焦耳定律实验
焦耳定律实验
焦耳定律在新能源技术中的探讨
• 分析新能源技术中的电热转换过程 • 为新能源技术的发展提供理论支持
焦耳定律在未来科学研究中的展望
未来科学研究
• 探索新型电热转换技术和方法 • 研究焦耳定律在更多领域的应用
展望
• 焦耳定律将在未来科学研究中发挥重要作用 • 为科学发展和技术进步提供理论支持
改进措施
• 优化实验方法和步骤 • 提高实验精度和可靠性
05
焦耳定律实验的拓展与探究
焦耳定律在热能转换中的应用
热能转换原理
• 利用电热转换产生的热量进行热能转换 • 如：电热炉、热水器等
焦耳定律在热能转换中的应用
• 优化热能转换设备的设计 • 提高热能转换效率
焦耳定律在新能源技术中的探讨
新能源技术
CREATE TOGETHER
DOCS
谢谢观看
THANK YOU FOR WATCHING
01 检查实验器材和设备
• 确保电流表、电阻丝、温度计等设备正常工作
02 安装电阻丝和温度计
• 将电阻丝固定在支架上 • 将温度计放置在电阻丝附近
03 连接电源
• 将电源的正负极分别连接到电阻丝的两端
实验操作步骤与流程
开启电源
01
• 逐渐增加电流，记录电流值 和电阻丝的温度
数据记录 -每 隔一段时间记 录一次温度值
02
• 同时记录电流值和电阻值
实验结束
03
• 当电阻丝达到预定温度时， 关闭电源
实验数据记录与分析方法
数据记录
• 记录实验过程中的电流值、电阻值和温度值
数据分析
• 利用焦耳定律公式计算产生的热量 • 分析电流、电阻和温度之间的关系
焦耳定律的小实验
焦耳定律的小实验焦耳在电机线圈的转轴上绕两根细线，分别跨过相距27?4米的定滑轮后垂挂几英磅重的砝码。
线圈浸在量热器的水中。
由砝码下落距离可算出机械功大小，由水温变化可算出热量多少。
1843年他得到热功当量为4.511焦耳/卡(现代公认值为4.187焦耳/卡)。
后经改进实验，他又得到热功当量为4.145焦耳/卡。
1849年他对各种测定数据进行分析，得到数值为4.154焦耳/卡的结论。
J.P.焦耳从1840年起，持续几十年时间，用电量热法和机械量热法，做了大量实验，得出结论：热功当量是一个普适常数，同作功方式无关。
从而证明了机械能(功)和电能(功)同热量之间的转换关系；论证了传热是能量传递的一种形式；为确认能量守恒和转换定律的正确性打下了坚实的实验基础。
1840年焦耳发现，导体内通以稳定电流后，产生的热量Q同电流强度I的二次方、导线电阻R及通电的时间t成正比，即同电流所作的功W 成正比W=JQ。
比例系数J表示产生1卡热量所需作的功，称热功当量。
其实验装置容器由绝热壁构成，电流作功使水的内能增加，从而水温升高。
用温度计可测出温差ΔT。
使用简单定义的使1克水温度升高1摄氏度所需热量作为量热单位（卡），则水的比热容为c=1cal/(g·℃)，当知道水的质量m后，即可由Q=сmΔT确定所传递的热量同电流所作的功W 间的关系式(W=JQ)，并定出热功当量J。
这种测量热功当量的方法叫电量热法。
焦耳还用机械量热法来测定热功当量。
重砝码缓慢匀速下降，带动轮轴和转轴使翼轮搅拌水，功转变为热，使水温升高。
由温度计测出搅拌前后水的温差而算出热量Q。
转变为热能的机械功W可由砝码下降的距离算出。
由W=JQ公式又可测定热功当量。
焦耳测定热功当量的实验是在英国曼彻斯特进行的，其结果是使1磅水升高1华氏度需作功772英尺磅，这相当于1卡=4.157J。
国际公认的精确值是J=4.186 8J/cal=4.184 0J/calth其中cal和calth分别表示国际蒸汽表卡和热化学卡。
焦耳定律
不要看电视。爸爸回来时看到他在认真写作业，电视机也没打
开，很高兴。 刚看过电视。 可是爸爸 用手一摸电视机后盖后就发现，刘炜琨
生活中，许多用电器接通电源后，都伴有热现象产生。
使用这些用电器的时候，热 量从哪里来的呢？
电流通过导体时， 电能转化成热能，这 个现象叫做电流的热 效应．
焦耳定律的传统实验
演示实验
电流通过导体时产生热的多少与什么因素有关?
实验装置
实验1：研究电热与电阻关系
R1 = 5 Ω R2 = 10 Ω
A
在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻 越大，这个电阻产生的热量越多。
实验2：研究电热与电流关系
R=5Ω R=5Ω I1 R=5Ω I = 2I1
I A
练习：
一根60 Ω的电阻丝 接在36V的电源上， 在5分钟内共产 生多少热量？
１、以下用电器工作时没有利用电流的热效应 的是（ Ｄ ） Ａ、电热水器 Ｂ、电饭锅 Ｃ、电暖器 Ｄ、电风扇 ２、下列现象中，不属于利用电热的是（Ｄ） Ａ、用电饭锅煮饭 Ｂ、用电热孵卵器孵小鸡 Ｃ、用电熨斗熨衣服Ｄ、电视机加散热窗
在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过 一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越 多。
观察实验
实验结论：
1、在电流、通电时间相同的情况下， 电阻越大，产生的热量越多。 2、在通电时间、电阻相同的情况下， 电流越大，产生的热量越多。 3、在电流、电阻相同的情况下，通电 时间越长，产生的热量越多。
焦耳定律
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。
2 Q=I Rt
Hale Waihona Puke Q——热量——焦耳（J） I ——电流——安培（A） R——电阻——欧姆(Ω) t——时间——秒(s)
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。
让学生动手做焦耳定律实验
让学生动手做焦耳定律实验
焦耳定律是一个在物理学中很重要的概念，它可以帮助我们理解很多物理现象的发生和发展。
实验手段就是验证和证明这种定律的存在。
一次焦耳定律实验大致分为如下几个步骤：
1、准备实验：准备实验所需的设备和用品，包括水槽、温度计、焦耳定律实验卡片等；
2、准备实验中用到的物质，比如水、氢氟酸、含有溴和碘的盐溶液等；
3、将实验中用到的物质稀释到所需要的浓度，并用杯子装好；
4、将温度计放置在水槽中，上面放入焦耳定律实验卡片，将稀释过的水及酸碱溶液分别
放入水槽中；
5、连接数据采集仪，记录实验中水槽中不同物质的温度变化；
6、根据实验数据，分析并验证焦耳定律的正确性。
以上就是一次焦耳定律实验的全部流程。
实验过程严谨、科学，实验者可以真实地验证焦
耳定律的机理，也可以加深对该定律的理解，为物理实验技术提供科学依据。
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》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。
焦耳定律和欧姆定律理想实验法
焦耳定律和欧姆定律理想实验法焦耳定律理想实验法焦耳定律阐述了电流通过导体时释放热量的关系。
理想实验法是一种精确测量焦耳热效应的实验方法。
实验原理焦耳定律指出，通过导体的电流强度、电阻和时间决定了热量的释放：```Q = I^2 R t```其中：Q 为热量（焦耳）I 为电流强度（安培）R 为电阻（欧姆）t 为时间（秒）实验装置理想实验法使用以下装置：电源电流表电压表电阻箱卡路里计搅拌器温度计实验步骤1. 组装装置：将所有设备连接起来，如下图所示。
2. 校准温度计：将温度计放入已知温度的水中并校准。
3. 测量初始温度：将卡路里计充满已知质量的水，并测量其初始温度。
4. 设置电流和时间：使用电源和电阻箱设置所需的电流强度和实验时间。
5. 启动电流：关闭搅拌器并启动电流，使电流流经导体。
6. 搅拌水：定期搅拌水以确保温度均匀分布。
7. 测量最终温度：在实验时间结束时，关闭电流并停止搅拌器。
记录卡路里计中水的最终温度。
8. 计算热量：使用水的比热容和质量计算实验中释放的热量：```Q = m c (T_f - T_i)```其中：m 为水的质量（千克）c 为水的比热容（4187 J/kg·°C）T_f 为最终温度（°C）T_i 为初始温度（°C）9. 比较结果：将计算出的热量与焦耳定律公式预测的热量进行比较。
欧姆定律理想实验法欧姆定律描述了导体中电压、电流和电阻之间的关系。
理想实验法是一种验证欧姆定律的实验方法。
实验原理欧姆定律指出，导体中的电流强度与电压成正比，与电阻成反比：```I = V / R```其中：I 为电流强度（安培）V 为电压（伏特）R 为电阻（欧姆）实验装置理想实验法使用以下装置：电源电流表电压表电阻丝滑动变阻器实验步骤1. 组装装置：将所有设备连接起来，如下图所示。
2. 设置电压：使用电源设置所需的电压。
3. 测量电流：使用电流表测量不同电阻值下的电流强度。
通过焦耳定律验证能量守恒的实验方法
通过焦耳定律验证能量守恒的实验方法能量是物理学中一个非常重要的概念，能量守恒原理是指在一个封闭系统中，能量的总量保持不变。
为了验证能量守恒原理，科学家们进行了许多实验。
其中，通过焦耳定律验证能量守恒是一种常见的实验方法。
本文将介绍这个实验方法以及其步骤与原理。
焦耳定律是指当电流通过一段电阻时，电阻内部会产生热量。
热量的产生与电流的大小和电阻的阻值有关。
焦耳定律可以表示为Q=I^2Rt，其中Q表示热量的大小，I表示电流的强度，R表示电阻的阻值，t表示电流通过电阻的时间。
根据焦耳定律，可以通过测量热量的方式验证能量守恒原理。
为了进行这个实验，我们需要准备以下材料和设备：1. 一个电阻丝2. 一个直流电源3. 一个电压表4. 一个电流表5. 一个计时器6. 一些导线7. 一个温度计8. 一个容器（用于接收产生的热量）下面是该实验的步骤：1. 将电阻丝连接到直流电源，并将电压表和电流表分别连接到电阻丝两端，用导线连接。
2. 打开电源，设置合适的电压和电流值，记下电流的强度和电阻的阻值。
3. 启动计时器开始计时，记录电流通过电阻的时间。
4. 将温度计放入容器中，测量容器内的初始温度。
5. 当电流通过电阻丝时，观察容器内温度的变化，并记录最终的温度。
6. 根据温度的变化计算热量的大小，使用焦耳定律公式Q=I^2Rt进行计算。
7. 比较计算得到的热量与实际观察到的热量是否相符。
如果相符，说明能量得到了守恒。
实验原理：通过实验中测量的电流强度、电阻阻值和时间，结合焦耳定律公式Q=I^2Rt，可以计算出通过电阻丝所产生的热量。
这个热量可以作为能量的一种表现形式。
根据能量守恒原理，系统中的能量在转化过程中不会损失，因此，在这个实验中，通过比较计算得到的热量和实际观察到的热量，可以验证能量守恒的原理是否成立。
总结：通过焦耳定律验证能量守恒的实验方法是一种简单而有效的方法。
它通过测量电流、电阻和时间，并计算出产生的热量来验证能量守恒原理。
新人教版九年级物理焦耳定律教案优秀7篇
新人教版九年级物理焦耳定律教案优秀7篇新人教版九年级物理焦耳定律教案精选篇1【课题】“焦耳定律”的演示【组织形式】学生分组或教师演示【活动方式】1.提出问题2.实验观察3.讨论分析【实验方案示例】1.实验器材：干电池四节，玻璃棒，若干电阻丝，蜡烛，火柴棒.2. 制作方法把同一根电阻丝分别绕在玻璃棒的两端，绕线匝数比例为1∶8，两线圈相距5cm左右，然后在这两个线圈上滴上同样多的蜡，使线圈被蜡均匀地包住.点着火柴立即吹灭，靠其余热将两根火柴杆粘在两个线圈上3.实验步骤(1)用两节干电池给玻璃棒上的电阻丝通电，可看到匝数多的线圈(电阻大)上的火柴杆比匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆先掉.这就表明：在电流强度和通电时间相同的情况下，电阻越大，电流产生的热量就越多.(2)经过较长时间后，匝数少的线圈(电阻小)上的火柴杆也会掉下来.这就说明：通电时间越长，电流产生的热量越多.(3)用四节电池(增大电源电压)重做上述实验，可看到两根火柴杆都先后很快掉下来.在线圈的温度不太高时，可认为总电阻不变，电压增大时，通过它们的电流增大.这就表明：电流越大，电流产生的热量越多.新人教版九年级物理焦耳定律教案精选篇2九年级物理焦耳定律教案教学目标知识目标1、知道电流的热效应。
2、理解的内容、公式、单位及其运用。
能力目标知道科学研究方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法。
情感目标通过对焦耳生平的介绍培养学生热爱科学，勇于克服困难的信念。
教材分析教材从实验出发定性研究了电热与电流、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。
做好实验是本节课的关键。
教法建议本节课题主题突出，就是研究电热问题。
可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验。
焦耳定理实验报告
一、实验目的1. 理解焦耳定律的基本原理和适用范围；2. 通过实验验证焦耳定律的正确性；3. 掌握焦耳定律的实验方法及数据处理方法；4. 培养实验操作能力和科学探究精神。
二、实验原理焦耳定律指出，电流通过导体产生的热量Q与电流I的平方、导体的电阻R及电流通过时间t成正比，即Q=I^2Rt。
本实验通过测量电流、电阻和时间，验证焦耳定律的正确性。
三、实验仪器与材料1. 电源：直流电源，电压0～6V可调；2. 电流表：量程0～0.6A，内阻0.1Ω；3. 电阻箱：阻值范围0～999Ω，精度0.1Ω；4. 电热器：功率可调；5. 温度计：量程0～100℃；6. 电流表、电压表、开关、导线等实验器材；7. 铜丝：阻值约为10Ω；8. 实验记录表格。
四、实验步骤1. 将实验电路连接好，确保电路安全可靠；2. 调节电源电压为2V，记录电流表的读数I1；3. 将铜丝接入电路，记录电阻箱的阻值R1；4. 调节电源电压为4V，记录电流表的读数I2；5. 调节电源电压为6V，记录电流表的读数I3；6. 在电热器上放置温度计，记录初始温度t1；7. 开启电源，使电流通过铜丝，记录电流表的读数I4；8. 在一定时间后，关闭电源，记录温度计的温度t2；9. 重复步骤7和8，记录温度计的温度t3、t4、t5；10. 计算不同电流下产生的热量Q1、Q2、Q3，并记录实验数据。
五、实验数据及处理1. 计算不同电流下产生的热量Q：Q1 = I1^2 R1 t1Q2 = I2^2 R2 t2Q3 = I3^2 R3 t32. 根据实验数据，绘制电流I与热量Q的关系图，观察规律；3. 分析实验结果，验证焦耳定律的正确性。
六、实验结果与分析1. 通过实验数据，绘制电流I与热量Q的关系图，可以发现电流I与热量Q成正比关系，符合焦耳定律；2. 实验结果与理论预期相符，验证了焦耳定律的正确性；3. 实验过程中，电流、电阻和时间等参数的变化对热量产生的影响得到了验证；4. 在实验过程中，实验操作准确，数据处理合理，实验结果可靠。
九年级物理——焦耳定律
九年级物理——焦耳定律一、焦耳定律内容1.电流通过导体时,导体发热,电能转化成,这种现象叫做电流的热效应。
2.电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成,跟导体的电阻成,跟通电时间成,这个规律叫做焦耳定律。
3.如果热量用Q表示,电流用I表示,电阻用R表示,时间用t表示,则焦耳定律的表达式为。
例：生活举例:生活中像取暖器这样的用电器,通电以后会产生热量的用电器还有很多,你能列举一下吗?例1：一根60 Ω的电阻丝接在36 V的电源上,在5 min内共产生多少热量?二、实验探究过程1.两个透明容器中密封着等量的空气,密闭容器中各有一段电阻丝,右边的电阻丝的电阻比较大。
两电阻丝串联起来接到电源两端,通电一段时间后,比较U形管中液面高度的变化。
2.两个透明容器中密封着等量的空气,密闭容器中各有一段电阻丝,两电阻丝的电阻相同。
右边的电阻丝与一个相同的电阻丝并联后再与左边的电阻丝串联起来接到电源两端,通电一段时间后,比较U形管中液面高度的变化。
方法指导:在实验中,将不易观察到的现象通过其他方式直观、形象地显示出来的方法,我们称之为转换法。
归纳总结:在电流相同、通电时间相同的情况下,电阻越大,产生的热量。
在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,产生的热量。
例2：如图是研究电流通过导体产生的热量与哪些因素有关的实验，下列分析正确的是A．甲、乙两次实验都应用了控制变量法B．甲实验通电一段时间后，左侧容器内空气吸收的热量更多C．乙实验时为了研究电流产生的热量与电阻的关系D．乙实验通电一段时间后，右侧U形管中液面的高度差比左侧的小三、电热的利用与危害生活中我们是如何利用电热的？生活中和许多产业中都要用到电热。
家里的电熨斗、电饭锅、电热水器等都是利用电热的电器。
有时电热会给我们造成什么危害？我们又是如何防止的呢？电热过多会烧坏用电器,产生很多安全隐患;电视机的后盖有很多孔,就是为了通风散热,使用时一定要把防尘布罩拿开。
电脑里安装了微型风扇及时散热。
物理实验技术中的焦耳定律实验操作技巧
物理实验技术中的焦耳定律实验操作技巧焦耳定律是物理学中重要的热学定律之一。
在实验室中进行焦耳定律的实验操作时，我们需要掌握一些基本的技巧和步骤。
本文将介绍物理实验技术中焦耳定律实验操作的技巧和注意事项。
焦耳定律是描述电阻材料产生热量的定律，公式表示为Q=I²Rt，其中Q表示通过电阻器的热量，I表示电流强度，R表示电阻值，t表示时间。
根据这个定律，我们可以通过测量电流强度、电阻值和时间来计算电阻材料产生的热量。
在进行焦耳定律实验操作之前，首先要准备好所需的实验器材和设备。
常用的器材包括电源、电阻丝、导线、电流表、电压表和秒表等。
在选取电阻丝时，应根据实验要求选择合适的直径和材质。
电源的电压应按实验要求调节，并确保电压稳定。
首先，需要进行电路连接。
将电源的正极和电流表的正极连接在一起，将电源的负极和电阻丝一端连接在一起，再将电流表的负极和电阻丝的另一端连接在一起。
通过这样的连接方式，可以测量电流通过电阻丝的强度。
接下来，需要测量电阻丝的电阻值。
使用电压表将电阻丝的两端电压测量出来，再根据欧姆定律（U=IR）计算电阻值R。
确保测量时电阻丝没有通电，否则测量结果会受到影响。
在进行实验操作之前，需要保证电阻丝的温度处于室温状态，以获得准确的实验结果。
如果电阻丝的温度不稳定，可以等待一段时间使其冷却至室温。
在实验过程中，需要通过测量时间来计算电阻材料产生的热量。
可使用秒表等计时设备来测量电流通过电阻丝的时间。
在进行测量时，要保持设备的稳定，避免外界因素对实验的干扰。
另外，还需要注意实验的安全性。
在操作实验设备时，应注意用手套和夹子来避免触及高温的电阻丝。
使用电源时，要小心防止触电事故的发生。
实验结束后，应及时关闭电源，拆除电路连接，将实验器材归位。
除了基本的实验步骤和操作技巧外，进行焦耳定律实验时还可以进行一些扩展的实验。
例如，可以改变电阻丝的直径或长度，观察对焦耳效应的影响。
可以调节电源的电压，观察不同电压下焦耳效应的变化。
焦耳定律的发现
焦耳定律的发现
用手去摸发光的电灯泡，觉得它比不发光时热。
实验说明：导体中有电流通过时都要发热，这种现象叫做电流的热效应。
通过电流的导体，发出的热量和哪些因素有关呢？第一个用实验掀开那个隐秘的人，是英国的物理学家焦耳。
1841年，年轻的焦耳把通电的电阻丝直截了当放到纯洁的水里，让电阻丝产生的热量使水的温度升高，用插入水中的温度计测出升高的温度。
他发觉，电阻丝的电阻越大，通过的电流越大，通电的时刻越长，水的温度就越高，说明电流产生的热量就越多。
焦耳做了大量的实验，精确地确定了电流产生的热量跟电流阻、电流大小和通电时刻的定量关系，物理学把那个规律叫做焦耳定律。
焦耳定律能够用能量转化和守恒的观点来说明：电流通过导体时，电阻越大，电流越大，时刻越长，电流做的功就越多，所产生和热量就越多。
在工农业生产和日常生活中，人们有时候要利用电流产生热量。
电烙铁、电炉、电熨斗、电烤箱等设备，差不多上常见的电热器，它们设计都以焦耳定律作为理论依据。
因此，电流产生的热量也有不利的一面，例如通过电视机的电流比较大，机内元件发出的热量就比较多，夏天收看电视节目时，假如开机时刻过长又不注意通风，电视机容易过热而损坏。
实验5-12验证焦耳定律
03 实验步骤
实验器材的准备
导线
用于连接电源和实验装置，应 选用绝缘性好、导电性能良好 的导线。
恒温水浴
用于保持实验温度恒定，应选 用保温性能良好的水浴。
电源
提供稳定的直流电源，确保电 流和电压的准确性。
焦耳计
用于测量热量，应选择精度高、 稳定性好的焦耳计。
计时器
用于测量加热时间，应选用精 度高、稳定性好的计时器。
理解焦耳定律在日常生活和工业生产中的应用
总结词
了解焦耳定律在日常生活和工业生产中 的应用实例，理解其实际意义和价值。
VS
详细描述
焦耳定律在日常生活和工业生产中有广泛 的应用。例如，电热器就是利用焦耳定律 原理制成的，通过电阻丝通电产生热量来 加热水或其他介质。此外，在电池充电和 放电过程中，也会涉及到焦耳定律的应用 。通过了解这些应用实例，可以更好地理 解焦耳定律的物理意义和实际价值。
在加热过程中，应注意 观察是否有异常气味或 声音，如有异常应立即
切断电源。
05
接通电源，记录加热时
02
间、电流和电压等参数。
在实验过程中，应注意 保持恒温水浴的温度稳
定，避免外界干扰。
04
数据记录与处理
准确记录加热时间、电流、电压 和焦耳计的读数。
根据焦耳定律公式计算热量，并 进行误差分析。
将数据整理成表格或图表形式， 便于分析和总结。
误差分析
在实验过程中，我们进行了误差分析，并发现误差主要来源于测量 设备的精度和实验操作中的误差传递。
实验条件限制
实验过程中，我们注意到实验条件对结果的影响，如环境温度、湿 度和电源稳定性等因素可能对实验结果产生影响。
焦耳定律在实际应用中的意义
简述焦耳实验及其得到的结论
简述焦耳实验及其得到的结论
焦耳实验又称焦转运动实验，是由英国物理学家焦耳于1846年进行的一系列实验，主要用于研究热与功的相互转化关系，并研究物质的热特性。
焦耳实验的基本思路是在容器中放置一定量的水或其他液体，并通过机械设备将容器中的液体加热。
当液体温度升高时，机械设备将作功，从而使液体中的温度和压力均随时间变化。
通过测量液体的温度变化和机械设备所作的功，可以得出热与功之间的定量关系。
焦耳实验得出的结论包括：
1. 热能可以转化为机械能，也可以由机械能转化为热能。
2. 转化的热能和机械能之间存在定量关系，即焦耳定律。
焦耳定律指出，单位热能等于单位机械能，也即1焦耳等于1牛·米。
3. 热能和功的相互转化是可逆的，即理论上可以将热能完全转化为机械能，也可以将机械能完全转化为热能，但实际操作中存在能量损失。
4. 物质的内能与其温度相关，内能的变化可以通过温度变化来表示。
焦耳实验是能量守恒定律的验证实验之一，也为热力学的发展做出了重要贡献。
它揭示了能量的不灭性以及热与功之间的定量关系，对于能量转化和利用的研究具有深远的影响。
焦耳定律的实验原理
焦耳定律的实验原理
爱默生-焦耳定律实验是物理学的重要实验之一，在它的实施中，爱默生提出了一个电势差和磁感应之间之间的关系。
爱默生-焦耳定律实验的原理很简单，它也被称之为磁电定律，它指的是当一个电场和磁场交互作用的时候，他们之间的电流与电位差是成比例的。
爱默生-焦耳定律可以被表达为：电位差和磁感应之间的比例是一个特定的物理常数。
爱默生-焦耳定律的实验原理通常是在一个较大的容器中准备一个玻璃杆，将玻璃杆联接到两个容器的另一侧，给玻璃杆施加电势，然后在另一侧加一个磁场，从而形成一个电场和磁场的耦合系统。
电势量和磁感应会随着时间发生改变，这时候会观察到电势与磁感应之间的变化趋势，从而推算出爱默生-焦耳定律的关系。
爱默生-焦耳定律实验有很多种实验方法，其中包括用多个磁链和多个电极进行实验，以及利用磁链和电磁线圈结合起来实验等。
除此之外，可以利用电流表和电位差表来测量电流的大小和电位差的大小，从而推算出定律的常数值，也可以对导线中的电流进行测量。
爱默生-焦耳定律的实验原理是一项重要的物理学实验，也是机械工程中的重要基础计算关系。
它指出磁场和电场是相互联系的，当他们相互作用的时候，电位差和磁感应之间将呈现出一种经典的物理常数比例关系，它为构建相应的电磁机械电器件提供了一定的参考基础。
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。
初中物理焦耳定律实验
初中物理焦耳定律实验引言：焦耳定律是物理学中非常重要的基本定律之一，它描述了电流通过导体时所产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
通过实验可以验证焦耳定律，进一步加深对电流和电阻的理解。
实验目的：通过实验验证焦耳定律，了解电流通过导体时所产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
实验器材：电池、电阻丝、导线、电流表、电压表、秒表、导热塑料杯、温度计等。
实验步骤：1. 准备工作：将电池与电阻丝、导线连接，将电流表插入电路中，用电压表测量电压。
2. 测量电流强度：打开电路，调节电阻丝长度，使电流表的指针稳定在一个数值上。
3. 测量电压：用电压表测量电路中的电压。
4. 记录时间：打开秒表，记录实验进行的时间。
5. 测量温度变化：将导热塑料杯装满水，用温度计测量水的初始温度。
6. 实验进行：将电阻丝放入导热塑料杯中，通过电流使电阻丝发热，记录下电流强度和电压的数值。
7. 测量温度变化：实验进行一段时间后，再次用温度计测量水的温度变化。
8. 结束实验：记录实验结束的时间，并关闭电路。
实验数据处理：1. 计算电流通过电阻丝所产生的热量：根据焦耳定律，热量Q等于电流I的平方乘以电阻R乘以时间t，即Q=I^2*R*t。
2. 计算电路中的电功率：电功率P等于电流I乘以电压U，即P=I*U。
3. 计算电阻丝的电阻：根据欧姆定律，电阻R等于电压U除以电流I，即R=U/I。
实验结果：根据实验数据计算得到的电流通过电阻丝所产生的热量、电路中的电功率和电阻丝的电阻的数值。
实验分析：根据实验结果分析焦耳定律的验证情况，比较实验数据与理论计算结果的差异。
实验结论：通过实验验证了焦耳定律，得出了电流通过导体时所产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
实验意义：焦耳定律是电学中的重要定律之一，实验验证可以加深对电流和电阻的理解，同时也为实际应用提供了理论基础，比如电热器、电炉等。
实验总结：本次实验通过验证焦耳定律，了解了电流通过导体时所产生的热量与电流强度、电阻和时间的关系。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
焦耳定律实验.
1、图16是“探究电流通过导体产生热量与导体电阻
．．．．关系”的实验装置，两阻值分别为R 和2R的电阻丝浸在相同质量和相同初温的煤油中，每一烧瓶里各插一支温度计，则闭合开关，经过一段时间，两电阻丝产生热量的多少是通过反映出来的；采用这种连接方式的目的是。
为什么选煤油而不选酒精做实验。
答案：温度计的示数变化控制电流相同
2、为了探究电流产生的热量跟什么因素有关
．．．．．．系，王军设计了如图19所示的甲、乙两装置。
他将两段阻值不同的电阻丝（R1<R2）分别密封在两个完全相同的烧杯中，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。
(l)甲装置可探究电流产生的热量与_______是否有关。
(2)在这个实验中，电流产生热量的多少是通过_______________体现出来的，像这种用能直接观测的量来显示不易直接观测的量的方法叫“转换法”。
这种方法在物理学的研究中经常用到，请你列举一列__________________________________________________.
(3)在装置甲、乙的两次实验中，比较相同时间里气球A与C体积变化情况可探究电流产生的热量与____________________有关。
(4)若甲、乙两装置同时实验，在相同的通电时间里，A、B、C、D四个气球胀大的程度从大到小的排列顺序是__________________________。
这一步是实验（填“定性”或“定量”）。
(5)教材上的该实验装置如图20所示（烧瓶与图l9中的相同）。
比较图19和图20所示的两个实验，你认为较好的是图________装置，理由是：_________________________.
答案：(1)电阻
(2)气球胀的程度大小（或气球的形变大小）
例：a、研究声音是由振动产生时，用乒乓球的振动显示音叉的振动。
b、研究分子运动时，用固体、液体、气体的扩散推测分子的热运动
c、用吸引大头针个数多少观察电磁铁磁性强弱
(3)电流(4)C、D、B、A（错一个扣1分，扣完2分为止）
(5)若选图19，理由是：气体热胀冷缩效果比固液态更明显，使实验现象更直
观，时间更短。
若选图20，理由是：用温度计能较准确地测出煤油的温度变化，
便于定量研究（只要叙述合理，均可得分）。
3、小明和小玲想利用如图所示的装置探究“导体产生的热量与电阻大小的关系”。
两瓶煤油中都浸泡着一段金属丝，烧瓶A中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶B中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。
温度计显示煤油的温度。
（1）这两个烧瓶中所盛煤油的质量应该_______________.实验中把铜丝与镍铬合金丝串联的目的是_______________________________。
这种实验方法是。
（2）小玲问小明：“自来水比较容易获得，干嘛不用水来代替煤油”。
对于这个问题，小明与他的同学给出了下列四种答案，你认为合理的是（）
A．因为没有有颜色便于观察B．因为煤油是绝缘体
C．因为煤油有比较小的密度D．因为煤油有比较小的比热容
（3）实验中，小明和小玲发现B烧瓶中温度计的示数升高得快。
这表明：在电流和通电时间相同的情况下，导体的电阻越_______,产生的热量越多。
这一步是实验（填“定性”或“定量”）。
答案：（1）相等保证两者电流相等（2）B D （3）大。