一度电能干多少活——初中物理第18章第1节电能 电功

巨大的门式起重机通电后，把几十吨的集装箱轻轻吊起，稳稳放到船上。集装箱被举高了，重力势能增加了——可这份能量从哪来？答案就俩字：电能。这一节，我们把"用了多少电"这件事，彻底算明白。

电到底"变成了"什么？

电流过用电器，电能就转化成别的能：电灯把一部分电能变光能；电动机把电能变动能，电力机车就这么跑起来的；电热水器、电热取暖器把电能变内能。顺便说一句，几乎所有的用电器，在把电能转变为其他形式能量的同时，都会伴随着发热，也就是有一部分电能转变为内能。

在这个能量转化过程中，有多少电能发生了转化，就说电流做了多少功。所以"消耗了多少电能"和"电流做了多少功"，是同一件事的两种说法——就像"花了20块"和"买了20块的东西"，并没有本质的区别。

"度"和"焦耳"：1度=360万焦！

爸妈常说"上个月用了多少度电"，"度"的学名叫千瓦时，符号kW·h，它表示的是消耗了多少电能，或是电做了多少功。而物理学常用的能量单位是焦耳（J），既然都与能量有关，那他们是什么关系？

千瓦时，从字面意思出发，相当于用1千瓦的功率做功1小时，也就是用1000瓦的功率做功3600秒。我们学习过功率与功的关系，所以我们可以很容易的计算出，W=Pt=1000*3600=3.6*10⁶焦耳。也就是1kW*h=3.6*10⁶J，1度电=360万焦耳。

因为焦耳虽然是能量的标准计量单位，但是它太小、生活中不好用，才有了"度"。

那家里的电能表（电表）怎么读？因为我们现在使用的电能表，是累计计数显示。所以想知道一段时间我们用了多少电，需要用这段时间开始时和结束时的两次示数做差。比如上周一显示用电量3246.8kW·h，本周一显示用电量3265.4kW·h，这周就用了18.6度。生活中为算电费方便，常常只读整数。

大多数电表会显示1位小数，为了区分，小数位的颜色或者它边框的颜色常与前面的位数不同。近年来已经越来越普及数显电表，直接显示用电量的数字。

电功怎么计算，记住公式：W=UIt

电流做功多少跟什么有关？通电时间越长，做功越多；两端电压越高，做功越多；通过的电流越大，做功越多。它们三个一乘，就是：W=UIt

单位是：W（焦耳J）、U（伏特V）、I（安培A）、t（秒s）。当U=1V、I=1A、t=1s时，W=1J——消耗1J电能，电流做功也是1J。

生活拓展：电池存了多少电？一度电有多猛？

手机锂电池铭牌写着"3.7V　4600mA·h"。想知道它充满后存了多少焦耳，只要找电压和容量两个信息：3.7V代表工作电压3.7福特，容量信息4600 mA*h代表以4600mA也就是4.6安培的电流放电1小时。当然，这是为了让人容易理解而换算成的单位时间放电电流，实际上，大多数手机电池的放电电流并不能达到这么大。

然后我们使用公式W=UIt=3.7×4.6×3600=61272J

一块手机电池满电约6.1万焦，而1度电=360万焦，够给这块电池充满将近60次！

那一度电（3.6×10⁶J）能干多少活？

可以让功率是1000W电热水壶工作1小时，可以点亮25W的节能灯约40小时，可以让200W的笔记本电脑工作约5小时；可以让门式起重机把几十吨的集装箱吊离地面！

总结来说，电能转化就是电流在做功，1度电=1kW·h=3.6×10⁶J；计算电能做功或耗电多少用W=UIt，电压伏电流安时间秒，算出来的就是焦耳。电能表两次之差就是这段时间的用电量。

下次看到电表转、手机充电、起重机吊货，你看到的就不再是零散的画面，而是一场能量的搬运——发电厂把电能送过来，用电器把它变成光、变成热、变成动能。而每一度电背后，都是360万焦耳的能量在干活。