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目 录
CONTENTS
1
实验目的
实验器材
2
知识准备
3
进行实验
4
5
交流讨论
初中物理
配套实验
探究影响电流通过导体产生热量的因素
01
PART
实验目的
（1）通过实验进一步认识电流通过导体能够产生热量（电流的热效应）。
（2）通过实验探究电流通过导体产生的热量跟电流、电阻和通电时间的定性关系。
01 实验目的
02
PART
实验器材
02 实验器材
焦耳定律演示器、夹子、胶皮管、带颜色的水、导线、电源及开关等。
03
PART
知识准备
03 知识准备
（1）电流有三种效应，分别是电流的______效应、_____效应和______效应。
热
化学
磁
03 知识准备
（2）如图为焦耳定律演示器的简易图，实验中我们发现透明的密封盒子里面装的是空气，请大家思考加热空气的目的是什么，实验中我们怎样判断电流通过导体产生热量的多少。
空气受热体积膨胀实验现象非常明显。通过比较玻璃管内液面高度变化情况比较电流产生的热量。
04
PART
进行实验
（1）提出问题：
北方冬季室内经常用电暖器取暖，电暖器通过导线接到电路里，电暖器和导线通过的电流相同，电暖器会很烫，但是与它串联的导线却几乎不发热。根据生活中类似的现象，你能否提出一个可以探究的问题？请写在下面空白处。
______________________________________________。
04 进行实验
电流通过导体产生的热量是否与导体的电阻有关？
请认真思考并跟小组同学讨论进行合理猜想，并尝试说说猜想的依据。
04 进行实验
①导体的电阻越大，电流产生的热量越多；
②通过导体的电流越大，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.
（2）猜想与假设：
①为了探究电热的影响因素，你所用的研究方法是_____________；为了比较电热的多少，你所用的方法是__________。
②小组讨论设计实验方案及需要选择的器材。
04 进行实验
控制变量法
转换法
（3）设计实验：
（4）实验提示
实验前一定要检查密封容器的密闭性，一旦密闭性不好，则U形管两边的变化将不明显。
04 进行实验
①按照图甲将密封容器、开关及电源串联起来。采用串联的目的是可以保证_________相同，从而研究电流通过导体产生的热量跟_________的关系。
②闭合开关，通电一段时间后，
观察U形管液面的高度差的变化。
04 进行实验
（5）实验步骤
电流
电阻
③按照图乙将密封容器、开关及电源连接起来。实验中在密封盒外并联一个5Ω的电阻，目的是______________________________，从而研究电流通过导体产生的热量跟_______的关系。
04 进行实验
改变通过盒内电阻的电流大小
电流
④闭合开关，通电一段时间后，观察U形管液面的高度差的变化。
⑤实验的过程中发现，对于一个密封盒来讲，在电阻和电流不变的情况下，__________越长，U形管液面的高度差变化越明显。
04 进行实验
通电时间
实验次数 电流关系 电阻大小/Ω 通电时间 关系 U形管液面 高度差变化 U形管 左 右 左 右 左 右 左 右
1 相等 5 10 相等 2 大 小 相等 相等 （4）收集证据
04 进行实验
（5）实验结论
04 进行实验
实验表明：
①在电流和通电时间相等的情况下，_____越大，产生热量越多。
②在电阻和通电时间相等的情况下，_____越大，产生热量越多。
③在电流和电阻相等的情况下，_________越长，产生热量越多。
电流
通电时间
电阻
05
PART
交流讨论
实验结束后，小红说她在一本书上看到用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。
05 交流讨论
该装置中，两个相同的烧瓶盛有质量相同、温度相同的同种液体；烧瓶内插有温度计，可以测量液体的温度。
烧瓶内部有两个阻值不同的电阻丝，组成串联电路接入电路中。
通过比较烧瓶内液体的温度可以探究影响电流通过导体产生热量的因素。
实验结束后，小红说她在一本书上看到用如图所示的装置也可以探究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。请你对该装置进行评价。
05 交流讨论
①当电阻丝通电后，电流产生热量使煤油温度升高，从而使温度计示数上升，因此根据温度计示数的变化可知电流产生热量的多少。
05 交流讨论
③乙图中R1、R2两电阻并联，甲、乙两装置中，电源电压相同，甲图中电阻R1两端的电压小于乙图中电阻R1两端的电压，则乙实验装置中通过电阻R1的电流大，所以可以探究电流通过导体产生的热量与电流的关系。
②甲图中R1、R2两电阻串联，通过两电阻的电流相等，但两电阻的阻值不同，所以可探究电流产生热量的多少与电阻的关系。
06
PART
巩固提高
06 巩固提高
【例题】如图所示，在研究电热与哪些因素有关的验中，同学们猜想电热可能与电流大小、电阻大小以及通电时间长短有关。
（1）左侧密闭容器内电阻丝阻值为5Ω，右侧密闭容器外部，将一个阻值为5Ω的电阻与这个容器内的电阻丝并联，目的是使通过左右两密闭容器内电阻丝的______不同，右侧容器内电阻丝的阻值应为______Ω，才能符合实验研究的要求；
（2）本实验是研究电流的____效应；
实验中通过U形管中液面的高度差反映密闭
空气温度的变化，左侧U形管中液面高度差
大于右侧U形管中液面高度差，说明：
______。
5
解析见下页
电流
热
见解析
06 巩固提高
（1）右侧密闭容器内外两段电阻丝并联，左侧电阻丝在干路上，根据并联电路电流特点可知，通过左侧密闭容器内电阻丝的电流大于右侧密闭容器内电阻丝的电流，即二者电流大小不相同；两密闭容器内电阻丝的电流不同，目的是探究电热与电流的关系，要控制两电阻丝的阻值相同，左侧容器内电阻丝阻值为5Ω，那么右侧容器内电阻丝的阻值应为5Ω，才能符合实验研究的要求。
（2）电流通过电阻丝时，电能转化为内能，这种现象叫电流的热效应。
实验中通过U形管中液面的高度差反映密闭空气温度的变化，高度差越大，说明电阻丝产生热量越多。左侧U形管中液面高度差大于右侧U形管中液面高度差，说明左侧电阻丝产生的热量大于右侧电阻丝产生的热量，可以得出结论：当电阻和通电时间一定时，电流越大，产生的热量越多。

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