电流热效应实验设计探讨

1、电流热效应实验设计讨论 1教材中实验设计的缺陷(1)加热煤油实验时间很长，一般在课堂上完成该实验大约需要八到非常钟，学生注意力很容易分散;(2)由于瓶塞与瓶口、瓶塞与温度计之间存在缝隙，煤油受热膨胀后很容易从瓶塞和瓶口处溢出，造成实验不准确，也造成实验室的污染刺鼻性气味，而且如今的煤油也很难购置，实验完毕后也很难清洗;(3)由于本实验是演示实验，老师在讲台演示，而下面的学生对温度计示数根本无法看清，无法搜集确凿信服的数据;(4)在探究电流的热效应与电流的关系时仍然用这套装置，只要求学生调节滑动变阻器后观察B烧瓶的温度计示数的变化，对初中学生而言很容易与前一个实验混淆，不知道观察什么，因为A烧瓶

2、中温度计示数也在变化对学生影响很大而且第一次实验完毕后为了比照电流大小对电热的影响，往往要让煤油冷却到原来温度，那么需要的时间更长根本无法完本钱节教学任务为了使学生获得探究学习的体验和感受，使课堂紧凑顺利，就必须对实验进展改良2针对实验缺陷进展的改良思路针对教材实验中的缺乏，笔者自制了一套焦耳定律演示仪在锥形瓶中放一段电阻丝(在电炉丝上截取)，固定在两根硬铜丝上，瓶中装少量(约2cm的深度)的已经染红的水，用一个长约40cm直径约为8mm带有橡皮塞的玻璃管塞住，玻璃管的下端要插入红水中，橡胶塞与瓶口压紧，以防漏气原理:电阻通电后产生的热量加热瓶中空气，瓶中空气迅速升温而膨胀，使得细玻璃管中红水

3、柱迅速上升，红水柱上升的高度就可以清楚地显示电流通过电阻丝产生的热量的多少3改良后实验器材的制作与安装制作时在同一根电炉丝上截取不等长的两段分别为30圈和15圈，用万用表测得电阻大约为1=51Omega;和2=25Omega;再剪四段长约25cm的硬铜丝作为支架和接线柱穿过橡皮塞，按照图2制作两套装置，并在玻璃管的反面设置一个刻度板，以利于观察红色水柱高度的变化选择学生电源、滑动变阻器(20Omega;2A)、电流表、开关、导线假设干串联起来，组成如图3装置4改良前后实验比照(1)在探究电流产生的热量与电阻的关系实验中，按照教材上的编排完成实验需要四分钟，笔者在改良后选择电源电压8V，闭合开关

4、调节滑动变阻器使电流表示数为04A，10秒钟后的图片如图4所示，有电阻丝1加热的锥形瓶中的玻璃管中的红水反响更为迅速，红色水柱上升很快，一下子抓住了学生的眼球，给学生留下深入的印象看完这个实验学生很容易得出:电阻对电流产生的热量的影响(2)探究电流产生的热量与电流大小的关系时，按照教材上的编排还是用串联的那套装置，闭合开关要求学生只看其中一个烧瓶的温度计示数的变化，首先有另外一个烧瓶的干扰，影响学生专致的观察;其次是加热时间长，学生会想到了这次实验的答案而失去了兴趣和耐心，实验效果全无而笔者改良后:只把有电阻丝1的锥形瓶串接在电路中，如图5所示根据控制变量法的设计思路，保证电阻不变，主要是通过

5、改变滑动变阻器来改变两次电流的大小学生电源调至4V，红色水柱调节至零刻线处，第一次闭合开关调节滑动变阻器将电流表示数调至022A，实验记录55s后的情况如图5所示，红色水柱上升了6格;断开开关，冷却8秒后，红色水柱又回到原位零刻线处，第二次闭合开关，迅速调节变阻器使电路中电流为06A，10s后，红色水柱迅速升至13格，如图6所示学生惊呼雀跃，气氛到达高潮学生容易得出:同一根电阻丝在相等时间内，电流越大产生的热量越多断开开关，学生兴趣照旧，乘热打铁，对电流热效应的理解更上一层楼(3)改良的优点:由于气体的热膨胀现象比液体热膨胀现象迅速明显，红色水柱上升快速，学生兴趣盎然，大大缩短了实验时间，使课堂紧凑，流畅，符合初中学生的年龄特点和理解力;实验过程可视性强，对学生感官尤其是视觉冲击力强，观察粗玻璃管中红色水柱的上升比观察温度计示数明晰，抓住学生的眼球和性格特点，有助于形成直观的效果，形成视觉上的刺激;实验过程简化，实验装置简单，效果却更明显;(4)实验真实、客观，震撼，学生心服口服5总结总之，通过实验改良使笔者认识到，老师只有在教与学中勇于发现缺乏，勤于考虑，不断创新，擅长理论，进步学生的科学素养，