电磁学
电功与电功率
跟踪直流负载中电能的转化。验证 、，并在焦耳与千瓦时之间换算单位。
⚠ 图示电路为模拟；测量真实负载时请把电流/电压限制在元件额定值内，以防过热。
器材
- 带发光/发热负载的虚拟直流电路
- 电压与电流滑块
- 运行时间滑块
- 累计电能的虚拟电度表及 P、W 读数
实验步骤
测量功率随 U、I 的变化
用两个滑块设定一组 U、I，读取显示的功率：验证 。保持 I 不变增大 U——P 成正比上升，图中负载亮度相应变化。
随时间累积电能
固定 U、I，拖动时间滑块：电度表按 线性累积。用上一步测得的 P 在 t = 60 s 处验证 ；记录焦耳读数。
换算为千瓦时
将测得的 W 除以 换算为 kWh——电费单上的单位。估算1000 W负载运行1小时耗电1 kWh；在拖动滑块前先预测 U 加倍时的读数。
模拟
实验历史
1840–1843年间，焦耳测量通电导线释放的热量，确立 ——电能按确定比例转化为热。他的工作为能量守恒定律奠基；能量的SI单位以焦耳命名。
电功率 的概念随19世纪末商用电网发展而来，最早的电度表（Oliver Shallenberger，1888年，由安培时计演化而来）使按耗能计费成为可能——即今天千瓦时“度”的前身。