

材料电能表、计时器、用电器

1.将所有的用电器和插座断开，观察电能表指示灯是否

闪烁，确认不闪烁时记录下电能表当前电量；

步骤2.只开一个用电器，工作10分钟断开；

3.查看电能表此时用电量

4.根据消耗的电能和时间计算电功率。

有认真记录数据口优秀口良好口合格

作业评像结合所学知识能简单分析□优秀口良好口合格

有良好的科学态度与责任口优秀口良好口合格

将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生

活，更要服务于生活的认知，培养节约用电的习惯。

第四课时焦耳定律

(-)课前作业

题目嫦号001作业怪质宛或时梭

家里空调或者电热水壶刚运行时，以及运行一会后，用手

摸一摸电源线，你有什么发现？

逮冒

具体内容

簪案运行一段时间后会发热，电流的热效应。

作业评侨1、小组成员参与度口优秀口良好口合格

2、学生对科学探索的兴趣度口优秀口良好口合格

3.学生语言组织表达能力口优秀口良好□合格

让学生提前感受电流的热效应，对这种现象产生疑问和兴

设计意图

趣，引发更多的思考。

难度国较易口中等口较难

作业分析

来源口引用□改编13原创

（二）课后作业（A组）

题目数量4完成时长12分钟

1.把家里的用电器列个清单，找出哪些主要利用电流的

热效应工作的？哪些用电器中电流的热效应是副作用？

2.在“探究电流产生的热量与哪些因素有关”的实验

/1\*必乂士垩rH田；cbR口W旦开辛的丘必口佑

（3）本实验的结论是：在和通电时间相同

时，导体电阻越大，电流产生的热量。

3.某导体电阻为10Q,通过1A的电流10s产生的热量

为

多少？

4.电炉中的电阻丝通电一段时间后变得很烫，而连接电炉

的导线却不怎么热，主要是因为（）

A.通电导线的电流小于通过电阻丝的电流

B.导线的绝缘皮隔热

C.导线散热比电阻丝快

D.导线的电阻远小于电阻丝的电阻，导线上产生的热量

很少

答案1.答案合理即可;2.（1）温度计示数变化的多少（2）

质量相等初温相同煤油的比热容比水小，吸热后温度变

化比水更明显（3）电流甲电流和通电时间一定时，导

体的电阻越大，产生的热量越多（4）调节滑动变阻器，

改变电路中的电流，记录同一烧瓶中的液体在相同时间

不同电流下的温度变化；3.1OOJ.;4.D

物理知识生活化□优秀口良好口合格

理解实验过程，知道实验步

口优秀口良好口合格

作业评价骤和设计意图

基本公式焦耳定律的理解和

口优秀口良好口合格

应用

从生活中的实例入手，理论联系实际

设计意图

对电流的热效应在实际中的应用和理解

难度国较易因中等口较难

作业分析

来源口引用因改编因原创

（二）课后作业（B组）

题量2题完成时长10分钟

1.电动机是将电能转化成机械能的机器，但由于线圈内

部有电阻，所以同时还有一部分电能转化成内能。若

一台玩具电动机接在6V的电源两端，使其正常转

动时，通过电动机中的电流为0.3A；短暂地卡住电

动机转动轴，使其不能转动，通过电动机中的电流

为3Ao则这台电动机线圈的电阻为Q,正

常转动时的效率是

2.在测量小灯泡电功率的实验中，电路如图甲所示，电

源电压恒为4V,小灯泡标有“2.5V”字样，滑动变阻器

题目

规格为“50。1A”，实验得到小灯泡的I-U图像如

具体内容

图乙所示。求：

（1）小灯泡的额定功率；

（2）小灯泡正常发光时，滑动变阻器R接入电路的阻

值；（3）当小灯泡消耗的功率为0.2W时，通电

Imin,滑动变阻器R产生的热量。

答案1.290%;2.(1)0.75W(2)50(3)36J

理解能力、综合分析能力；□优秀口良好□合格

作业评价

科学思维、科学探究。口优秀口良好口合格

将所学电功和电能的物理知识应用于生活中，实现物理源于生

设计意图

活，更要服务于生活的认知，学会融会贯通，锻炼分析能力思考

难度口较易国中等国较难

作业分析

来源国引用国改编口原创

（三）实践作业一了解变压器在输电方面的作用

找并观察变压器（注意安全，只可观看不可触碰），查阅

资料，回答以下问题

（1）在哪可以看到变压器

问题（2）解释设置变压器在输电方面的作用

探究能力口优秀口良好口合格

作业评价

有良好的科学态度与责任口优秀口良好口合格

作业分析及提高自主学习能力，提高动手能力，根据所学物理知识理解实际

设计意图生产生活中一些设备的作用和意义。

来源口引用口改编国原创

六、单元质量检测作业

检测内容电能与电功率题15题完成时间45分钟

量

一、填空题

1.电热水壶上标有“220V800W”，小明发现烧水过程中热水壶的发热体部分很快变热，但

连接的电线却不怎么热，是因为导线的电阻比发热体的电阻_________；在额定电压下，热

水壶烧水210s,这段时间内电热水壶发热体产生的热量为________J,若发热体产生的热

量全部被水吸收，能将_________kg的水从2（TC升高至100℃.[c水=4.2x103J/（kg・℃）]

2.如图所示，闭合SuS2、S3时，电压表示数为3V,电流表示数为0.5A,Ri在10s

内产生的热量是J;闭合S1、S3,断开S2时，电压表示数为2V,此时R1与R2的

功率之比为.

3.如图所示的电路中，不计温度对灯丝电阻的影晌睇电压保持不变.当在a、b间接

"6V6W”的灯泡Li时，闭合开关，灯L、卜均,1常岑光；M开开关，在a、b间换接入一

个“6V12W”的灯泡1_2后，再闭合开关，L的亮度变（选填"亮”或“暗”），1_2消耗的实际

功率12W（选填“大于”“小于”或“等于"）.若只把Li、L2串联,它们两端允许加的最

大电压为—V

二、单选题

4.下列用电器中，利用电流热效应工作的是

A,电风扇B.洗衣机C.电暖气D.电视机

5.甲.乙两电阻之比为1:3,在相同时间内产生热量之比为3:4,则通过甲.乙两个电阻的

电流之比为（）

A.3:2B.2:3C,1:3D,3:4

6.图甲所示电路，定值电阻Ro与滑动变阻器Ri串联.图乙是该滑动变阻器的功率与电流

关系的图象（不考虑温度对小灯泡电阻的影响）.下列判断错误的是

A.Ri的最大阻值为50Q

个/VW

B.Ro阻值为10Q

C.电源电压为12V

D.Ro的最大功率为2W

7.如图所示电路，电源电压保持不变，Ri=5Q,滑动变阻器R2的最大阻值为15Q.闭

合开关S,向左移动滑动变阻器滑片P胜过程"^列^^尉是

A.电流表A的示数变小*

B.电压表v的示数增大—'N―0------®

C.滑片可在R2上任意移动

D.若滑片移到b端时，Ri与R2的电功率之比为3:1

8.如图所示电路，电源电压不变，闭合开关S,当滑片P置于滑动变阻器R2的最右端B

处时，电压表的示数为4V,定值电阻Ri的功率为0.8W;当滑片P置于滑动变阻器R2的

中点时，电压表的示数变化了1V.下列结果正确的是

A.电源电压为8V

B.Ri的阻值为20Q

C.电路前后电流之比为1:3

D.电路总功率变化了1.2W

三、实验题

9.如图所示，甲、乙两透明密闭容器中都有一段电阻丝，内有质量相等的空气,U形管中液面

高度的变化可以反映密闭容器中空气温度的变化.

11.学校兴趣小组的同学自制了一台电烘箱，电烘箱的技术参数及设计的简化电路图如