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焦耳定律实验的探究

初中物理实验中,焦耳定律实验是热学最重要的实验之一。焦耳定律数学表达式:Q=I²Rt(适用于所有电路);对于纯电阻电路可推导出。那么,焦耳定律实验是怎样的呢?本章节将由木槿老师带大家走进焦耳定律实验的探究。

1、《焦耳定律实验》探究电流通过导体时产生电热的多少与电阻的关系

1.1 实验装置如下:

焦耳定律实验

1.2 思路分析:

在Q=I²Rt中,若要探究Q与R的关系,就需要控制I和t是一定的,则一定要将两电阻串联在一起。

1.3 实验探究方法:

提示:控制变量法和转换法

本实验中通过观察两个U形管中液面高度差的变化,来反映电流通过导体时产生电热的多少,此种方法为转换法。(本实验中,电阻产热越多,密闭箱内的气体压强就越大,U形管液面高度差就越大)

1.4 实验结论:

在电流和通电时间一定时,电流通过导体时产生的热量随导体电阻的增大而增大。

2、《焦耳定律实验》探究电流通过导体时产生电热的多少与电流的关系

2.1 实验装置如下:

焦耳定律实验

2.2 思路分析:

在Q=I²Rt中,若要探究Q与I的关系,就需要控制R和t是一定的,则一定要将一个电阻放在干路,另一个电阻放在支路中,使得它们的电流不等。

2.3 实验探究方法:

提示:控制变量法和转换法

与上个例子中相同,本实验中通过观察两个U形管中液面高度差的变化,来反映电流通过导体时产生电热的多少,此种方法为转换法。(本实验中,电阻产热越多,密闭箱内的气体压强就越大,U形管液面高度差就越大)

2.4 实验结论:

在电阻和通电时间一定时,电流通过导体时产生的热量随电流的增大而增大。

3、实验延伸

本实验中可以换用下面图中的装置来进行探究,与上面实验的区别仅仅在于,通过观察温度计示数的变化来反映电流产生电热的多少。焦耳实验

从上述实验我们不难得出,焦耳定律是指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,跟通电的时间成正比。亲爱的同学们,你们学会了吗?

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