在下册第十章《机械能及其转化》中，学习了物体才能对外做功，表示这个物体具有能量，使我们认识了机械能。
比如，飞行的客机具有动能和势能，或则说客机具有机械能。
干电板、蓄电瓶也存储了能量，这些能量称作电能。
干电瓶
蓄电瓶
化学学中能量是指才能做功的物体所具有的量，做功指的是这个物体消耗的能量，功是评判能量大小的根据，因而学习中要注意功和能的区别。
物体做功消耗机械能，电压也能做功消耗电能。
知识点三：电功
后面我们晓得力可以做功，其公式为：W=Fs，晓得力的大小与物体在力的方向上联通的距离就可以求出功的大小。
电压做的功叫电功，右图中电流正在通过电动机做功，这一过程中电能转化为机械能。虽然不仅仅是电动机，象电灯通电发光也是电压在做功，这个过程中电能转化为光能，所有用家电都是借助电能来做功的，用家电消耗多少电能，电压就做多少功，同时转化为多少其它方式的能。
1．电能转化为其他方式的能的过程就是电压做功的过程。有多少电能发生了转化就说电压做了多少功。
2．估算电压做的功：
在家庭里，电压做了多少功可以通过电能表来读下来，但在我们中学的实验室里，想晓得电压做多少功，我们就要研究电压做功多少与哪些有关系。
研究表明：电压做功的多少跟电压的大小、电压的高低、通电时间的长短都有关系。
在实验室里检测小灯泡消耗的电压不可能用电能表，只能用公式来估算：
公式：W=UIt
W——焦（J）
U——伏（V）
I——安（A）
t——秒（s）
针对纯内阻电路(关于纯内阻电路在焦耳定理一节里有详尽述说)，结合欧姆定理的推论公式有：
1.电功
在数学学中，把电压所做的功称作电功。
这么，电压怎么做功呢？请看下边的反例。
●电能转化为机械能
如右图所示：
将小电动机、电压表、电流表、变阻器、电池、开关等器材用导线连成电路。
闭合开关,通电一段时间,观察砝码高度的变化
电路中有了电压,电动机就可以提起重物。
在电动机提起重物的过程中,重物的重力势能降低,也就是机械能降低。
这是电压在做功,电动机把电能转化为机械能.
实验说明：
电压做功的过程，就是电能转化为机械能的过程。
●电能转化为热能
电压在通过电热水壶，把电能转化为热能。
电热水壶电压做功的过程，就是电能转化为热能的过程。
●电能转化为机械能和热能
电压在通过电电吹风，把电能转化为机械能和热能。
电吹风电压做功的过程，就是电能转化为机械能和热能的过程。
●电能转化为热能和光能
电压在通过电浴霸，把电能转化为热能光能。
浴霸电压做功的过程，就是电能转化为热能和光能的过程。
以上事实说明：
（1）电压做功的过程,实际就是电能转化为其他方式的能的过程。
（2）电压做了多少功,就有多少电能转化为多少其他方式的能。
2.用家电
把电能转化为其他方式能的装置称作用家电。
最常见的家用家电就是用家电的一些种类，例如洗衣机、电烤炉、电视机、微波炉……
3.影响电功的诱因
【认真读图】
在右图中,砝码被提高得越高,电压做功越多，消耗的电能也就越多。
保持相同的通电时间,分别用不同大小的电流、电流将砝码提起,瞧瞧电压做功多少跟电流、电流的关系。
☛由实验结果可知:
在通电时间相同的情况下,电流越大,电压越大,砝码被提高得越高,电压做的功就越多。
☛研究表明:
电压所做的功跟电流、电流和通电时间成反比。
☛电功的公式：
电功与电流、电流、通电时间的关系可用公式表示为：
W=Ult
☛符号的意义及单位：
W——电功——焦耳(J)
U——电压——伏特(V）
I——电流——安培(A)
t——时间——秒(s)
4.电功的估算
【视频】
视频反省：
（1）电压做功转化为多种其他方式的能，视频仅举几例说明。
（2）电瓶存储的电能多少可用W=UIt统一单位后算出。
（3）电功公式：W=UIt是实验得出的公式，估算电功用其他推论公式得到的结果相同，可按照自己基础选定公式。
5.电瓶存储电能的估算方式
电功是用家电把电能转化为其他方式能的多少，这个过程消耗了电源的能量，所以用电功公式可以估算出电瓶存储电能的多少。
例题：
如右图手机电瓶标号：3.7V，借助这组数据算出这款手机电瓶的容量。
手机工作电流：U=3,7V，
电压：I==1.35A,
时间：t=1h=3600s
按照电功公式:
W=UIt=3,7V×1.35A×3600s
=
按照这一数据可大概判定出手机待机时间长短。
也可以用电功公式算出电动车所配电池存储电能的多少，来判定电列车的续航能力。
下面这幅图朋友们其实还很熟悉，这是我们在学习功率一节内容时，比较物体做功快慢的图例。
我们晓得，比较物体做功快慢用功率表示，也就是把物体在单位时间内所做的功称作功率。
用公式表示为：P=W/t
与物体做功快慢类似，电压做功也有快有慢，不同大小的用家电在相同时间内做的功不同，电功率也就不同。
白炽灯节能灯小灯泡
白炽灯、节能灯、实验室的小灯泡，正常工作相同时间做的功不同，电功率也不同。
知识点一：电功率的定义与单位
一．数学意义：表示电压做功的快慢。用字母P表示。
在意义、定义、公式方面与这儿的电功率与我们在八年级的时侯学习过机械功的功率没有哪些区别。
二．单位：瓦特，简称瓦，符号是W。
常用单位：1kW=10３W
若果某台家电的功率是1000瓦特，可以表示为：
P=1000W
三．定义：假如在t如此长的时间内电压做功为W，这么，电功率P就是：
W——焦耳（J）
t——秒（s）
P——瓦特（W）
注意这儿的W与公式中的W意义是不同的，一个表示数学量，一个表示单位，不要混为一谈。如同我们曾经学习速率时，也遇见过这些情况：S表示路程这个数学量，也表示时间的单位。
假如某台家电的功率是500瓦特（可以表示为：P=500W），也就是500焦耳/秒，意思是：每1秒电压做功500焦耳，或则说这台家电每1秒消耗500焦耳电能。
又由于W=UIt，代入
P=W/t（1），
得：P=UI（2）
P——瓦特（W）
U——伏特（V）
关于（1）、（2）这两个公式，我们之后就会常常用到。
四、千瓦时的由来：
按照前面的公式变型估算：1千瓦时可以看作功率为1kW的用家电使用1h所消耗的电能。
1.电功率的概念：
在热学中，把电压做功的快慢称作电功率。
电功率等于电功与时间之比.
即：电功率=电功/时间.
2.公式：
用公式表示：P=W/t——变式W=Ptt=W/P
电功率公式：
由电功公式：W=UIt和电功率公式：P=W/t可以推导入电功率的另一个公式，推论过程为：
P=W/t=UIt/t=UI所以得出电功率公式：
P=UI
即：电功率=电流x电压
从这个关系公式中不难看出，假如我们测出用家电的电流和电压，能够求出用家电的电功率。
因为P=UI和欧姆定理I=U/R及变式U=IR这么可以得出下边两个多项式。（请在电脑上推论一下，感受多项式的意义）
P=I²RP=U²/R
这两个推论式也是估算电功率常用的算式。
应用估算
估算电功率的多项式P=I²R和P=U²/R是依照欧姆定理和电功率公式P=UI推论的多项式，它们易于纯内阻电路，对于热学估算和电路剖析应用很便捷。
3.单位：
国际单位也与机械功率一样：
W——电功——焦耳（J）
t——时间——秒（s）·
P——电功率——瓦特（W）
常用单位：千瓦（KW）
换算关系：1KW=10³W
公式中数学量的单位：
I——电流——安培（A）
U——电压——伏特（V）
R——电阻——欧姆（Ω）
P——电功率——瓦特（W）
4.单位“W”的数学意义
比如：某用家电标牌标有“100W”字样，表示这个用家电在正常工作时，每秒做100焦的功。
典型例题
小明研究发觉，他买的一台电动赛车是由两节相串联的干电瓶给一个马达供电来驱动的，他用仪器检测赛车运行时通过马达的电压是0.2A，求：
（1）赛车上的小马达工作时的电功率是多少？
（2）赛车行驶10分钟，电压要做多少功？
【解析】：两节串联干电瓶的电流为3V
方式一：（1）P=UI=3V×0.2A=0.6W
（2）t=10min=600s
W=Pt=0.6W×600s=360J
技巧二：（2）t=10min=600s
W=UIt=3V×0.2A×600s=360J
（1）P=W/t=360J÷600s=0.6W
【答案】：0.6W360J
典型例题
小明观察到他家的电水壶正常工作时的电功率是2.2KW，烧开一壶水在3分钟，须要消耗多少电？已知家庭电路的电流是220V，这么通过电水壶的电压是多少？其中的电热丝的阻值是多少？
【解析】：3min=0.05h
W=Pt=2.2KW×0.05h=0.11kW·h
由公式P=UI变型得：
I=P/U=2200W÷220V=10A
R=U/I=220V÷10A=22Ω
【答案】：0.11kW·h10A22Ω
知识点三：实际功率与额定功率
既然灯泡的高度与用家电的电功率有关，这么问题来了：
1、如图有两只白炽灯，一个灯光上标有“22040”，另一个标有“22060”的字样，哪些意思呢？
2、标60W的灯一定比标40W的更亮吗？
原先，通常的用家电上都有类似这样的标牌，这儿的“220”指的是它正常工作时的电流，也叫额定电流；“40”、“60”指的是正常工作时，两电灯消耗电能的功率，也叫额定功率分别为40W、60W。若果两灯都在220V的电流下工作，这么它们都能正常工作，60W的更亮一些，倘若不是在220V的电流下工作，这么谁亮，就要看它们的实际电功率那个大了。
用家电不一定总能正常工作，只有在额定电流下它能够正常工作，他的电功率才刚好等于额定功率，但若果家电长时间不在额定电流下工作，将不能发挥其正常作用，假若电流严重偏离额定值，还有可能减短用家电的寿命，甚至顿时毁坏！
典型例题
小华用电流为4V的蓄电瓶和一个尺寸为“3V3W”的小灯泡组成电路,为了能使小灯泡正常发光,他设计了如图所示的电路。求：
(1)小灯泡正常发光时的电压;
(2)小灯泡正常发光1min消耗的电能;
(3)定值内阻的电阻。
【解析】：
(1)首先理解“3V3W”的涵义：正常工作时电流为3V；正常工作时的电功率为3W。所以正常工作的电压为：I额=P额/U额=3W/3V=1A
(2)1min=60sW=Pt=3W×60s=180J
(3)因为电路是串联的，要使电灯正常工作，内阻要分掉的电流为：
UR=4V-3V=1V；同时IR=I额=1A，
所以:R=UR/IR=1V/1A=1Ω
注意：之后再见到电灯、电炉等电热器的标牌上的“**V**W”字样时，都要晓得这儿告诉我们的是“两明两暗”四个信息：
两明：正常工作的电流、正常工作时的电功率；
两暗：我们可以按照“两明”可以估算出这个用家电正常工作的电压、再按照正常电流与正常电压可以估算出用家电的阻值。
【知识回顾】
我们学习了欧姆定理I=U/R之后，应用欧姆定理的原理，用电流表测电流、用电压表测电压，就可以测出未知内阻Rx的电阻和小灯泡内阻与湿度的关系。
用电压表和电流表测阻值的实验电路被称为“伏安法”电路，检测方式被称为“伏安法测内阻”。
右图是俺们熟悉的实验内容：
实验器材
电路图
实验电路联接
仔细想一想只要用电流表测出电流、用电压表测出电压，就可以按照I=U/R算出被测阻值的电阻.
假如用电流表测出电流、用电压表测出电压，按照P=UI能够也用“伏安法”测出小灯泡的电功率呢？
实验原理与电路设计：
原理：P=UI
电路设计：
滑动变阻器的作用：
1、保护电路，避免电压过大；
2、改变灯泡两端电流，实现对灯泡在不同电流下工作情况的研究，
注意：
1、电压不要超过灯泡额定电流的1.2倍，以免毁坏。
2、在检测小灯泡电功率的实验中,不能将多次测得的电功率求平均值，由于不同的电流下，用家电的电功率是不一样的。
3、在检测小灯泡电功率的实验中，闭合开关后灯不亮，不一定是小灯泡发生了故障或电路联接出现错误，还有可能是滑动变阻器连入了最大电阻。这时应当观察电流表或电压表的示数情况。
4、不要误觉得灯泡的额定功率越大，灯泡就越亮。灯泡的色温决定于其实际功率，灯泡的实际功率越大，色温越高。额定功率大的小灯泡在电流很低时，也有可能很暗。
视频：[实验]检测小灯泡的电功率
（选择音量横屏看）
视频反省：
1.当用家电实际电流等于额定电流时，实际功率等于额定功率，用家电正常工作。
2.当用家电实际电流小于额定电流时，实际功率小于额定功率，影响小灯泡使用寿命或烧毁。
3.当用家电实际电流大于额定电流时电功率与电压电流的关系图，实际功率大于额定功率，用家电不能正常工作。
知识点一：电压的热效应
电压通过导体时电能转化成内能，这个现象称作电压的热效应。其实电压通过导体时，有的电能绝大部份转化为内能，例如各类电热器；也有的大部份转化为其它方式的能，有极少一部份电能会转化为内能，如电动机。
但无论是哪种用家电总会由于通电而或多或少的形成热量，焦耳定理就是拿来研究电路中电流通过任意用家电所形成热量的。
视频：探究电压的热效应
电压的热效应
我们每位家庭都有各类家用家电，电冰柜、洗衣机、电饼铛、电饭煲、电热水壶、电炉子等等。
其中电饼铛、电饭煲、电热水壶、电炉子与你冬天相随的暖孩子原理相同电功率与电压电流的关系图，都是把电能转化为热能的装置。
化学学中把电压通过导体形成热量的现象称作电压的热效应。
常见借助电压热效应工作的设备一般称为电热器.诸如
电饼铛炖锅
电炉子电热水壶
暖孩子
，时长11:28
【新课学习】
为了探究“电流通过导体时形成的热量的多少与哪些诱因有关”，课本中设计了如右图实验装置。
实验剖析：
1.实验中两个烧杯中装有等量的煤油，用体温计显示的示数表示热量的多少，气温越高说明内阻丝形成的热量越多。
2.探究热量与阻值的关系
内阻丝RA、RB串联后分别置于两个烧杯中，因为通电时电压相等，通电时间也相等，观察比较不同阻值丝形成的热量多少.
实验发觉内阻越大的杯子体温计的示数高.
实验推论：
在电压、通电时间相同时，内阻越大，形成的热量越多。
实验反省：
本实验用到了两个数学方式：
（1）.控制变量法
两瓶都用同一种物质煤油；质量相等；内阻丝RA、RB串联电压相等，通电时间相等。
（2）.转换法
用体温计显示的气温高低来说明电热丝形成热量的多少。
3.探究热量与电压的关系
一直用控制变量法，取同一个烧杯RB,通电时间相同，改变电压的大小，观察比较前后两次体温计示数的大小.
实验发觉电压大时体温计的示数高.
实验推论：
在通电时间和内阻相同时，电压越大形成的热量越多。
知识点二：焦耳定理
实验表明：电压通过导体形成的热量跟电压的二次方成反比，跟导体的阻值成反比，跟通电时间成反比。这就是焦耳定理。
公式：Q=I2Rt
单位：焦耳（J）
注意：
当电压通过导体时，假若电能全部转化为内能，而没有同时转化成其他方式的能量，这么电压形成的热量Q就等于消耗的电能W，即
Q=W=Pt=UIt=I2Rt
如：电暖器，烤箱，电炉子等。
当风扇工作时，消耗的电能主要转化为马达的机械能：
电能=内能+机械能
在象电吊扇、电动机这样的家电里W＞Q热
此时：W=Pt=UIt①，Q=I2Rt②。①②两式就不能连等了！
问题解答：
为何电炉子工作时，电炉丝热得红肿而联接的导线几乎不热？
导线与电炉丝串联电压相等，通电时间也相等，因为导线的内阻很小，而内阻丝的内阻很大，在电压、通电时间相同时，内阻越大，形成的热量越多，所以导线几乎不热。
典型例题
一台电炉其内部内阻丝的内阻R为43.08Ω，它与电源联接的铜导线的总内阻r只有0.02Ω，把它接到220V的家庭电路中，一分钟内电炉丝与导线上分别会形成多少热量？
【解析】：导线与电炉是串联的关系，所以其中的电压为：I=U/R总=220V/(43.08Ω+0.02Ω)=5A,按照焦耳定理的公式得：
电炉形成的热量：Q1=I2Rt=(5A)2×43.08Ω×60s=
导线上形成的热量：Q2=I2rt=(5A)2×0.02Ω×60s=30J
从以上可以看出：电炉工作一会才会发烫，而联接它的导线因为内阻太小，在导线上形成的热量就极少，因而也说明，家庭电路中的导线应当使用铜导线，并且还要使用粗一些的导线才安全！
知识点三：电热的借助与害处
电热器的优点:清洁卫生，没有环境污染，热效率高，还可以便捷地控制和调节体温。
好多情况下我们并不希望用家电形成太多热量而导致体温过低。如：电视机的后盖有好多孔，为了通风散热；笔记本运行时要用微型电扇及时散热等等，这种做法就是为了防止电热引起的害处。
焦耳定理：
电压通过导体形成的热量跟电压的二次方成反比，跟导体的内阻成反比，跟通电时间成反比。这个规律叫焦耳定理。
公式：
1.实验式：Q=I²Rt
2.推论式：
在纯内阻电路中，电压通过导体的电能全部转化为热能，这么电压形成的热量就等于消耗的电能，即Q=W=UIt
由于W=UItI=U/RU=IR所以W=I²Rt、W=U²t/R
又由于P=W/t所以W=Pt
纯内阻电路估算电压形成的热量，依照题目要求可选用下述公式或变式：
Q=W=UIt=I²Rt=U²t/R=Pt
纯内阻用家电
3.温情提示：
在像电动机类的电路中，电能主要转化为机械能，因为电动机的线圈也有阻值，不可防止形成热能，所以W>Q=I²Rt不能用Q=UIt=Pt估算热量.
非纯内阻用家电
电动机输入电能=机械能+热能
即：W电=W机+W热
（UIt=W机+I²Rt）
单位：