【器材】 烧瓶(250-500毫升)3只,演示安培计(0-1安)2只,滑动变阻器(10欧)2只,电阻丝,橡皮塞3只,细玻璃管3根,低压电源,开关,导线若干,煤油,秒表。 【操作】 先让学生观察各玻璃管内煤油面位于同一高度。接通电源,同时计时,并指出两安培计的示数为I1=2I2。当C瓶玻璃管中液面上升两个刻度(约4厘米)时,记下时间,同时断开电路,并立即记下另外两根玻璃管中液面上升的刻度数。接着继续通电,并记下二倍、三倍时间各管中液面的位置。然后引导学生进行分析。 (1)从B、C两管看,两电阻丝中通过电流相同,通电时间也相同,由于C中电阻丝的阻值为B中的2倍,结果C中液面上升的高度也为B中的2倍,从而说明了通电导体所产生的热量与导体的电阻成正比的关系。 (2)从A、B两管看,两电阻丝的阻值及通电时间都相同,但A中的电流为B中的2倍,结果A中液面上升的高度为B中的4倍,说明A中电阻丝所发出的热量为B中的4倍,从而说明了通电导体所产生的热量与电流的平方成正比的关系。 (3)从各管中连续几次通电时液面高度的变化可以看出,当电阻和电流保持不变时,通电时间加倍,管中液面上升的高度也加倍,从而说明了通电导体所产生的热量与通电时间成正比的关系。 通过以上演示和分析,即可总结得出焦耳定律。
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