- 1 -电流的热效应实验的改进河北省故城县袁庄中学 黄志平 253811人民教育出版社出版初中八年级物理下册(2006 年 10 月第 3 版)第八章第四节“电与热” ，在进行电流的热效应演示实验时是这样设计的，如图所示：两个烧瓶中盛着等量的煤油,温度计显示煤油的温度。烧瓶 A 中的金属丝是铜丝，电阻比较小，烧瓶 B 中的金属丝是镍铬合金丝，电阻比较大。将两瓶中的金属丝串联起来接到电源上，通电一定时间后，比较两瓶中煤油的温度变化。你看到的现象说明了什么？笔者根据教学实践认为，以上实验设计存在以下几方面的问题。1、此实验所用器材较多，设计较复杂，按教材所叙述，要连续做三次实验才能得到最后的结论，所需时间较长，影响课堂教学任务的完成。2、此实验设计中用到了温度计，虽然比较精确，但由于温度计不好固定，且读数时液柱在瓶口下方,由于与煤油颜色相近，不易读出，只有上升到上方时才能读取，读数时由于液柱不断移动，所以不可能同时同时读出两温度计的示数。3、实验中所用煤油量较多，需通电较长时间，才能使液柱上升。4、此实验中没有明确实验电压，组织实验时，电压过高，不好控制；电压太低，效果不明显。因此，最好提前通过实验确定电源电压大小，然后再进行课堂演示。针对以上不足，提出如下几种方案与老师们交流：方案一所需器材：6V 蓄电池 1 块 、 500 毫升烧瓶两只、 橡皮塞 2 个、 不同材料电阻丝 2个、 电流表 1 个、 滑动变阻器 1 个、 直径 1cm 长 25cm 玻璃管两根、 开关 1 个、 电子表 1 个、 导线若干。- 2 -1、实验装置如上图所示，在两个相同的烧瓶中装入适量酒精，酒精中滴入几滴红墨水，将酒精染成红色（煤油不易着色） ，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中的电阻丝是铜丝，乙瓶中的电阻丝是镍铬合金丝。瓶口塞子上各安装一个玻璃管，塞紧塞子后，玻璃管的下端要浸入酒精中。将两个烧瓶中的电阻丝串联,接在电路中，滑动变阻器连入最小值,闭合开关，通电后电阻丝产生的热量使烧瓶内空气升温，压强增大，将酒精压入玻璃管中。观察酒精在两玻璃管上升的情况，就能比较哪个电阻丝放热多。2、断开开关，将瓶塞稍微松动一下，烧瓶内气压减小，玻璃管中的酒精柱降回到原来高度。调节滑动变阻器，增加连入的阻值，闭合开关，重做上面的实验，保持通电时间与上次一样。观察甲瓶（或乙瓶）中玻璃管中酒精上升的高度是否一样，就可验证电流大小对放热多少是否有影响。3、仍使玻璃管中的酒精柱降回原来的高度，滑动变阻器调至最小值，闭合开关，使通电时间比第一次稍长一些，比较 A 瓶(或 B 瓶)两次酒精柱高度情况，可得出通电时间与放热多少的关系。方案二实验器材：6V 蓄电池 1 块、 开关 1 个、 电子表 1 个、 导线若干、 电流表 1 个、 滑动变阻器 1 个、10 欧电阻 1 个、 20 欧电阻 1 个、 石蜡（或松香）一段。1、按如图所示连接好电路，将 10 欧电阻 R1与 20 欧电阻 R2串联接入电路中，滑动变阻器滑至最小处，分别在两电阻上滴上几滴石蜡（或松香油） 。待其凝固后，闭合开关，观察两电阻 R1与 R2上蜡滴的状态，哪一个电阻上的蜡滴先熔化，说明哪一个电阻放热多。2、按上面电路连接好仪器，移动滑动变阻器，增大连入电路的阻值，减小电流，观察蜡滴熔化所需时间，并与第一次所用的时间进行比较，可得电流减小后，放热的多少变化。3、将一小块蜡烛固定在 R1上，观察随时间的延长，蜡烛熔化的多少。可验证通电时间与放热多少的关系。方案三所需器材：6V 蓄电池 1 个、10 欧电阻 1 个、20 欧电阻 1 个、滑动变阻器一个、开关 1个、电子表 1 只、导线若干、白磷 5 克。- 3 -按方案二设计并组装好电路，分别在 R1和 R2撒上少许白磷，闭合开关，观察哪一个电阻上的白磷先燃烧，哪一个电阻放热多。因白磷燃烧点只有 40左右，且燃烧时冒出白烟，所以此方案，易操作，时间短，现象明显。但实验时白磷的量不能太多，否则会烧坏电阻。作者姓名：黄志平 地址：河北省故城县袁庄中学电话：13582480876 邮编：253811 邮箱：gcyzhzp163.com