老师
同学们好，今天我们来一起学习第十二章第一节电路中的能量转化。现代生活离不开电，我们家庭中常用电热水壶对水进行加热，一起来看一看这个过程。
老师
电热水壶通电一段时间，直至水沸腾，在这一过程中消耗了电能，那什么形式能增加了？我们知道内能增加，这里发生的能量转化是电能转化为导体的内能，导体对水加热，最终转化为水的内能。生活中有很多的用电设备，比如电吹风机的电动机通电之后消耗电能，电动车在充电过程中同样消耗了电能。这些电能最终转化为哪些能量？我们来总结一下。电热水壶通电，电动机转动，电池在充电过程中都消耗了电能。电热水壶通电，电能转化为内能。电动机通电，电能主要转化为机械能。电池充电过程中，电能主要转化为化学能。这些用电器通电之后，将电能转化为其他形式能。不同的用电器在工作时能量转化过程是不同的，今天我们就来探讨一下电路中消耗电能过程的本质，并且在一些实际问题中进一步思考电路中的能量转化。同学们已经学习了功和能的相关知识，请大家回忆一下功和能这两个物理概念之间有什么关系。根据前面的学习，工是能的转化良度，做工过程伴随着能量的变化，例如重力做工，重力势能改变，合力做工动能改变，静电力做工，电势能改变。那用电器在工作时电能转化为其他型势能是什么力？做工使电能减少？我们可以在这样的一个通电回路中进行分析。闭合开关，小灯泡发光回路中，电荷定向移动，形成电流在电源的外部，电流的方向是从 a 到c，d、e、 f 回到电源负极b。截取导线d、 e 上非常短的一段，将其放大。以其中一个自由电荷为例，请同学们思考自由电荷在什么力作用下定向移动。我们可以画出电场线，电场的方向向右，导线中自由运动，电子受到电场力的方向向左，因而向左定向移动，电场力对自由电荷做正功，电势能减少。根据能量转化与守恒思想，其他形势能增加。可见，电能转化为其他型势能是通过电场力对自由电荷做工来实现的，这一过程我们也称为通过电流做工实现。
老师
根据我们前面的分析，同学们能不能总结出电流做工的实质？我们前面分析得到，自由电荷受到导体中恒定电场的静电力作用，自由电荷在静电力的作用下做定向移动，净电力对自由电荷做正功，电荷的电势能减少，其他形势能增加。所以电流做工的实质就是导体中的恒定电场对自由电荷的静电力在做工。
老师
我们知道了电能转化为其他型势能是通过电流做工实现的，所以我们可以从电流做工的角度推导电工