“焦耳定律”探索实验计划 1、设计思维内容概述：通过实验仪器的改进和创新，学生可以直观地了解电流的热效应，分析总结实验数据，得出焦耳定律的结论。 由于传统的焦耳定律验证实验是逐步进行的，产生的热量与电流、电阻和通电时间的平方成正比。 必须控制变量，使其在逐步过程中不受传热的影响。 易于控制； 另外，它会长时间加热容器。 改进创新实验采用三个加热瓶同时进行，同时加热，减少了外部传热的影响，使控制变量可以同时进行比较，简化了实验步骤，节省了时间，让学生有足够的时间分析论点并得出结论。 2、地位与作用：《焦耳定律》的教学内容位于（人民教育出版社版）《物理》第八章第四节八年级《电加热》，课程标准要求是知道加热效果了解电流并了解焦耳定律。 因此，如果我们想在本课中建立焦耳定律（Q=lRt）的概念，实验结果的质量是关键。 于是我对这个实验进行了创新性的改进。 3、实验设计：（1）教材建议的实验装置（如图1所示）的缺点是容器较大，加热时间较长。 这种教学方法无法在40分钟的课堂上有效完成。 如果使用大电阻和高于教学电源的电压，提供的电压需要变压器，并且裸露的电阻丝不安全。 其次，逐级比较产生的热量与电阻、电流的关系比较复杂，耗时较长，课时不足，无法解决问题。
（2）创新实验的创新点（图2）：如图所示使用三个加热瓶，减少加热瓶的容量。 同时，将三瓶煤油一起加热，观察温度计的读数来控制变量。 还可以同时比较温度计的上升与电阻、电流的关系，不仅节省了时间，而且可以让学生直观地画出发热与电流、电阻、通电时间之间的定性关系，从而总结实验结论。 1、仪器设备演示板电路一套，示教电源一套，容器三个，温度计三个，煤油，电阻分别为Ri=5。 ，R=1OQ，RFIOQ三段电阻丝，两个电流表，两个滑动变阻器，一个开关，一些电线，一个秒表。 2、实验装置示意图：（下图），组装好实验仪器，在三个瓶子和杯子中放入适量的煤油； （各瓶内煤油量相等），按如图所示连接电路，调节滑动变阻器R4。 通过分析比较R5使电流表A1、A2的读数I温度升高，从而分析论证电阻丝放热的定性关系。 4、实验数据记录： 电阻 Ri=5QRB=10Q 电流（A） 温度“C） 瞬间温度变化 瞬间温度变化 瞬间温度变化 时间温度变化（min） 温度 5、分析论证总结 结论：（1 ）在电流和电阻一定时，通电时间越长焦耳定律实验，产生的热量越多；当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。 4、实验结果：通过创新。在实验、实验操作和记录的过程中发现：一是简化了实验步骤，数据获取时间缩短到5分钟以内，为学生分析和演示留出了充足的时间。数据；第二，数据特征明显，有利于直观的分析和论证。
5、实验效果分析：创新优点：（1）通过电阻丝直接加热煤油，用温度计测量煤油的温度，直接反映电阻丝释放的热量，直观。 (2)在电路中，控制电流与电阻和放出的热量之间的关系被实现为相同的。 控制电阻相同，实现电流与放热的关系。 实验步骤减少，节省时间，过程简单，给学生留下充足的时间从实验中得出结论。 进行分析和论证。 另外，电阻丝阻值的不准确和变化也可能使数据不准确焦耳定律实验，不能很好地解决产生的热量与电流的平方成正比的问题。 我们将继续完善实验，还原焦耳实验。 。 3、改进方案：首先整理电路板物理资源网，使元件按照电路图的布局安装在演示板上，形成一个一字形的“焦耳定律”演示器。 第二种是用加热的水（水的比热容大，温度变化稳定），用大的加热电阻，用变压器提供大的电压增大电流，力求重现物理学家焦耳的实验，希望能够准确得到定量关系Q=|Rt 。 六、实验中注意事项： 1、加热瓶中的煤油必须在课前添加，以节省时间。 2、电路使用前，必须调整滑动变阻器的阻值，使12=2li。 3. 合上开关前，读取三个温度计的初始温度。 合上开关后立即启动时，同时读取三个温度计的温度，间隔1分钟。