小明:為什么開關(guān)一閉合,電動機就轉(zhuǎn)動起來了?
老師:因為有電流通過電動機,電流對電動機做了功。
老師:渠道中的水流動便形成水流,水流能夠做功嗎?
小明:流動的水會做功。比如水流能夠沖走渠道中的石頭,流動的水還能夠使水輪機轉(zhuǎn)動等等。
老師:嗯,很好!那電流又是怎樣形成的呢?
小明:電荷的定向移動形成電流。
老師:電流能夠做功嗎?
小明:不知道,搞不清楚。
老師:下面我用實驗來告訴你。
老師:如圖1閉合開關(guān)后,你看到了什么現(xiàn)象?
小明:砝碼上升了。
老師:是誰把砝碼提起來的?
小明:電動機。
老師:電動機為什么能提起砝碼?
小明:因為給電動機通電,電動機轉(zhuǎn)動就把砝碼提起來了。哦,我知道了:電流對電動機做了功。
老師:這個實驗說明了電流對電動機做功,電動機又對砝碼做了功,所以電動機把砝碼提起來了。
小明:那么什么叫電功呢?
老師:電功就是電路中電場力對定向移動的電荷所做的功,簡稱電功,通常也說成是電流所做的功。電流做功的過程實質(zhì)上就是電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能的過程,電流做了多少功就有多少電能轉(zhuǎn)化為其他形式的能(比如在這個實驗中,主要是電能轉(zhuǎn)化為砝碼的機械能)。
小明:老師,我懂了。但是,怎樣才知道電流做了多少功?
老師:電流有很多效應(yīng),比如熱效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、磁效應(yīng)等。每一種效應(yīng)都有對應(yīng)的能量轉(zhuǎn)化發(fā)生,如熱(內(nèi))能、光能、機械能、化學(xué)能等。電功是一個過程量,伴隨著能量狀態(tài)的變化。
老師:電功的計算公式,在初中階段主要是通過實驗來體會和理解,可以認(rèn)為是實驗定律。……