关于改进《焦耳定律》实验的思考——黄平刚
焦耳定律初中物理教案及反思
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焦耳定律初中物理教案及反思物理教案是物理老师根据教学大纲和学生的实际情况编写的教学设计方案,对顺利开展初中物理教学活动有着重要的意义,下面为大家带来焦耳定律初中物理教案及反思,供你参考!焦耳定律物理教案:教学目标知识目标1.知道电流的热效应.2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.能力目标知道科学讨论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育学生热爱科学,勇于克服困难的信念.教学建议教材分析教材从实验出发定性讨论了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理讨论问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学讨论的方法,避开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,就是讨论电热问题.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.然后进入定性实验.对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解,可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后,反过来解决课本中在课前的问题.焦耳定律教学反思:本周一,下午第五节课,我在高二(111)班开了一堂公开课,课题为《焦耳定律》,高二物理组的老师全部参加了听课,下面我把这节课的教学反思向大家汇报如下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讨论了电热与电流、电阻和时间的关系,这样做的好处是体现物理讨论问题的方法,在实验过程中学生能更好地体会的一些科学讨论的方法,避开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阅历,提出问题,进行分析,共同归纳总结。
物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考
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物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考摘要:本文主要以物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考为重点进行阐述,首先分析教材中实验具体方案,其次从引进变色测温贴方案、引进感温变色油墨、引进电子温度计几个方面深入说明并探讨“焦耳定律探究实验”的改进思考,最后阐述提升初中物理探究实验质量的要点,旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词:初中物理;“焦耳定律探究实验”;改进要点初中物理学的基础要素便是观察与实验,任何知识点都需要在实验中获取,英国物理学家焦耳进行诸多次数的实验归纳焦耳定律,可以说焦耳定律是初中学生必要掌握的一项定律内容,在具体教学中,教师设计有效的探究实验完成焦耳定律实验的教学任务。
然而“焦耳定律探究实验”现状不容乐观,尚未全面调动学生学习主动性和积极性,不利于学生学习能力提升,因此教师需进一步改进“焦耳定律探究实验”,保障学生全方位掌握焦耳定律基础知识,培养学生研究实验精神,不断扩展学生知识面和学习视野,获取事半功倍的教学成效。
一、教材中实验具体方案针对九年级教材中的焦耳定律教学内容,包含两个实验,促使学生认知电热、电阻、通电时间以及电流之间的关系,具体方案是在两个相同的透明容器中进行空气密封,将容器和对应的U形管连接起来,利用U形管内液面高度的变动体现密闭空气温度实际变化,如图一与图二,其中图一表示容器和不容阻值电阻进行串联,分析电热以及电阻关联;图二表示容器和组织相同的电阻进行混联,分析电热与电流之间的关系。
思考:此种方案设计适应初中学生好奇心与求知欲激发的需求,存在着一定的可行性,引导学生对U形管液面进行观察研究电热和电阻、电热和电流的关联,还可依托液面上升的具体情况初步判断电热和电阻、电热和电流的定量关系,可是在实践中学生总是出现相关问题,如不能透彻的掌握知识点、不能充分挖掘实验设计要点等。
具体来讲包含不能有效完成在U形管中装液体的任务,存在着洒漏问题;组装器材过程中不能保障容器具备良好密闭性,存在着不能顺利进行实验的问题;探究实验时间比较上,无法保障课堂教学质量。
关于焦耳定律演示实验的改进
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口的大小 而定 球 的半 径 。 实验 时光 杠 杆只有 小球 与 水 面接 触 , 当水 面 发 生 微小变 化 时, 射在 白墙上 的2 光 斑 照 个 移动 的距离会 有 明显 的差异 。
高 ,有 些装 置 比课本 所示 的更 复杂 , 4 )点燃 易燃 物 或 融化 石 蜡 法 。 纸屑 ,放 置在 电 阻丝上 ,通 电后 观察 燃烧 的先 后次序 。后者将 同样 的轻质
验 ,该装 置仍 然 比较复 杂 ,而 且密 闭 多 的热后 气体 的膨胀 比液体 要 明显得 铁 丝 做成 的圈 套住 ,然 后 吊在 铁 架 台
路 。但 空气体 积 的变化 如何 直观 地表 摆 , 可用2 条线 分 开固定激 光笔 的发 光
在 说 明电流越 大产 生 的热量越 多的原 现 出 来又 分 为 2 方法 ,一 种 是用 吹 端 ); 光 笔 的 末 端 与 用 轻 质 塑 料 吸 种 激 理 时 ,要分2 次实验进 行 ,这 要求2 只 气 球 法 : 一 种 是 与 U 管 联 用 , 使 得 管 制 作 成 的直 角 三 角支 架 B 定 ; 垂 型 绑 在 玻 璃管 的液柱 降到原来 的 高度 后 才 能 空气 体积 的变 化体 现在 液 面差上 。这 直 于 激 光 笔 轴 方 向上 的 边 延 长 端 点 ,
该 实 验 过 程 还 存 在 3 不 足 。 1 点 )
很 简单 , 主体 就 是 多媒 体 教 学 中常用 的激 光 笔 , 将发 光 端用 一 柔软 的线 或
的 支 架 上 ( 中A , 了不 使 激 光 笔 图 点 为
3 )加 热 空气 。 因为 在 吸 引 同样
多 , 所 以 许 多 改 进 都 是 基 于 这 个 思
对焦耳定律实验的改进
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对焦耳定律实验的改进 Company Document number:WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT对焦耳定律实验的改进天津市河东区香山道中学申卫新笔者接触到很多有关焦耳定律的实验装置(如教材中的、国家调拨的、网上搜索到的),它们使用起来较麻烦。
初中物理教师教学用书光盘中有焦耳定律实验,但演示得不够全面。
笔者对焦耳定律的实验装置进行了一下改进:用一般学校都具备的定值电阻与电源在线路板上组成电路,然后用温度计(演示温度计也可以)直接与定值电阻接触,测出定值电阻的温度变化,从而得出实验结论。
实验设计和操作简单、材料易得,效果也不错。
具体说明如下:一.R不同(I相同、t相同),Q不同用4—5节干电池做电源,将其与一个5Ω定值电阻、一个20Ω定值电阻串联在线路板上组成电路。
5—10分钟左右,用两个温度计同时测两个定值电阻的温度变化。
它们的温度差别明显,说明它们产生的热量不同。
二.I不同(R相同、t相同),Q不同用4—5节干电池做电源。
将两个10Ω定值电阻并联,然后将两个并联的定值电阻与一个10Ω的定值电阻串联。
用这三个定值电阻与电源、电键在线路板上组成一个电路。
5—10分钟左右,用两个温度计同时测两个定值电阻的温度变化(一个是并联电路中的电阻,一个是与并联电路串联的电阻)。
它们的温度差别明显,说明它们产生的热量不同。
三.t不同(I相同、R相同),Q不同在上面的两个电路中,测其中任何一个定值电阻的温度,都可以明显地看出,时间越长,定值电阻的温度越高,产生的热量越多。
四.说明1.改进后的实验还可做成学生分组实验。
20Ω定值电阻如果不够用,可用10Ω定值电阻代替。
2.定值电阻的使用时间不宜过长,否则有可能烧坏。
本文所提供的电源电压数值、实验时间仅供参考。
3.有时不使用温度计,用手直接触摸定值电阻,感受定值电阻温度的变化,效果会更好。
4. 做完一个实验,再做另一个实验时,要注意将两个温度计恢复到室温后再做,或者重新换温度计再做。
浅谈初中《焦耳定律演示实验》的改进
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浅谈初中《焦耳定律演示实验》的改进作者:凌文盛来源:《科教导刊》2013年第09期摘要初中物理教材中《焦耳定律实验》的操作步骤存在着不能同时演示电流跟热量、电阻和热量的关系;只能定性研究,不能定量研究,演示效果差。
演示时间长等三方面的不足。
为此,文章提出一些改进意见。
关键词焦耳定律演示实验改进中图分类号:G424 文献标识码:A随着知识的更新与发展,初中物理教材的一些实验操作不是非常适于教学操作。
在此,笔者以初中物理教材中的《焦耳定律实验》为例,浅谈初中物理教材中的一些需要改正完善的地方,同时提出一些改进方法。
1 教材中的实验操作不足现在人教版物理教材实验设计的步骤是:第一步:接通电路,过一段时间后,看看两个玻璃瓶中煤油哪个上升得更高。
得出的结论是:甲玻璃瓶中煤油上升得更高。
这表明电阻越大,电流产生的热量越多。
第二步:让两玻璃瓶的煤油高度还原,然后利用滑动调解器,调节电流,再做实验。
注意通电时间和前次时间相同,在这两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。
在第二次实验中,甲玻璃瓶中煤油上升得高。
这表明电流越大,电流产生的热量越多(如图1所示)。
第三步:从以上实验可以得出结论,在电流与电阻不变的情况下,通电时间越长,瓶中的煤油上升得越高,电流产生的热量越多。
笔者对照教材中的步骤,做了多次的实验,发现了一些问题。
玻璃瓶上的煤油上升得太慢,而我们上课的时候,每节课45分种,想要在45分种完成上面所说的实验操作,基本上是不可能完成的。
一节课也只能勉强完成上面所说的第一步,但是,如果想要完成第二步,让温度慢慢再降下来,重新再做,再让学生进行观察比较,45分种是完全不可能完成的。
因为,想让给玻璃瓶中的煤油加温是容易的事,但是,想要让温度降下来,还是要较长的时候。
为此,很多物理教师为了达到教学目标,完成这一实验的教学任务,经常是把学生的实验课变为了教师的讲授实验,或者有些老师利用更快捷的多媒体课件演示,而让实验配置成为摆设,失去了让学生动手操作,亲身体验的实验课本质。
关于《焦耳定律》的课后反思
![关于《焦耳定律》的课后反思](https://img.taocdn.com/s3/m/43ac6612376baf1ffc4fad8e.png)
关于《焦耳定律》的课后反思关于《焦耳定律》的课后反思今天,第三节课在九年级7班上了一节物理课,内容是关于焦耳定律的。
上完后有很多想法,让我一直都很迷茫、不安。
板书问题。
多媒体课件上有的东西是否有必要再板书?这个问题不能用“是”或“否”回答。
这是一个依据实际情况不同,而相应做法也不同的判断选择题。
如果,内容简明、易于学生接受,应该就不用再板书了。
如果,内容简明,但是容易给学生造成误解,或是专业术语类型的东西,应该板书。
最初,我也不太在意板书的问题,常常是写就写了,没写就没写的态度,反正已经讲的很清楚了,感觉再写一遍就是多此一举。
后,在教学中发现,有些学生对于一些概念的掌握非常不好,写不出,说不出,概念完全是在他天空中飘过的一朵浮云,没有给他留下什么痕迹。
于是,我开始思考,是那个地方出了问题,想想去,是不是我上课没有注重板书的问题,学生常常会模仿老师的做法,比如你在某一次用一个字母代替了几个对应的物理量的汉字,那么你会发现,在作业中他也用字母代替,而这个空本应用字表达,所以,我就又开始“浪费”课堂时间静下心写板书。
而且,我还在想,我在写的过程中,是要花费一定的时间去写这些字,那么这些短暂的时间里如果学生在看、在听,这样不就创造了一个给他留下印象、给他留下记忆的好机会吗?但是,今天的课堂中板书浪费了时间,降低了课堂效率。
我又在想,也许是我错了。
学生记不住概念,记不住专业术语也许可以用其他方式解决,比如增加课堂的趣味性吸引他们的注意力或是还有其他办法。
学案问题。
今天的课堂我专门配备了与之相适应的题,这个题是用A4纸打印出的,发到每位学生手中。
但是,没有把这些题的作用发挥出。
原因一:备课时,就只想着这些题的作用是检测用的,这是决策性的失误。
原因二:课堂上前面的讲解部分占用过多时间,导致后面这些题没有发挥作用。
原因三:平时就没有用过学案,今天的尝试也就显得非常生硬。
实验问题。
实验的部分应该是什么样的作用?我结合学生以往做卷子的情况,只要涉及实验就失分过多,而且实验在卷子中所占的分值很大,一份卷子如果实验题能得分总分就低不了,如果实验一旦失分那么其他题再好分数也高不了。
对“焦耳定律”实验的改进
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至出现 了造假现象 。虽然有 的教 师坚 持 了不犯 科学
一
层 堆叠 而 成 。 如果 将 这 种 原 子 “ ” ( 层 或 纸 一
几层 )卷 成 圆管形 状 ,这 就是 “ 米 ” 碳 管 。在 纳 纳米这 种 数量 级 下 ,物 质 的性 质 将 具 有 量 子 尺 寸 效 应 、表 面效 应 和 宏 观 量 子 隧 道 效 应 ,一 方 面 表
4 2 再 将 电源 的两 极接 在 、D两 接线 柱 上 ,此 .
3 制 作 方 法
3 1 在 电炉丝上 剪 5I的一段 ,1f 的 两段 电阻 . f 0l
丝:
时接人的是 电阻 R =1f,R =1f 两个等值 电 0l 3 0l 阻丝 ,而 尺 上并一个定值电阻器 尺 ,这样 尺 上 通过 的 电流一 定 大于 尺 上 通过 的 电流 ,同样 在通 ,
20 年第 3 中小学实 验与装备 08 期
第 1卷 ( 8 总第 9 期 ) 7
・ 3・ 2
新课 标 ・ 理 念 新
正 确 处 理 实验 结 果 的 “ 配 合 " 与 “ 合 " 不 配
浙 江省衢 州 市 第二 中学 ( 2 0 0 徐 素 芳 包朝 龙 3 40 )
在 化学实验教学 中 ,实验 结果 的 “ 配合” 不 是教师经常遇到的问题。多数教师的处理方法是让 实验 “ 迁就”理论结论。通过实验 ,教师们都渴 望获得预期的实验现象 , 但是由于种种原因,实验 结果并非都能如愿。教师为了坚持不犯科学知识性
1 仪 器 制 作 原 理
利用 电流 的 热效 应 加 热 质 量相 同的 气 体 ,通
初中焦耳定律实验的改进
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焦耳定律实验的改进摘要:《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,其常规实验装置如图1、图2所示。
该装置作为演示实验器材,能够在短时间内演示电热与电流、电阻的关系,而且现象明显、可见度高。
可是也存在不能同时演示电热与电流、电阻的关系,要分两次实验完成,密闭要求高等不足。
针对焦耳定律实验,本人对该实验进行了改进。
关键词:焦耳定律演示实验实验改进《焦耳定律》这节课是电功率这一章节的重点,也是初中物理学的重点内容。
它是欧姆定律的引申和发展,是能量守恒定律在电能和内能转化中的具体体现。
而在焦耳定律教学中,做好实验及分析实验现象是关键,是教学的重点和难点。
焦耳定律的研究过程体现了研究物理问题的基本方法——控制变量法:控制电流不变,通电时间相同时,研究电流产生的热量与电阻大小的关系;控制电阻不变,通电时间相同时,研究电流产生的热量与电流大小的关系。
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。
一、使用教科书中的演示实验器材设计的实验步骤如下:1、探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系(图1)①检查装置仪器的气密性;○2将阻值不同的两个电阻5Ω、10Ω串联;○3接通电路一段时间,同时比较两U型管中液面高度差。
实验结果是:与10Ω电阻相连的U型管中液面高度差大。
这表明在电流和通电时间相同时,电阻越大,电流产生的热量越多。
2、探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系(图2)○1在两U型管管中的液柱降回到原来的高度后,将3个阻值相同的电阻以右图的连接方式连接;○2通电一段时间,比较两U型管中液面高度差。
焦耳定律演示实验的改进
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焦耳定律演示实验的改进作者:张丽君来源:《物理教学探讨》2011年第04期摘要:针对人教版初中物理焦耳定律的演示实验不足之处改进仪器,使之可以有效控制实验时间,能见度高,并且能够探究出电流通过导体时产生热的多少与哪些因素有关。
关键词:焦耳定律;探究;实验改进中图分类号:G633.7 文献标识码:A 文章编号:1003-6148(2011)4(S)-0060-21 实验装置制作实验材料:两条镍铬电阻丝(直径0.3mm长度45cm)、一条镍铬电阻丝(直径0.5mm长度45cm)、开关、停表、电流表、小灯泡、滑动变阻器(20 、1.5A)、24V电源、煤油、纸巾、胶头滴管、若干导线组成。
实验仪器装置效果图如图1所示。
2 仪器特点和用途该实验器材操作方便,能够分别很好探究电路中电流产生热量的多少与哪些因素有关,可以在课本的基础上满足控制电流、时间相同外,还可以控制电压相同的情况下进行分析。
按照串联电路电流处处相等,并联电路中各支路电压相等的原理,用控制变量法可以分别控制电流电压相等的情况。
3 使用说明(1)探究在电流与通电时间相同情况下,电阻越大,电流产生的热量越多。
设计原理:根据学生原有的理论基础上,已经有串、并联电路中的电流以及电压的特点的基础,要使通过电阻丝通的电流以及通电时间相同,可以采用串联电路。
实验操作步骤:首先把两个不同电阻的电阻丝串联在电路中,连接好电路,保证通电时的电流与通电时间相同,采用粗细程度不同的材料以及长度相同的镍铬合金丝,可以比较电流通过电阻不同的电阻丝产生的热量不同。
电阻丝的阻值大小可以观察得出,用粗细不同、长度相同、材料相同的铁丝,电阻丝越粗的,电阻阻值越小;电阻丝越细,电阻阻值越大。
接着在电阻丝的上方用一层纸巾裹住电阻丝(镍铬),在纸巾上用胶头滴管滴一些煤油,直到纸巾完全被煤油浸湿。
最后打开电源开关,观察电阻丝上面的纸巾通电情况,发现电阻丝越细的电阻丝上面冒的“白雾”很多,而阻值丝越粗的电阻丝上冒的“白雾”很少。
焦耳定律实验的思考
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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。
焦耳定律实验的改进
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焦耳定律实验的改进焦耳定律演示实验在初中物理教材中是一个很重要的实验,但课本中实验仪器中的定值电阻外观完全一样,阻值虽然不同,但数字太小,学生不易观察电阻大小。
针对实验的不足,对该实验做了相应的改进,将教材中的定值电阻改为“220V 35W”的灯泡,将电源改为220V的电源。
通过灯泡的亮度可以直观地看出电阻的大小。
标签:焦耳定律;演示实验;实验改进现行2013年修订人教版九年級物理教材中第八章电功率第四节“焦耳定律中的焦耳定律”演示实验,修订后的演示效果虽然比以前的效果好很多,但是在实验中还有以下不足:一、不足之处1.课本中实验仪器中定值电阻外观完全一样,阻值虽然不同,但学生不易直接观察电阻大小。
2.仪器为塑料制成,密闭效果不很好。
热胀冷缩后易发生形变,对实验效果有影响。
3.对于电热与电流的平方关系不能做定量的分析。
鉴于以上不足,我对实验进行了改进。
二、改进方法1.用输液的玻璃瓶作为实验仪器,这样透明度和密封性都比教具中的塑料盒子好些。
里面的电阻丝采用标有“220V 35W”规格相同的射灯。
在一号玻璃瓶里放入一个灯泡,二号玻璃瓶里放入两个串联的灯泡。
这样学生一看,就知道二号玻璃瓶里的电阻为一号玻璃瓶里电阻的两倍。
产生的电热也是两倍关系。
2.在探究电热与电流平方成正比的定量分析里,教材中用两个相同电阻并联再与一个电阻串联,电流是两倍关系,电热关系也是四倍。
若只是因为电阻是两倍就得出与电流平方成正比有点牵强。
我采用在一号瓶放一个灯泡,三号瓶里放一个灯泡,再在三号瓶的外面先并一个灯泡,得出电流与电热是两倍关系,接着在三号瓶的外面再多并一个灯泡,得出电热是两倍关系。
经过以上的改进,自制实验器材如图所示具体制作方法为:将直径约为10mm的玻璃管通过瓶盖插入输液瓶内。
将标有“220V 35W”的灯泡接好后放入瓶内,将灯泡的接线柱穿出瓶盖。
在瓶外玻璃管上端套上一段橡皮管,与支架上的U形管相连。
U形管内装入适量的红墨水,增加视觉效果。
焦耳定律实验装置的改进
![焦耳定律实验装置的改进](https://img.taocdn.com/s3/m/ca90a07a68eae009581b6bd97f1922791688be8b.png)
《焦耳定律实验装置的改进》一.书本上实验装置的缺点如图是九年义务教育初中物理第二册第八章四节《电与热》中“探究影响电热的的因素”的实验装置图。
现摘入教材中设计的实验步骤如下:1、接通电路一段时间,比较两瓶中煤油哪个上升得高。
实验结果是:甲瓶中煤油上升得高。
这表明电阻越大,电流产生的热量越多。
待两玻璃管中的液柱降回到原来的高2、度后,调节滑动变阻器,加大电流,重做上面的实验,通电时间和前次时间相同,在这两次实验中,比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高。
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,瓶中的煤油上升得越高,电流产生的热量越多。
该实验的不足之处:1)所需时间较长:第一步研究得出“电阻大产生热量多”的结论后,“待”玻璃管中液柱回到原来的高度后,方可做第二次实验,中间等的时间较长,直接影响后面的教学,让一节课的内容不能按时完成。
2)可见度不高:书上的提供的演示设备是放在讲桌或者实验桌上的,温度的变化是利用一般实验用温度计来显示,近处几位学生可以勉强观察,后面的学生根本观察不到示数的变化。
二.实验改进1、材料与制作 1)材料:所需材料大都在实验室可以找到。
三个大小相同的集气瓶、四个定值电阻(学生实验盒中选取 )、三个三通管、几个小夹子、U 型管两个(微小压强计)、橡胶管若干、一个泡沫板(实验室废旧装饰板)、导线若干、橡皮筋2)制作(略)如图2、原理和优点1)原理:实验改进是转换法思想的典型应用。
在固体、液体、气体中,相同条件下,气体膨胀最快、最大,当电阻丝中有电流时,电阻丝的温度升高,使集气瓶内的空气受热膨胀,气体的膨胀又使得U 形管内的水位发生了变化。
2)优点:A 、缩短了实验操作时间——一是利用了三通,第一次实验结论得出后,松开夹子,U 型管中水面很快相平,马上就可以做下面的实验。
二是改变了接线方式,变原来螺母挤压是接线为现在的回形针接线,对于一个接线柱上接几根线的情况特别方便,导线的连接、取下都非常快捷。
焦耳定律实验的改进
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焦耳定律实验的改进作者:王艳秀来源:《中学物理·初中》2013年第06期焦耳定律的实验一直以来都是初中物理电学实验中的难点,演示实验效果差,很难在课堂的短时间内取得较好的实验效果.笔者对该实验进行了改进,通过很简单的自制器材.取得了意想不到的效果.下面简单介绍改进方法.本实验的关键是如何显示并比较电阻上产生的热量的多少,热量看不见、摸不着.不好测量,我们一般是让电阻产生的热量被其他物体吸收,观察其他物体的变化:点燃火柴法火柴头放在电阻丝上吸热升温到燃点后会自燃. 由于电阻丝产生的热量大量被周围空气吸收,所以让火柴的温度升高到燃点如果用几节干电池做电源做该实验几乎是不可能的.而学生电源很多条件差的学校是没有的.熔蜡法蜡吸热会熔化沾在蜡上的火柴棒会掉下来.由于大量的热量散向空中,该方法也很难用干电池做电源在短时间内达到很好的效果.膨胀显示法将电阻丝放入装煤油的烧瓶中,用液柱上升的高度显示热的多少.但现在已很难在市面上买到煤油了,等等.在上述诸方案的基础上提示学生:如果用测量温度的方法来做该实验,则固体、液体、气体那种物体吸收电阻丝产生的热量多升温较快?学生很容易想到气体,因为气体的比热容小,相同条件下温度容易升高.按照这个思路进行如下设计:把电阻丝放在一密封的容器中,让电阻丝产生的热量被容器中的空气吸收,测量空气的温度升高的度数就可比较电阻丝放热的多少.接着让学生继续思考:容器大些还是小些好,哪种容器空气的温度升高的快些?学生很快想到小的好些,让学生自己思考找出一种较小的并且自身是不容易吸热传热的,透明的便于观察的.学生讨论最终确定用比较常见的果冻盒来做实验,下面详细介绍实验器材和实验步骤.器材干电池三节、导线四根、开关一个、阻值大小不同的电阻丝二个、果冻盒两个、温度计两个.电阻丝可用实验室里的5欧电阻丝一个改造而成,改成1.5欧和3.5欧电阻各一个.也可用废旧电热器的电阻丝改造.如熨斗丝、电吹风里的电阻丝.注意用小刀刮去接头处的绝缘漆.也可用火烧的方法去掉绝缘漆.果冻盒:城乡各处小店、超市到处都可买到果冻,用最小的、半圆形的那种即可.吃掉果冻,把盒洗干净晾干即可使用.果冻盒顶部打开一小孔.大小以刚能放入温度计的液泡为好.下部用针扎两个小孔,用来穿电阻丝.如下图接通电路.约2分钟后就会看到两温度计读数变化明显不同.说明电流相同时,电阻越大,电流产生热量越多.用改变电池个数的方法,用该装置也可验证电阻相同时,电流越大,产生的热量越多.可在电路中串联一电流表,避免电路接触不良而导致实验无法进行.改进后实验器材简单易得,实验效果明显.可在课堂上很容易地进行分组实验.。
浅谈《焦耳定律》中演示实验的改进
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浅谈《焦耳定律》中演示实验的改进作者:杨新梅刘树清柳俊霞来源:《中学物理·初中》2014年第07期焦耳定律是初中物理学习的重要定律之一,是能量守恒定律在电能与内能之间转化的具体体现.对焦耳定律的理解及应用既是教学重点又是教学难点.教学中,做好实验及分析实验现象是关键.电流产生的热的多少是通过实验现象显现出来的,向学生介绍教材中的实验装置后,引导学生分析实验原理、指导他们怎样观察实验现象等.教材提供的演示实验装置(电热丝对空气加热),克服了以往实验装置(电热丝对液体加热)所需要的加热时间长,实验现象不明显等缺陷,更加有利于学生的观察.但是,在研究电热与电流的关系时,教材的演示实验装置存在一些不足(见图1).(1)前后连续两套演示实验装置,在安装上需要一定时间,这样会影响学生的兴趣;同时,在整节课的设计上会使时间有些吃紧.(2)最关键的是第二个装置涉及了一个混联电路图(既有串联又有并联),对一个初中学生来说,理解有些困难.在中考考试中,也没有类似的电路图.(如图2)针对以上两点,笔者在实际教学中做了如下改进:在研究电热与电流的关系时,利用第一个装置,但做了一定的改动.在线路中加了一个滑动变阻器,通过改变电阻的大小,来改变电流;在观察现象的时候,用纸板挡上了装置一半(图3),只留下一半让学生观察前后的变化,学生同样可以得出结论.这样做的好处有:(1)一举两得.用同样一个装置,可以做两次实验,大大提高了实验装置的利用率.不但节省了时间,而且提高了课堂效率.(2)这样处理,学生理解起来特别容易,不涉及复杂的电路图,容易接受;也会自然得出结论.总之,对于《焦耳定律》这节课,教材中设计的演示实验装置比较复杂,需要进一步改进,学生很快就能自己得出“电流的热效应与导体电流、电阻、通电时间的关系”的实验结论.不仅形象直观,而且能吸引学生的注意力,活跃课堂气氛,提高了课堂教学的效率.如何做好演示实验是本节课的关键.。
对焦耳定律实验教学中的一些思考
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对焦耳定律实验教学中的一些思考摘要:现行初中物理教材中,对于焦耳定律实验教学存在用时间长,学生不容易观察的不足。
笔者认为可以通过用电阻丝加热点燃火柴的方法进行改进,以起到更好的效果。
关键词:实验时间加热火柴学生观察中图分类号:G633.7 文献标识码: C 文章编号:1672-1578(2015)03-0148-01作为物理教育工作着,我们都知道实验在物理教学中的重要意义。
通过实验使学生获得必要的感性认识,从而帮助他们形成正确的概念,加深对规律的认识,加强对知识的理解和记忆。
作为教师的演示实验来说,通过实验加强直观教学,刺激学生的感观使思维活跃起来,帮助学生在感性认识的基础上上升为理论。
为了达到上述目的,演示实验必须做到:确保实验成功,演示的现象要清楚,使每个学生都能观察到。
经过多年教学实践,笔者认为现在使用的苏科版初中物理教材中,关于焦耳定律的实验中,存在一定的不a足之处有待改进:①书中介绍所用的甲乙烧瓶体积太大,里面所装的煤油质量太多,通电后煤油受热升温所花时间太长;②书中的实验是定性的,分两步进行,第一步是在电流相同条件下,电阻越大,电流产生的热量就越多,第二步是在电阻相同条件下,电流越大,电流所产生的热量就越多,再然后推理出通电时间越长,电流产生的热量就越多,从而得出焦耳定律的内容。
所用的时间甚多,影响了课堂教学单位时间的效率。
而且可见度太小。
这样势必影响学生对知识的理解和记忆,也必将影响学生对焦耳定律的理解。
根据这两个存在的问题,实验可以做出作出了如下改进的设计,设备简单,制作容易,操作方便,时间短,直观性好,并在教学中获得了很好的效果。
由于受到学校实验器材的限制,笔者使用原来量热器里的电阻丝(阻值相同均为2欧姆)5个,将其中两根电阻丝拉直后拧在一起,然后重新绕制成原来的形状。
把它们接在两块硬纸板(或三合板)上,如图所示,R1=R2=R3=2欧姆,R4=1欧姆。
其它器材还有:学生电源两只,开关两只,火柴一盒,导线若干根。
高中物理焦耳定律实验教学改进
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焦耳定律实验教学改进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。
学生学好这节知识是非常必要的,同时也为学生升入高中打好了坚实的基础。
我先利用日常生活的用电器(热得快、电热杯、电烙铁、电饭锅、电风扇、电视机、电灯等)引入新课,让学生讨论:在日常生活中有哪些物品是利用电流的热效应来工作的?再请同学们猜想一下,通电导体放出的热量可能与哪些因素有关?让学生猜想、讨论,告诉学生科学家们也经常使用“猜想”这种方法来研究有关问题。
教师、学生共同确定因素:电流的热效应——所以有电流(I);因导体的电阻影响电流的大小,所以应该有电阻(R);根据日常生活经验不难知道导体放出的热量还与时间(t)有关。
再引入实验探究。
在进行实验探究时,学校也有一个旧的“焦耳定律演示器”,可是实验现象并不好观察,学生也不好利用实验现象进行更好的分析,所以我用废旧的白炽灯里的钨丝,截取成两根5Ω的和一根10Ω的,然后装置成下图,课堂实验操作步骤如下:1、先利用投影或辅助黑板介绍改进后的装置,说明实验目的及研究对象。
2、按图1连接实物并检查线路。
3、调节2 个滑动变阻器的滑片在适当位置。
4、闭合开关给空气加热,大约30s 断开开关,立即用另一橡皮圈迅速标出3只管中液面的位置。
5、指导学生分析实验现象。
从甲、乙管中可以看到,当电阻相等、通电时间相同时,通过的电流较大,酒精上升得较高,即电流产生的热量较多,表明电流越大产生的热量越多;从乙、丙管中可以看到,当电路中的电流及通电时间相同时,电阻较大的管中酒精上升得较高,即电流产生的热量较大,表明电阻越大,电流产生的热量越多;分析其中任意一瓶玻璃管中的液面,若通电时间越长,酒精会上升的越高,即电流产生的热量越大,表明通电时间越长,电流产生的热量越多。
通过上述实验结果分析比较,再让学生阅读教材中第49页第3自然段便可得出焦耳定律的具体内容。
实验的优点:1、更换原吸热物质(煤油),利用空气吸热膨胀比液体直接吸热膨胀现象更明显,省时,并且省去实验后洗刷仪器的麻烦。
焦耳定律实验的改进
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焦耳定律实验的改进
李平
【期刊名称】《中国教育技术装备》
【年(卷),期】2002(000)007
【摘要】@@ 初中物理课本第二册第115页图9-7的课堂演示实验,存在缺点:装置复杂,搬动和操作都不方便,显示速度慢,可见度很小。
鉴此,我在教学中进行了如下的改进,收到了较好的课堂实验效果。
rn制做:用市售1000~2000W
/220V电炉丝(废旧的也可以),截取2Ω,4Ω或3Ω,6Ω的几段电阻圈,用接线柱和导线固定在一块竖直的木板上即可。
rn实验1将R1=2Ω、R2=4Ω的两个电阻圈串联起来,在电阻圈分别放入一根火柴,AC端连接电源,通电后,R2圈内
的火柴首先燃烧起火,如图1所示。
……
【总页数】1页(P20-20)
【作者】李平
【作者单位】贵州省大方二中
【正文语种】中文
【中图分类】G4
【相关文献】
1.焦耳定律实验方案的改进 [J], 雷海平
2.用变色测温贴片改进焦耳定律实验 [J], 毛远飞
3.对焦耳定律演示实验的再改进 [J], 刘永树
4.基于教材对比分析的焦耳定律实验教学改进 [J], 蒋炜波;王宏
5.焦耳定律实验的改进 [J], 刘加;孙亚辉;孙艳华;张紫艳
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《焦耳定律》教学反思
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《焦耳定律》教学反思第一篇:《焦耳定律》教学反思《焦耳定律》教学反思《焦耳定律》这节课,主要突出的是科学探究过程。
在整个教学过程中,不仅使学生掌握了知识,而且培养了他们分析归纳、动手操作、辩证思维的能力,充分体现了以学生为主体的教学思想和从生活走向物理,从物理走向社会的教学理念。
对于《焦耳定律》这节课,教材中设计了演示实验,由于实验装置比较复杂,且演示实验不能使每一位学生都动手参与,教学效果并不理想,我就决定把这个实验用课件在大屏幕上展示,由学生自己模拟动手。
课件模拟过程逼真,学生很快就能自己得出“电流的热效应与导体电流、电阻、通电时间的关系”的实验结论。
本节课中,我利用生活视频和Flash再现生活原型,将需要很多环境和时间的知识与探究过程在短短的一节课内让学生如同亲临,极大地提高了学生的认知范围。
在这个过程中不仅教给学生知识,而且交给学生学习知识的方法,使学生终身受益。
所以说多媒体课件的应用不仅形象直观,而且能吸引学生的注意力,活跃课堂气氛,提高了课堂教学的效率。
课堂教学是一门缺憾的艺术,再好的教学设计,在实施教学的过程中也难免出现这样那样的缺憾。
在教学过程中,我担心教学内容没法按时完成,因此,有些体现学生主动性的动手、动口的活动还不够到位。
所以,以后在课堂教学过程中我还应注意多关注学生,充分让学生发表自己的见解。
总之,这节课在新课程教学理念的指导下,传统的接受式教学模式被生动活泼的探究式学习活动所取代。
课堂活起来了,学生动起来了:敢想、敢问、敢说、敢做,充满着求知欲和表现欲。
我将吸取本节课优点,在未来的教学中练好基本功,多向同行们请教,多学新课程理论,使以后的教学更加活泼、生动。
第二篇:九年级物理上册《焦耳定律》教学反思主要内容是电流通过导体时,电能转化成热与电流、电阻、通电时间有关;电热的利用和防止。
本节课的设计的体现从生活走向物理,从物理走向社会的基本理念,注重科学的探究,激发学生的学习兴趣,培养良好的思维习惯。
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关于改进《焦耳定律》实验的思考作者单位:仙桃市彭场中学作者姓名:黄平刚参赛项目:论文【摘要】物理实验是中学物理教学过程必不可少的组成部分,起着及其重要的作用,而在整个教与学的过程中,实验设备的优劣,对实验的结果起着决定性的作用。
本文通过对旧教材和新教材中的《焦耳定律》实验进行对比分析,总结出旧教材的不足之处和新教材的优势,经过认真思考对《焦耳定律》实验进行了进一步的改进和创新,使学生更容易接受和掌握,从而提高了实验的教学效果。
【关键词】焦耳定律;物理实验;实验教学
【正文】
中学物理实验是物理教学过程中的重要环节,教师通过实验的演示,可直观地将知识传输于学生,学生可通过物理实验灵活应用所学知识,观察分析实验结果,探索新的理论。
在整个教与学的过程中,实验设备的优劣,对实验的结果起着决定性的作用。
《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,对焦耳定律的学习有着非常重要的作用。
一、原教材中的焦耳定律的实验
(一)原教材的具体实验过程
实验装置在两个相同的烧瓶中装满煤油,并用胶塞密闭,胶塞中安放如图玻管,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越多,玻璃管中煤油液面煤油上升得越高。
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(如图2所示),实
验结果是:甲瓶中的煤油上升得高。
2、在两玻璃管中的液柱降回原来高度后,调节滑动变阻器,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(如图3所示)。
实验结果是:第二次实验,玻管中煤油上升得高。
3、实验结论如下:
(1)电阻越大,电流产生的热量越多;
(2)电流越大,电流产生的热量越多;
(3)通电时间越长,电流产生的热量越多,玻璃管中煤油上升得也越高。
(二)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。
该实验过程同时存在以下四点不足:
1、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;另外要待两只玻璃管的液柱降到原来的高度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,需很长时间液柱才能回到原来的高度。
2、只能进行定性研究,不能进行定量研究,演示效果比较差。
3、加热时间比较长,学生注意力容易分散,并且不能连续重复演示,不利于组织课堂教学。
4、实验现象不容易观察,温度计的读数只用近距离才能看清楚,教师做演示实验,部分学生距离远一些,看不清楚现象。
二、人教版物理新教材对实验进行了改进
(一)新教材的具体实验过程
实验装置在两个相同的透明密封容器中等质量的空气,并安放如图玻管,瓶中各放一根电阻丝。
通电后电流通过电阻丝产生的热量越多,U形玻璃管中液面高度就越高。
观察U形玻璃管里上升的高度情况,就可以比较电流产生的热量。
1、在图18.4-2所示的装置中通电路一段时间,比较两U形玻璃管中液面上升的高度,实验结果是:右边玻璃管的高度上升得高一些。
2、在图18.4-3所示的装置中通电路一段时间,比较两U形玻璃管中液面上升的高度,实验结果是:左边玻璃管的高度上升得高一些。
3、实验结论如下:
(1)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;
(2)在电阻相同、通电时间相同的情况下,电流越大,这个电阻产生的热量越多;
(二)使用改进后的实验装置进行实验有以下特点:
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、避免了用电流表测电流的麻烦,而且能使学生的注意力集中在观察气压计中的液面高度差的变化过程。
3、采用U形玻璃管的液面高度比较电流通过导体产生的热量,实验现象更加明显。
三、本人对实验进行如下的改进
图4
(一)实验具体操作
1、将新教材中的两个焦耳定律的实验合到一个实验中(如图4所示),将三个容器中电阻丝串联,通电1分钟时,观察三个容器相连的U形玻璃管中的液面高度并记录在表格中。
2、通电2分钟时,观察三个容器相连的U形玻璃管中的液面高度并记录在表格中。
3、对表格中的实验数据进行分析论证,得出结论。
(1)比较1和4(或2和5,或3和6),得出结论:当电流和电阻相同时,通电时间越长,产生的热量越多。
(2)比较1和2(或4和5),得出结论:当电流和通电时间相同时,电阻越大,产生的热量越多。
(3)比较2和3(或5和6),得出结论:当电阻和通电时间相同时,电流越大,产生的热量越多。
(二)使用改进后的实验装置进行实验有以下特点:
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、避免了用电流表测电流的麻烦,而且能使学生的注意力集中在观察气压计中的液面高度的变化过程。
3、能进行定性和定量研究,演示效果较好。
4、该实验仪器温度降低得比较快,具有连续性重复演示的功能。
改进后的实验装置操作方便,便于控制。
5、采用表格数据分析方法,能更好地从控制变量的角度去分析论证,得出实验的结论。
通过对《焦耳定律》实验的改进和创新,使实验装置更加简单,操作更加方便,显示速度比较快,可见度比较大,耗时短,数据分析处理比较清晰明了,使学生更容易接受和掌握,从而提高了实验的教学效果。
【参考文献】
[1]赵建国.“焦耳定律实验”改进[J].实验教学与仪器.2010(Z1)
[2]杨大江.焦耳定律实验的改进与仪器自制[J].实验教学与仪器.2007(11)
[3]李星.焦耳定律实验的改进[J].数理化学习2011年01期
[4]周国霞.关于焦耳定律表达式的探讨[J].中学生数理化(八年级物理)(人教版)2008年03期
[5]张宁.焦耳定律实验的思考[J].新课程(中学)2010年07期
[6]卢远望,薛文.把焦耳定律的探究教学落到实处[J].中学物理2009年14期
[7]阮长旺,陈永涛.焦耳定律实验的改进[J].中小学实验与装备2007年02期。