本节编写思路
本节在电学量、电路连接方式、电路相关规律的基础上，进一步学习电路中能量的转化问题，进一步建立完善能量的观念。
电功和电功率的概念建立时多与机械功和功率相类比，凸显类比的方法。
通过电功与电热的比较，明确纯电阻电路与非纯电阻电路的区别，理解各公式的意义与适用条件。将额定功率与实际功率相比较，理解两者的区别与联系。
正文解读
电熨斗是一个常见的家用电器，也是一个电热设备。
此处的“大家谈”活动，也可以让学生收集家中的电器铭牌上的标识信息在课堂上交流。
示例 1 可让学生熟悉电功率公式的使用，了解生活中常用的电能单位。
示例 2 让学生通过具体的运算了解额定功率与实际功率的区别。
示例 3 让学生了解非纯电阻电路的电功率的运算，从而更好地理解输入功率、热功率、输出功率的含义。
问题与思考解读
1．参考答案：① 功率的定义式，适用于任何功率的计算 ② 功率的计算式，适用于力做功的功率计算 ③ 电功率的定义式，电功率的计算均适用 ④⑤ 热功率的计算式，仅适用于纯电阻电路发热功率的计算？？。
命题意图：加深对各公式的理解。
主要素养与水平：能量观念（Ⅰ）；科学论证（Ⅱ）；科学本质（Ⅰ）。
2．参考答案：R = U2t/W = 2202 ×1 800 ÷（1.452 × 106）Ω = 60 Ω。
命题意图：熟悉电功公式的使用。
主要素养与水平：能量观念（Ⅰ）；模型建构（I）；科学推理（Ⅱ）。
3．参考答案：W输入 = UIt = 220 × 32× 20 × 60 J = 8.448 × 106 J，W热 = I2Rt = 322 × 0.5 × 20 × 60 J = 6.144 × 105 J，W机 = W输入 – W热 = 7.833 6 × 106 J。
命题意图：非纯电阻电路的计算。
主要素养与水平：能量观念（Ⅱ）；模型建构（Ⅱ）；科学推理（Ⅱ）。
4．参考答案：约为 2 次。N = W/P·t = 3.6 × 106 ÷ 180 ÷ 420 = 47.6，n = N/24 ≈ 2。
命题意图：将学到的知识应用于实际生活。
主要素养与水平：能量观念（Ⅰ）；模型建构（Ⅰ）；科学推理（Ⅰ）；社会责任（Ⅰ）。
5．参考答案：（1）该充电宝的能量为 50 W·h，所以可以携带。
（2）14.2 h
命题意图：根据所学知识读懂身边常用电器技术参数的含义，养成安全意识。
主要素养与水平：模型建构（Ⅰ）；科学推理（Ⅱ）；科学论证（Ⅱ）；社会责任（Ⅱ）。
资料链接
直流电动机的基本结构、功率和效率
直流电动机是将电能转化为机械能的旋转机械装置。在生产、工业领域主要运用的是交流电动机，但由于直流电动机有较好的启动和调速性能，常被用在对启动和调速有较高要求的场合，如矿井卷扬机、高速电梯、电动汽车等。
直流电动机由定子和转子两部分组成，结构如图 14 所示。定子是指直流电动机工作时静止不动的部分，主要包括主磁极、换向极、电刷、机座、端盖和轴承等。转子则是指直流电动机的运动部分，它是产生感应电动势及电磁转矩，从而实现能量转化的重要部分，因此又被称为电枢，由转轴、电枢铁芯、电枢绕组、换向器等组成。
主磁极是用来在电动机中产生磁场的，结构如图 15 所示，包括极心和极掌两部分，极心上有励磁绕组，极掌为其下方扩大部分，用来使电机空气隙中磁感应强度分布最为合适。
电枢铁芯为圆柱形，表面有槽，电枢绕组一般由铜线绕成，包上绝缘后嵌入电枢铁芯的槽中。
为了明确电动机中换向器与电刷的作用，我们将直流电动机的主磁极和电枢绕组等部分进行简化，结构如图 16 所示，电刷 A、B 与换向器相连接，电流在电枢绕组中的电流流向为 a → b → f → d，因此产生顺时针的电磁转矩，当 ab 边和 cd 边旋转超过与中轴在同一个水平面后，电刷 A 将与换向器 2 连接，电枢绕组中的电流转变方向，但是产生的电磁转矩不变，使其继续转动。所以，换向器的作用就是改变电枢绕组中的电流，使电磁力维持电枢的转动。
另外，当电枢在磁场中转动时，根据电磁感应，电枢绕组也会产生感应电动势。这一电动势的方向与外加电压的方向相反，被称为反电动势。当电动机工作时，电动机的电磁转矩 T 应该与机械负载转矩 T1 与空载损耗转矩 T0 相平衡；当负载增加时，即 T1 增加，此时机械负载转矩 T1 与空载损耗转矩 T0 大于电磁转矩 T，电动机转速将下降，此时电枢中的反电动势也将下降，从而使得电枢电流增加（Ia = \(\frac{{U - E}}{{{R_a}}}\)，式中 E 为反电动势，U 为电动机两端电压，Ia、Ra分别为电枢的电流及电阻），若电动机的两端电压不变，则其输入功率将增大。这就表明直流电动机的功率会随转速的变化而变化。
在选择电动机时，应该考虑其效率、转速和功率等因素。电动机的效率可用字母“η”表示，等于电动机输出功率 P2 与电动机输入功率 P1 之比的百分数，即 η = （P2/P1） × 100%。
电动机的效率与拖动的负载、电动机的转速和电源的电压都有关系。一般直流电动机效率在 80% ~ 85% 左右，负载小时效率低，负载大时效率高。