“焦耳定律实验”是初中物理教材中非常重要的验证演示实验。 其常规实验设备及实验操作如下：（1）探究电流产生的热量是否与通电时间有关。 图1和图2是实验电路和实物图。 进行测试时，按图1所示连接电路，检查无误后打开电源，按下定时器，同时记录温度计的读数。 保持电流大小恒定，定期记录温度计的读数，并填写在设计的表格中。 实验结果表明，对于相同的电阻丝，当电流大小不变时，通电时间越长焦耳定律实验，煤油的温度越高。 (2)探究电流产生的热量是否与电流大小有关。 取质量和温度与上述实验的初始状态相同。 同样的煤油，仍然如上图连接电路。 合上开关，调节滑动变阻器，增大通过电阻丝的电流，保持通电时间与之前相同，记录玻璃瓶内煤油的温度。 将本次测得的温度与上次测得的温度进行比较，可以看出，对于同样的电阻丝，通电时间相同时，电流越大，煤油的温度越高。 (3)探究电流产生的热量是否与电阻大小有关。 选取两根不同阻值的电阻丝，两个初始温度相同（记为t0）、质量相等（记为m0）的装有煤油的玻璃瓶，按如图电路连接实验装置，检查是否它是正确的。 然后接通电源，一定时间后，记录两个玻璃瓶中煤油的温度。 实验结果表明，当通电电流不变、通电时间相同时，电阻越大，煤油的温度越高。 按照上面的步骤，我利用业余时间做了很多实验，发现实验过程中温度计上升得很慢。 在课堂上，上述步骤（1）和（2）必须完成，但步骤（3）必须完成，并且将上升的温度计降低然后升高以进行观察和比较。 一堂课很难完成这个任务。
因此，很多教师为了完成教学任务，常常把实验变成讲授，或者用多媒体课件来演示，实验配置就成了摆设。 综上所述，实验装置较为复杂，密封要求高，显示速度慢，可视性低，耗时长。 主要存在三个问题：一是热量与电流、热量与电阻的关系无法同时论证； 在解释电流越大产生热量越多的原理时，实验必须分两次进行。 不同的电流值产生的液体高度不能直接比较； 另外，需要等待两个烧瓶中的温度计降至原来的读数并改变电流，然后再进行第二次。 事实上，烧瓶中的煤油很容易加热但很难冷却，而且温度计需要很长时间才能恢复原来的显示。 二是只能进行定性研究，不能进行定量研究，示范效果较差。 三是加热时间长，学生注意力容易分散，不能连续重复演示，不利于组织课堂教学。 10 鉴于此，我对实验做了如下改进，收到了良好的课堂效果。 改进后的实验装置如图所示： 11 在一块木板上，固定三个相同的锥形瓶（或烧瓶）。 每个瓶子内放入一根电阻丝（RA、RB、RC均小于10欧姆），瓶内封入一定量的空气。 瓶内的玻璃管全部与气压计相连。 为了便于学生观察，可将红墨水滴入气压计的水中，使其水平。 可以使用两节干电池作为电源。 12 通电约1分钟后，瓶内气体受热膨胀，造成气压计液面高度差，且温度越高，液面高度差越大。
实验具体操作如下： 13 （1）在电阻和电流相同的情况下，探索电流产生的热量与通电时间的关系。 如图所示：首先将A瓶接入电路。 通电前，保持液位在气压水平。 通电后，气压计液面会有高度差。 通电时间越长，液位高度差越大。 这说明，当电阻和电流相同时，电流通电时间越长，电流产生的热量越多。 14 (2)当电流和通电时间相同时，探讨发热与电阻的关系。 如图：将A、B两瓶内的电阻丝串联，通电1分钟左右。 观察到A瓶连接的气压计的液面高度差大于B瓶连接的气压计的液面高度差。这说明当电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。 15 (3) 当电阻和通电时间相同时，探究热量与电流的关系。 如图：将A、B瓶电阻丝串联，然后与C瓶电阻丝并联，通电约1分钟。 观察到C瓶连接的气压计的液位高度差大于B瓶连接的气压计的液位高度差。 这说明，在相同电阻和通电时间的情况下，电流越大，产生的热量越多。 16 采用改进后的实验装置进行实验具有以下特点：同等条件下，利用气体热膨胀的实验效果比液体更明显，大大缩短了实验时间，有效提高了课堂效率。 避免了使用电流表测量电流的麻烦，让学生专注于观察气压计液位差的变化过程。
实验仪器具有连续重复演示功能。 第一次实验结束后物理资源网，即可拆下连接软管，排出热空气。 软管恢复后，即可立即进行第二次实验。 17 经过上述改进后，可以在短时间内完成实验，并且实验直观、生动。 学生可以通过观察和比较红色水柱的高度来比较水流产生的热量。 实验改进是变换方法思想的典型应用。 固体、液体、气体中，同等条件下，气体膨胀最快、最大。 当电阻丝中有电流时，电阻丝温度升高焦耳定律实验，使锥形瓶内的空气受热膨胀。 气体的膨胀导致U管内的水位发生变化。 正是这种转换，使我们能够在短时间内取得良好的实验效果。 改进后的实验装置操作控制方便。 18感谢您对镇平县后稷第二中学物理教研组的指导