焦耳定律实验探究

《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。

专题：焦耳定律及其实验焦耳定律：一电流的热效应电流流过导体时，导体就要发热，这种现象叫做电流的热效应。

二、常见的各种电热器（电流的热效应）三通电导体产生的热量跟哪些因素有关？关系怎样？方案1在通电电流和通电时间相同的条件下，研究通电导体产生的热量跟电阻的关系：电路图：结论：在通电电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，导体产生的热量越多。

方案2在电阻和通电时间相同的条件下，研究通电导体产生的热量跟电流的关系。

电路图：方案3在电流和电阻相同的条件下研究通电导体产生的热量跟通电时间的关系。

电路图：四焦耳定律焦耳简介：焦耳（1818～1889），英国物理学家。

他极力想从实验上去证明能量的不灭。

对发现和确立能量守定律作出了主要贡献。

1840年，焦耳经过了多次通电导体产生热量的实验发现电能可以转化为热能，并且得出了一条定律，导体在一定时间内放出的热量同电路的电阻以及电流强度二次方的乘积成正比，即焦耳定律。

焦耳并不满足，在这一发现的基础上，仍继续探讨各种运动形式之间的能量守恒和转化的关系。

1843年，发现了热功当量，并测出其数值。

1850年，他又写了《论热功当量》的论文，总结和分析了以往工作的结果。

以后，焦耳继续改进实验方法，不断提高实验的精确度，最后得到热功当量的值比现在的公认的值只小0.7%，从当时的条件来看，这样的精确度是惊人的。

焦耳在科学道路中勇于攀登，不怕困难，精益求精的精神，很值得大家学习。

焦耳定律内容：学习目标1、能系统掌握电学、热学各计算式及规律；2、会通过分析题意，正确构建解题思路；3、形成严谨的审题、解题习惯。

电学、热学有关公式及规律1、热学公式Q吸=cm△t升Q放=cm△t降Q放=mq规律：液体沸点与气压的关系及沸腾特点2、电学公式P=UI=U2/R-----R=U2/PQ=I2Rt= U2t/RQ=W=UIt=Pt规律：用电器的实际功率随实际电压的改变而改变3、热学电学综合不计热损失: Q吸=Q放（W）计热损失:η=Q吸/W英国物理学家焦耳通过大量的实验，于1840年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，即焦耳定律。

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。

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。

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。