探究實驗——焦耳定律

2021-03-01 物理鐘錶匠

一 考點分析

通過焦耳定律的實驗來繼續分享實驗探究方法和思路。本實驗出現的概率也較高,屬於基礎難度內容。主要是根據Q=I²Rt來進行設計實驗,控制一些物理量。

二 內容總結

一、探究電流通過導體時產生電熱的多少與‍電阻的關係

實驗裝置:

思路分析:

在Q=I²Rt中,若要探究Q與R的關係,就需要控制I和t是一定的,則一定要將兩電阻串聯在一起。

實驗探究方法:

控制變量法和轉換法

本實驗中通過觀察兩個U形管中液面高度差的變化,來反映電流通過導體時產生電熱的多少,此種方法為轉換法。(本實驗中,電阻產熱越多,密閉箱內的氣體壓強就越大,U形管液面高度差就越大)

實驗結論:

在電流和通電時間一定時,電流通過導體時產生的熱量隨導體電阻的增大而增大。

二、探究電流通過導體時產生電熱的多少與電流的關係

實驗裝置:


思路分析:

在Q=I²Rt中,若要探究Q與I的關係,就需要控制R和t是一定的,則一定要將一個電阻放在幹路,另一個電阻放在支路中,使得它們的電流不等。

實驗探究方法:

控制變量法和轉換法

與上個例子中相同,本實驗中通過觀察兩個U形管中液面高度差的變化,來反映電流通過導體時產生電熱的多少,此種方法為轉換法。(本實驗中,電阻產熱越多,密閉箱內的氣體壓強就越大,U形管液面高度差就越大)

實驗結論:

在電阻和通電時間一定時,電流通過導體時產生的熱量隨電流的增大而增大。

實驗延伸

本實驗中可以換用下面圖中的裝置來進行探究,與上面實驗的區別僅僅在於,通過觀察溫度計示數的變化來反映電流產生電熱的多少。


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