焦耳定律实验探究
浅谈初中物理焦耳定律实验操作方法探究
浅谈初中物理焦耳定律实验操作方法探究摘要：本文尝试把焦耳定律实验中的发热电阻改为用电热水壶进行探究，向电热水壶中加入定量的水进行加热，用温度计测出各个水壶中水温的变化，再设计一个表格收集数据，计算出各个水壶中的水吸收的热量，从而比较各水壶中电阻丝产生的热量的大小。
经这样的改进能使学生通过表格找出热量的数据而推导出焦耳定律实验的结论，学生更容易理解各个发热丝所产生的热量之间的关系。
关键词：电流电阻时间热量焦耳定律物理学是一门以实验探究为主，实操能力要求较高的一门学科。
通过让学生进行实验和观察，从而培养学生的探究创新精神、树立追求真理的意识、科学的世界观。
焦耳定律在初中的教学中有很多难点，其中热量的产生的多少是较难测量出准确数值的，对热量进行比较时，只能通过转换法来实现，学生比较难理解。
笔者现将焦耳定律在教学中学生出现的难点和疑点，比如判断电阻是否产生了热量、产生的热量怎样测量等问题，谈谈自己在教学中的一些心得和看法。
一、焦耳定律实验常规做法及在平时教学中存在的问题(一)初三课本中的焦耳定律实验设计是采用发热电阻产生的热量加热密闭盒内的空气，把U型管中红色液体压向一方，形成高度差，通过比较高度差来判断两个电阻产生的热量的大小，这是利用转换法来达到实验目标的，学生不易明白其中的原理。
电阻通电后加热盒内的空气时学生无法观测到或感受到空气被加热，大部分学生不明白U型管中为什么会出现的高度差，为什么通过比较高度差就能判断产生的热量的多少，两个电阻产生的热量是否符合焦耳定律中表述的那种关系，他们也经常提出疑问，传统的实验教学效果较差，通过传统实验得出的结论由于不理解而学生记得不牢固，容易忘记。
(二)平时在做这个实验时由于连接U型管的胶管以及密封的空气盒容易漏气，同时接口也易出现漏气现象，U型管中的红色液体很常出现的高度差不符合焦耳定律中所讲的比例关系，影响了实验的效果。
(三)课本中关于电阻产生的热量与电流、电阻、时间的关系，其设计的实验电路图只提供了热量与电阻的关系的实验电图，而产生的热量与电流、时间关系的电路图没有提供给学生, 这给学生带来很大的疑惑。
新九年级物理焦耳定律
焦耳定律与电阻
焦耳定律与电阻大小密切相关， 电阻越大，焦耳热越难产生，反
之亦然。
焦耳定律与电流
电流越大，焦耳热产生越快，因 此大电流设备更容易发热。
焦耳定律与电压
电压越高，焦耳热产生越快，因 此高电压设备更容易发热。
对环境保护的影响
能源利用效率
焦耳定律揭示了电能转化为热能的规律，为提高能源利用效率提供了理论依据。
在工业中的应用
01
02
03
电力输送
焦耳定律在电力输送中有 着重要的应用，帮助我们 理解和控制电力输送中的 能量损失。
工业制造
在工业制造中，焦耳定律 帮助我们理解和优化各种 设备的能源利用效率。
热力发电
焦耳定律是热力发电厂运 行的基础，帮助我们理解 和控制蒸汽轮机和内燃机 的热力学过程。
在科学实验中的应用
电热实验
在电热实验中，焦耳定律 用来计算实验过程中产生 的热量，帮助我们理解和 控制实验结果。
量热学研究
焦耳定律是量热学研究的 基础，帮助我们理解和测 量物质的比热容等热学性 质。
能源研究
焦耳定律在能源研究领域 有着广泛的应用，帮助我 们理解和优化各种能源的 利用效率。
05
焦耳定律的拓展知识
与其他物理量之间的关系
新九年级物理焦耳定 律
汇报人： 2023-11-28
目录
• 引言 • 焦耳定律的原理 • 焦耳定律的实验研究 • 焦耳定律的应用 • 焦耳定律的拓展知识 • 结语
01
引言
焦耳定律的背景介绍
• 焦耳定律是九年级物理中学习的一个基本定律，它是由英国物 理学家焦耳发现并提出的。这个定律描述了电能和热能之间的 转换关系。
对未来学习的建议和展望
焦耳定律实验
《焦耳定律实验》是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，其常规实验装置及实验操作如下：（一）探究电流产生的热量与通电时间是否有关图1和图2分别是实验电路和实物图。
进行试验时，按图1连接电路，检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数。
保持电流的大小不变，每隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。
实验结果显示：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高，表明电流产生的热量越多。
（二）探究电流产生的热量与电流大小是否有关取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，仍按上图方式连接电路。
闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。
将此次测量的温度与上次温度相比，可知：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多。
（三）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关选取两根阻值不一样的电阻丝，两个装有初始温度相同（记为t0）、等质量（记为m0）煤油的玻璃瓶，按如图所示的电路将实验器材连接起来检查无误后接通电源，通电一定时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。
实验结果显示：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多。
我根据上述步骤，利用课余时间做过多次实验，发现实验中温度计上升很慢，在课堂上要完成上述步骤（一），（二）还勉强能完成，但要完成步骤（三），让升上的温度计示数降下来再上升进行观察比较，一节课难以完成任务。
所以很多教师为了完成教学任务，常常是变做实验为讲实验，或利用多媒体课件演示，实验配置成为摆设。
综上所述，该实验装置比较复杂，密闭要求高，显示速度慢，可见度小，耗时长。
主要存在以下三点不足：第一，不能同时演示热量跟电流、热量跟电阻的关系；在说明电流越大，产生的热量越多的原理时，要分两次实验进行，不同的电流值所产生的液体高度不能直接比较；另外要待两只烧瓶内的温度计降到原来的示数并改变电流后才能做第二次，事实上烧瓶中的煤油加热容易，降温难，需很长时间温度计才能回到原来的示数。
探索焦耳定律的实验
温度测量
在温度测量中，常用热电偶或热电阻作为温度传感器。焦耳定 律可用于计算传感器在测量过程中产生的热量，从而实现对温 度的精确测量。
电动汽车
电动汽车中的电池组在充电和放电过程中会产生热量。利用焦 耳定律可以计算电池组的发热功率，从而指导电动汽车的电池 管理和热设计。
数据一致性
多次实验的结果表现出良好的一致性，进一步证实了焦耳定律的可靠性。
对焦耳定律的理解加深
热量与电能转换关系
通过实验，深入理解了电能转换为热量的过程，以及影响热量产生的因素。
焦耳定律适用范围
认识到焦耳定律适用于纯电阻电路，对于非纯电阻电路需要考虑其他因素。
实验在物理教学中的意义
1 2
理论与实践结合
焦耳定律的应用
实验中通过测量不同电流、电阻和通 电时间下产生的热量，来验证焦耳定 律的公式Q = I²Rt。
02
实验器材与步骤
实验器材
电源
提供稳定的电压和电流。
电阻丝
作为发热元件，将电能转化为热 能。
温度计
测量电阻丝的温度变化。
绝热容器
减少热量散失，使实验结果更准 确。
电压表
测量电阻丝两端的电压。
注意事项
01
电源电压和电流应保持 稳定，以确保实验结果 的准确性。
02
电阻丝的选择应适当， 其阻值不宜过大或过小 ，以免影响实验效果。
03
温度计的放置位置应准 确，以确保能够准确测 量电阻丝的温度变化。
04
在实验过程中，应注意 安全，避免触电或烫伤 等危险情况的发生。
焦耳定律电流的热效应
电热器的安全使用注意事项
01
注意使用电压和电流
在使用电热器时，要确保使用的电压和电流符合产品说明书的要求，不
要超负荷使用，以免发生火灾或电击危险。
02 03
定期检查和维护
定期检查电热器的电线、插头和元件是否完好无损，如有损坏应及时更 换。同时，要保持电热器的清洁，避免灰尘和杂物影响加热效果和安全 性。
电流的热效应的应用
总结词
电流的热效应在许多领域都有广泛的应用。
详细描述
在工业领域，电流的热效应被用于加热、熔 炼、焊接和热处理等工艺过程。在日常生活 中，电热器、电烤箱、电熨斗等电器也是利 用电流的热效应来提供便利。此外，电流的 热效应还应用于医疗领域，如电热疗法和电 烙术等治疗方法。同时，电流的热效应也是 电磁炉和微波炉等现代厨房电器的工作原理
之一。
04
实验演示焦耳定律
实验目的和原理
目的
通过实验演示，探究电流的热效应，验证焦耳定律。
原理
焦耳定律指出，在封闭电路中，电阻器中产生的热量与电流、电阻和时间成正比。即Q=I²Rt，其中Q表示 电阻器中产生的热量，I表示通过电阻器的电流，R表示电阻器的电阻，t表示时间。
实验设备和材料
实验设备
电源、电流表、电压表、可调电阻、 焦耳计（热水容器）以及导线。
电流的热效应
焦耳定律揭示了电流通过导体时产生 热量的规律，即电流通过导体时，由 于电子与导体原子的相互作用，电子 的动能转化为热能。
能量守恒
根据焦耳定律，电流通过导体产生的 热量最终以热能的形式散失到周围环 境中，实现了能量从电能向热能的转 换，符合能量守恒定律。
《焦耳定律》优秀教案(精选9篇)精选全文
可编辑修改精选全文完整版《焦耳定律》优秀教案《焦耳定律》优秀教案（精选9篇）作为一名无私奉献的老师，很有必要精心设计一份教案，教案是保证教学取得成功、提高教学质量的基本条件。
那么你有了解过教案吗？下面是小编收集整理的《焦耳定律》优秀教案，仅供参考，希望能够帮助到大家。
《焦耳定律》优秀教案篇1一、教学目标：1、知识和技能目标：知道电流的热效应，理解焦耳定律的内容、公式及其运用，知道电热器的原理及构造。
2、过程与方法目标：要求学生能从感知事物→提出问题→自己设计→动手动脑探究科学规律中体会科学研究的方法，学会科学探究、知识迁移的方法，培养学生的科学研究的能力。
3、情感态度与价值观目标：激发和培养学生的科学探究与创新的思想和精神，培养学生的辩证唯物主义精神，渗透实事求是和科学献身教育，激励学生努力学习。
二、教学重点与难点如何引导学生进行科学探究；如何使学生在科学探究中掌握科学研究的方法，培养科学研究的能力。
三、教法与学法将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。
开学时就将学生4人一组分组，分组时男女生分开后，自由组合，便于讨论与交流，随着学习的深入，可适当调整小组成员，每个组至少有一个好的同学能起到小老师的作用，带领小组同学开展自主式学习。
四、教具与学具学生用：铁架台、学生电源、大号试管和温度计各三支、导线若干、量筒、煤油、电阻丝（5、10、10欧各一根，教师课前用电炉丝截取并焊好导线）。
每小组一套。
教师用：与学生的基本相同，温度计改用数字的，另加各种电热器（电炉、电饭锅、白炽灯、电风扇等）、多媒体课件及教学平台。
五、探究实验：研究通电导体产生的热量跟电流、电阻和时间的关系。
六、教学活动实录（部分）：（一）导入新课师：（教师出示电饭锅，白炽灯、电风扇）这几种电器各有什么功能？生：煮饭、照明、吹风。
焦耳定律实验简介
焦耳定律实验创新
邵阳市北塔区陈家桥学校喻永波
【实验装置、特点】
实验方法：控制变量法。
实验原理：利用气体的热膨胀体现电流产生热量的多少。
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，导管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升.电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.
我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
如图：
实验器材：电源，开关，三个10欧的电阻，一个5欧电阻，三个锥型瓶，三个U型管，导线。
实验过程：
如图，将电阻丝放入锥型瓶中，利用导管将锥型瓶和U型管相连。
当电流通过电阻丝时，电流产生的热量就使瓶中的空气温度升高、体积膨胀，U型管里面原来一样高的液柱就会逐渐上升。
电流产生的热量越多，液面就会上升得越高.我们可以通过管中液面上升的高度比较电流产生的热量。
实验特点：
（1）在相同条件下，利用气体的热膨胀比液体的热膨胀实验效果更加明显，大大缩短了实验时间，有效地提高了课堂效率。
（2）利用液柱的变化代替温度计和电流表，现象更直观明了，学生注意力更集中。
（3）该实验仪器具有连续性重复演示的功能。
第一次实验后，可以把连接胶管取下，排出热空气，胶管还原后，可以立即进行第二次实验。
焦耳定律演示实验
︙︙焦耳定律演示实验上海师范大学数理学院戴维倪敏曹丽丹魏莹摘要：焦耳定律演示实验，应根据实验和教学要求建立实验模型，根据抽象出来的实验模型设计出其他实验方案，这样既能够发散学生的思维，又能够找到最适合教学、最易于操作、最容易被学生接受的方案。
关键词：实验模型焦耳定律演示实验假如一个实验可以有多种实验方案，那么，这些方案必然有某种联系或共同特征。
如果能根据某一实验方案，分析出它们的共同特征，就可以将其抽象为某一实验模型，那么，就完全有可能再设计出其他的实验方案。
分析实验要求和教学要求，常常能激发灵感、产生设计思想的萌芽，同时，也有利于比较、选择或改进实验方案。
一、焦耳定律演示实验1.实验原理传导电流能将电能转换为热能。
电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
焦耳定律的数学表达式为：Q=I 2Rt 遥2.实验要求对于焦耳定律的演示实验，教师首先让学生掌握的物理观念是能量观念。
能量的转换和守恒是物理学的视角之一。
焦耳定律，它所涉及的能量是热能。
只有先掌握和领悟了最基本的热能观念才能进一步学好焦耳定律。
它是继欧姆定律后的又一个重要的电学定律，该公式的普通式可以写为：Q=I 2Rt 。
该公式定量说明了传导电流由电能转化为热能的规律，电流通过导体产生的热量和电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
教师要引导学生从公式中认识电流的热效应，运用焦耳定律完成相关计算。
教师要引导学生在实验过程中掌握科学探究的方法，形成科学的思维方式，依据经验事实建构理想模型利用分析综合、推理论证等科学思维方法，根据事实和科学推理对不同观点和结论提出质疑和改进，进而出创造性见解。
学会运用控制变量法和转换法。
在物习中，通过理论或实验发现物理规律的方法，包括发现题、合理猜测、设计实验探究方案和获取证据、分析论证合作与交流、评估和反思等。
学生要提高实验能力和科学思维能力，发散自己思维，只有经历了自主探究、交流合作，才能更好地学焦耳定律，激发学习和研究物理的好奇心与求知欲，主与他人合作，实事求是，对传统实验进行一定的反思，出自己的见解。
焦耳定律实验的思考
焦耳定律实验的思考
焦耳定律被用来描述电导率随温度变化的情况。
它表示，当温度上
升时，电导率也会上升。
焦耳定律可以用以下公式表示：
ΔG = GG(G2 - G1)
其中，ΔG是电导率的变化量，G是电导率随温度变化的系数，G是非
金属晶体结构的厚度，G1和G2是温度上升时的两个温度值。
因此，对于焦耳定律实验思考，首先应该准备好用于实验的器材，如：电桥、非金属晶体结构（如金刚石）、两个温度计，以及其他实验需
要用到的器材。
然后应准备实验条件，如实验环境的温度范围、温度上升的速度等，
并确定实验的前后温度值。
实验开始前，应先对非金属晶体的厚度进行测量，以计算ΔG的值。
然
后用电桥测量两个温度值时的电导率。
最后，根据测量的电导率值，
计算ΔG的值。
通过比较实验的实际结果与焦耳定律的预期结果，可以判断实验是否
可靠，也可以对其进行修正。
焦耳定律讲解.doc
焦耳定律讲解中考物理需要大家掌握众多知识点，这样大家在解题的时候才能轻松应对，为了帮助大家掌握这些内容，下面为大家带来2016年中考物理必考点：焦耳定律讲解，希望对大家中考物理复习有所帮助。
核心知识规则1：焦耳定律的实验引入实验装置如下图所示，在两个相同的烧瓶中装满煤油，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。
通电后电流通过电阻丝产生的热量使煤油的温度升高，体积膨胀，煤油在玻璃管里上升。
电流产生的热量越多，煤油上升得越高。
观察煤油在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量。
1.接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高。
实验结果是：甲瓶中的煤油上升得高。
这表明，电阻越大，电流产生的热量越多。
2.在两玻璃管中的液柱降回原来高度后，调节滑动变阻器，两瓶中电阻丝是串联的，通过的电流相同，只是两根电阻丝的电阻不同。
这是在电流和通电时间相同的情况下，研究热量跟电阻的关系。
加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。
在两次实验中，比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。
实验结果：在第二次实验中，瓶中煤油上升得高。
这表明，电流越大，电流产生的热量越多。
3.实验表明，通电时间越长，瓶中煤油上升得越高，电流产生的热量越多。
规则2：焦耳定律英国物理学家焦耳做了大量的实验，于1840年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间的关系：电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。
这个规律叫做焦耳定律。
规则3：焦耳定律的公式焦尔定律可以用下面的公式表示：Q=I2Rt.公式中电流I的单位要用安培，电阻R的单位要用欧姆，通电时间t的单位要用秒，这样，热量Q的单位就是焦耳。
2016年中考物理必考点：焦耳定律讲解是为大家带来的，希望大家能够熟练掌握这些考点，相信你能在2016年中考中取得好的成绩。
焦耳定律 演示实验
1.焦耳定律是能量守恒定律在电能和内能转换中的体现，教材在电功、电功率之后安排焦耳定律，符合学生的认知规律，从本章结构来看，电与热是对电能、电功率的应用总结，也是从电热角度认识安全用电的理论基础2.学生要通过实验，分析实验现象才能认识到电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，而电热是看不见的，那如何让电流通过电阻产生的热量更直观地显示出来，这是实验的关键。
教科书中的演示实验以空气作为吸热物质，电阻产生的热量被空气吸收，从空气的膨胀程度来判断其吸收热量是多少。
将不易观察到的电流产生的热量的多少转换为观察空气膨胀的程度。
而液体的高度变化可以显示空气膨胀的程度，即电阻放热使密闭容器内的空气吸热后体积增加、压强增大，从而推动U型管中的指示液面上升，液面上升高度的大小反映了电流通过电阻做功产生热量的多少。
3.焦耳定律的理解和应用。
电流热效应的影响因素4.焦耳定律的理解和应用5.如何引导学生设计实验并分析得出电流热效应的影响因素6.初三学生思维活跃，求知欲强，对物理实验比较感兴趣，但缺乏实验设计能力及观察能力，创作能力有待提高，知识能力方面通过前面的学习，学生已经了解欧姆定律、电能、电功率的知识，也具备了一定的理解能力、操作能力，为本实验的学习提供基础。
7. 1.知道电流的热效应，并知道与哪些因素有关，理解焦耳定律的内容。
8. 2.通过实验培养学生动手能力，创作能力。
9. 3.通过实验培养同学们小组合作能力。
10.利用电阻丝通电后发热，温度升高，通电一段时间后去切割泡沫，泡沫熔化。
11.电流通过导体与哪些因素有关？12.本实验应用什么方法分别探究电阻和电流对产生热量的影响。
13.教什么？14.引导学生根据实验现象总结电流热效应的影响因素15.书本上的实验器材密闭要求高，U型管高度调节稍微耗时，最重要的，由于地区稍微偏远，我校实验室还没有这套实验器材。
所以我用了一些生活中比较常见的实验器材，做了一个简单的“电热切割器”来完成这个演示实验。
中考物理复习资料-焦耳定律的实验探究及其应用(教师版含解析)
专题30 焦耳定律的实验探究及其应用知识点1：探究焦耳定律实验思路1.控制变量法在探究电热的多少与电流的关系时，应控制两个电阻丝的阻值相同；在探究电热的多少与电阻的关系时，要控制通过两个电阻丝的电流相同，最好的方法当然是采用串联。
这里就应用了控制变量法。
当要研究的一个物理量与另外几个物理量都有关系时，为简化和方便，先研究与其中一个量的关系，而要控制其余几个量不变．这种研究问题的方法叫控制变量法。
这种方法在实验数据的表格上的反映为：某两次试验只有一个条件不相同，若两次试验结果不同，则与该条件有关，否则无关。
反过来，若要研究的问题是物理量与某一因素是否有关，则应只使该因素不同，而其他因素均应相同。
控制变量法是中学物理中最常用的方法。
2.转化法实验中电流产生的热量不能直接观察到，但热量的变化可以用温度的变化来感知。
通过温度的变化多少来间接知道电流产生的热量的多少，这是转化法。
物理学中对于一些看不见、摸不着的现象或不易直接测量的物理量，通常用一些非常直观的现象去认识，或用易测量的物理量间接测量，这种研究问题的方法叫转换法。
3.注意的问题由于实验中电流产生的热量较少，液体温度升高的也较小，所以用温度计不易直接测量比较。
为了使现象明显，实验采用了两种方法：①不用温度计，但采用了放大的“温度计”。
整个烧瓶相当于一个温度计的玻璃泡。
由于烧瓶里的液体较多，使升温膨胀效果更明显。
②采用煤油代替常见的水，用玻璃管插入密封烧瓶里的煤油中代替温度计。
用煤油代替水，是因为煤油比水的比热容小，在吸收相等的热量时温度上升的多，这样现象更明显。
当然还有一个重要原因，那就是煤油不导电。
可以设想由于水导电，若用水由水产生的电阻就无法控制电路中的电阻情况。
知识点2：焦耳定律及其应用1.电流通过导体产生的热量求解公式(1)焦耳定律：Q＝I2Rt(2)纯电阻电路中，Q＝W=Pt=U2t/R=UIt=I2Rt2.在利用焦耳定律求解计算题注意(1)涉及的四个物理量要一一对应，简单来说就是导体的电阻为R ，通过这个导体的电流为I ，通电时间为t ，则电流通过导体产生的热量为Q ＝I 2Rt(2)公式中各个物理量的单位必须都得是国际单位，即电流I 的单位是安培(A)、电阻R 的单位是欧姆(Ω)、时间t 的单位是秒(s)，则热量的单位是焦耳(J)3.当发电厂电功率一定，送电电压与送电电流成反比，输电时电压越高，电流就越小。
焦耳定律实验
《焦耳定律实验》是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，其常规实验装置及实验操作如下：（一）探究电流产生的热量与通电时间是否有关图1和图2分别是实验电路和实物图。
进行试验时，按图1连接电路，检查无误后接通电源，按下计时器并同时记录温度计的示数。
保持电流的大小不变，每隔一定时间记录一次温度计的示数，并填写到设计好的表格中。
实验结果显示：对同一电阻丝，在电流大小不变的情况下，通电时间越长，煤油的温度越高，表明电流产生的热量越多。
（二）探究电流产生的热量与电流大小是否有关取质量、温度均与上述实验初始状态相同的煤油，仍按上图方式连接电路。
闭合开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，通电时间与前次相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。
将此次测量的温度与上次温度相比，可知：对同一电阻丝，在通电时间相同的情况下，通电电流越大，煤油的温度越高，表明电流越大，电流产生的热量越多。
（三）探究电流产生的热量与电阻大小是否有关选取两根阻值不一样的电阻丝，两个装有初始温度相同（记为t0）、等质量（记为m0）煤油的玻璃瓶，按如图所示的电路将实验器材连接起来检查无误后接通电源，通电一定时间后，记录两个玻璃瓶内煤油的温度。
实验结果显示：在通电电流大小不变，通电时间相同的情况下，电阻越大，煤油的温度越高，表明电阻越大，电流产生的热量越多。
我根据上述步骤，利用课余时间做过多次实验，发现实验中温度计上升很慢，在课堂上要完成上述步骤（一），（二）还勉强能完成，但要完成步骤（三），让升上的温度计示数降下来再上升进行观察比较，一节课难以完成任务。
所以很多教师为了完成教学任务，常常是变做实验为讲实验，或利用多媒体课件演示，实验配置成为摆设。
综上所述，该实验装置比较复杂，密闭要求高，显示速度慢，可见度小，耗时长。
主要存在以下三点不足：第一，不能同时演示热量跟电流、热量跟电阻的关系；在说明电流越大，产生的热量越多的原理时，要分两次实验进行，不同的电流值所产生的液体高度不能直接比较；另外要待两只烧瓶内的温度计降到原来的示数并改变电流后才能做第二次，事实上烧瓶中的煤油加热容易，降温难，需很长时间温度计才能回到原来的示数。
物理教案分享：焦耳定律的历史渊源与研究进展
物理教案分享：焦耳定律的历史渊源与研究进展焦耳定律，也称为焦耳第一定律，是热力学中最基本的定律之一，指出能量转化的总量不变，只是能量的形式改变。
该定律不仅应用广泛，而且在工程、生物学和环境科学等领域也有很重要的应用。
今天我们将深入探讨焦耳定律的历史渊源与研究进展。
一、焦耳定律的历史渊源焦耳定律的历史可以追溯到19世纪初，当时英国的物理学家詹姆斯·普雷斯科特·焦耳正致力于研究电子运动和热量传递。
焦耳定律最初是在焦耳进行实验研究时，他发现在电流通过电阻器时，电能会被转化为热能，从而产生了电阻加热的现象。
经过多次实验，他得出了热量与电流、电阻、时间之间的关系。
1845年，他正式提出了这条定律并发表在了《卡尔迈克尔学报》上。
焦耳定律的本质是能量守恒定律，它指的是一系统内的能量总量不变，即能量不能被毁灭，只能从一种形式转化为另一种形式。
如图1所示，当一个物体被加热时，它会吸收热量Q，其内能增加ΔU。
如果该物体还具有运动能量，则由热能转化为动能或作用力。
同样的，当一个物体被冷却时，它会失去热量Q，内能减少ΔU。
当失去的热量有机会被另一个物体吸收时，则能量将从热能转化为其他形式的能量，如电能。
二、焦耳定律的研究进展焦耳定律的研究并不止于实验，还涉及到很多理论分析和计算方法。
下面我们将介绍焦耳定律的一些应用和研究进展。
1.焦耳定律的应用1）发电机早在1881年，法国物理学家范德格拉夫在他的研究中使用了焦耳定律。
他发现，当电流经过一台电动机时，机械能将被转化为电气能，并且在电路中形成了感应电流。
基于这个实验，发电机的基本原理得以建立，并且被广泛应用于电力工业。
2）热机热力学的发展和焦耳定律的应用使得热机的工作和性能得到了显著的提高。
热力学家们设计出了许多种不同类型的热机，如蒸汽机和内燃机。
这些热机的设计和工作原理都基于焦耳定律。
3）空调空调利用了焦耳定律的原理。
当空气被暖气器加热时，它会吸收热量，并通过传导、对流和辐射等方式传递到室内的其他物体和空气中。
最新《焦耳定律》优秀教案5篇
《焦耳定律》优秀教案5篇《焦耳定律》优秀教案5篇《焦耳定律》优秀教案(1)焦耳定律教学反思本节课应该抓住了电功和电热两个基本概念，教材从实验和理论两个角度研究了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理研究问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学研究的方法，避免了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活经验，提出问题，进行分析，共同归纳总结。
教学中应该充分地相信学生，给学生活动的空间，真正的让学生成为学习的主人，在实验的过程中学生也可能提出许多问题，教学中一定要发挥学生的主体作用，尤其是在大力提倡科学探究的今天。
在教学过程中要让学生参与讨论，充分调动学生学习的积极性，与思维分析能力，培养了学生解决问题的能力，并将所学到的知识与实际相联系，使学生达到学以致用。
本节课主要是比较两个公式，计算电功公式P＝UI可用于任何电路，计算电热公式P＝I2R也可以计算任何电路的电热。
只是在纯电阻电路，这两个公式相等。
教材应该说清楚焦耳定律适用于一般电路的电热计算。
否则学生会认为P＝I2R只适用于纯电阻电路通过本节课的教学，我进一步相信我的学生，相信他们的能力，在今后的教学中，充分发挥学生学习的主动性，主有让他们爱学、会学，我们教师才能真正走出多年的困惑，不要一为地强调结果。
《焦耳定律》优秀教案(2)2.5焦耳定律一、教材分析?焦耳定律是重要的物理定律，它是能量守恒定律在电能和热能转换中的体现，本节在电学中是重要的概念之一。
?二、教学目标?（一）知识与技能?1、理解电功的概念，知道电功是指电场力对自由电荷所做的功，理解电功的公式，能进行有关的计算。
?2、理解电功率的概念和公式，能进行有关的计算。
?3、知道电功率和热功率的区别和联系。
?（二）过程与方法?通过推导电功的计算公式和焦耳定律，培养点拨的分析、推理能力。
焦耳定律实验教案设计
本文将为大家介绍一份关于焦耳定律实验教案设计的文章，包括教案的整体结构、教学目标、内容安排、实验流程、注意事项等方面。
通过这份教案，希望能帮助学生们更好地理解并掌握焦耳定律的相关知识。
一、教学目标1、了解焦耳定律的概念及其关键词。
2、熟悉焦耳定律的实验方法及步骤。
3、掌握焦耳定律的基本规律，并能够应用到实际问题中。
4、培养学生的观察能力和实验能力。
二、教学内容1、焦耳定律的相关知识介绍。
2、焦耳定律实验器材及其使用方法。
3、焦耳定律实验步骤及注意事项。
4、实验数据的记录及结果分析。
三、教学步骤1、引入通过问题的形式引入讲解：如何衡量热量，我们可以通过测量水的升温量来进行计算2、传递知识讲解焦耳定律的相关知识，包括焦耳定律的概念、提高温度所需的热量量与温度升高的关系等3、现场演示通过实验展示焦耳定律的实验过程，具体包括实验器材及其使用方法的演示4、实验操作让学生们自行实验，要求注意事项并记录实验数据5、结果分析让学生们分组进行实验结果的分析，包括数据处理及图表绘制等四、实验流程1.实验器材准备热水杯、水银温度计、电阻丝、电压表、开关、导线等2.热量计算用热水杯盛水，读取水温T1，加入少量热水，等水温升高后读取T2，通过公式Q=mc（T2-T1）计算热量Q3.实验操作控制电流大小，在电阻丝上测量电压，同时记录水温的变化4.实验数据处理将实验数据转化为图表，在同一坐标系下，分别绘制折线图表示电能和热量的变化5.结果分析分析实验数据和图表，结合焦耳定律，得出实验结果五、注意事项1、控制电流大小，并避免过大或过小的电流带来的误差；2、在进行实验操作过程中，应注意温度计和电表的读数精度；3、根据实验需要，使用导线和开关等器材进行正确连接。
六、总结通过设计一份完整的焦耳定律实验教案，能够帮助学生们更深入地了解焦耳定律的相关知识，从而能够更好地应用到实际问题中，并培养学生的实验能力。
同时，在教案的设计过程中，我们也应注意引入和总结的合理性，以及实验操作的规范性和安全性，从而提高教学质量，让学生们获得更好的学习体验。
焦耳定律的实验改进与创新
教学实 践
２待温度 降到原位时 ， 持通 电时 间相 同， ． 保 调节滑动变 阻器改变通过 电阻丝的电流大小 ， 观测 Ｒ 所 在液体温度变 １
化。
３延 长通 电时 间 ， 测 液体 温 度 的 变化 ． 观 实 验 结论 如下 ： （） 流 、 电 时 间 相 同 时 ， 阻 越 大 ， 流 产 生 的 热 量 １ 电 通 电 电
的具体表现动态地生成新的问题。 ３英语提问要考虑 到学生 的语言水平 ．
学 生 的 词 汇 量 足 有 限 的 ， 用 以 回答 问题 的词 汇 则 更 有 能
局 限性 。 以教师设计 问题时 ， 所 要充分考虑学情 ， 既要考虑问 题 的内容 ， 又要考虑学生是否能够用已有的词汇和句型来 回 答 问题 。如果是练习语 言的运用能力 ， 问题 的设定就应围绕 学生熟悉的话题 ， 让学生有话 可说 。如 果是让学生对教学 内
种具有艺术性 的教学活动 ，应当受到教师 的高度重视 ．． ．
探 索课堂提 问教学艺术的同时 ， 点燃学生思维的火
奠
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电 阻 丝 所 在 液体 温度 的 变 化 （ 。， 验 结 果 是 ： Ｒ ＞Ｒ ）实 Ｒ 所在 的锥 彤 瓶 温 度 上 升得 高 。
ｙ ｕ ｔ ｉ ｋ ｗｅ ｈ ｕｄ ｏ ｔ ｉ ｒ ｖ ｏ ｒ ｅ ｖｒ ｎ ｎ ？ Ｗ ｈ ｔ ｏ ｈｎ ｓ ｏ ｌ ｄ ｏ ｍｐ ｏ ｅ ｌ ｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｌ ａ
ｋｉ ｏ ｐｉｉ ｎｄ ｆ ｓ ｒｔ ｙ ｕ ｄｏ ｏ ｎｅ ｄ ｏ ｂｅ ｏ ｅ ｎ ｎｖ ｎｔｒ ｅ ｔ ｃ ｍ ａ ｉ ｅ ｏ ？
２把握 提 问 的 时机 ．
提问应选 准时机 ， 把握火候 ， 巧设疑难 。具体来说 ， 要把
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（1）实验中通过观察U形管中的变化来比较电流通过电阻丝产生热量的多少．这种实验方法叫．下面实验也用这种实验方法的是．
A．认识电压时，我们用水压来类比 B．用光线来描述光通过的路径
C．把敲响的音叉来接触水面，看有没有溅起水花，来判断音叉有没有振动
D．用斜面和小车来研究阻力对物体的影响
（2）装置中的U形管（选填“是”或“不是”）连通器．
（3）甲图所示的装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“a”或“b”）容器中电流产生的热量较多．
（4）乙图所示的实验装置是用来研究电流通过电阻丝产生的热量与的关系，通电一段时间，（选填“c”或“d”）容器中电流产生的热量多．
2、如图所示，甲、乙两个完全相同的玻璃瓶内有阻值分别为R甲、R乙的电阻丝，瓶中插入温度计a、b。
(1)利用此装置探究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关时，在两瓶中加入质量、初温都相同的煤油。
闭合开关一段时间，可以通过情况，判断电阻丝产生热量的多少，在此采用的方法是。
（2）此方案是探究和时间相同时，电流通过电阻丝产生的热量与大小的关系。
(3)在甲、乙两瓶内换用质量、初温都相同的不同液体，且电阻丝的阻值时，可以比较不同物质的吸热能力。
若温度计a比温度计b温度升高得快，则甲、乙两瓶内液体的比热容关系是C甲 C乙(填“大于”“小于”或“等于”)。
3、小明要用图所示的实验器材探究电压一定时，电流热效应与电阻的关系．其中瓶内电阻丝的长度、粗细都相同．
（1）请你用笔画线代替导线，帮他把电路连接完整．
（2）电流产生热量的多少不易直接测量．因此，在这个实验中是通过显示电流产生热量的多少的．象这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫法．（填“转换法”，“控制变量法”，或“等效替代法”）
（3）在这个实验中，除了控制电压一定外，还要控制的量有．
（4）在这个实验中，若两个电阻丝的通电时间相同，则瓶内温度计的示数升高的多．
4、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关，王军设计了如下图所示的家甲、乙两种装置，他将两端阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧瓶中，并通过短玻璃管与相同的气球相连，两次实验电源电压不变。
（1）在这个实验中，电流产生的热量多少是通过体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不容易直接观测的量的方法叫“转换法”，这种方法在物理学研究中经常用到，请举一例：
（2）甲装置可探究电流产生的热量与的关系。
（3）在装置甲、乙的来两次实验中，通过比较相同时间里气球B与D的变化情况可探究电流产生的热量
与的关系。
（4）在甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，与气球（填气球字母标号）相通的电阻丝产生热量最多。
（5）教材上的实验装置如图丙所示（烧瓶与图中的相同）。
比较甲、乙和丙图所示的两种不同的实验装置，你认为较好的装置是，理由是：
5、用如图所示的实验装置探究“电流通过导体产生的热量与电阻的关系”。
（1）实验中通过观察来比较电流产生的热量的多少。
（2）为了在较短的时间内达到明显的实验效果，选用煤油而不是用水，主要是由于_____。
（3）为了便于比较两种电阻丝通过电流后产生热量的多少，甲乙两瓶中要装
入、的同种液体。
（4）为达到实验目的，选用的两电阻丝的阻值不能。
（5）实验结论是。
（6）该实验装置还可以研究通电时间一定时导体产生的热量与的关系。
你还需要的操作是
____________________
6、小刘同学在探究“电流与电阻的关系”时，用到如下器材：电源电压6V、电流表、电压表各一只、定值电阻5Ω、10Ω、15Ω、20Ω、30Ω各一个，滑动变阻器标有
“20Ω 1A”字样、开关一只。
设计实验电路图如图18所示，实验数据如下表：
（1）根据表中数据可知电阻R两端电压U=____________V。
（2）测量了5Ω的定值电阻两端的电压和电流后, 换上10Ω的定Array值电阻后，闭合开关，为了保证不变,
此时应将滑片P向_____ （选填“左”或“右”）移
动。
（3）小刘把30Ω的定值电阻接入电路, 不论怎样调节滑动变阻器都不能满足设定的电压值，其原因
是。
7、现有下列器材：学生电源（6V），电流表（0﹣，0﹣3A）、电压表（0﹣3V，0﹣15V）、定值电阻（5Ω、10Ω、20Ω各一个）、开关、滑动变阻器和导线若干，利用这些器材探究“电压不变时，电流与电阻的关系”
（1）请根据图19甲所示的电路图用笔画线代替导线将图乙所示的实物连接成完整电路．（要求连线不得交叉）（2）连接电路时，开关应该．
（3）闭合开关前，滑动变阻器滑片P应该位于端（选填“A”或“B”）．
（4）实验中依次接入三个定值电阻，调节滑动变阻器的滑片，保持电压表示数不变，记下电流表的示数，利用描点法得到如图丙所示的电流I随电阻R变化的图象．由图象可以得出结
论
（5）上述实验中，小强用5Ω的电阻做完实验后，保持滑动变阻器滑片的位置不变，接着把R换为10Ω的电阻接入电路，闭合开关，向（选填“A”或“B”）端移动滑片，使电压表示数为V 时，读出电流表的示数．
（6）为完成整个实验，应该选取哪种规格的滑动变阻器．
ΩΩΩ．。