关于改进《焦耳定律》实验的思考——黄平刚
焦耳定律初中物理教案及反思
焦耳定律初中物理教案及反思物理教案是物理老师根据教学大纲和学生的实际情况编写的教学设计方案,对顺利开展初中物理教学活动有着重要的意义，下面为大家带来焦耳定律初中物理教案及反思，供你参考!焦耳定律物理教案：教学目标知识目标1.知道电流的热效应.2.理解焦耳定律的内容、公式、单位及其运用.能力目标知道科学讨论方法常用的方法等效替代法和控制变量法在本节实验中的运用方法.情感目标通过对焦耳生平的介绍培育学生热爱科学，勇于克服困难的信念.教学建议教材分析教材从实验出发定性讨论了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理讨论问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学讨论的方法，避开了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.做好实验是本节课的关键.教法建议本节课题主题突出，就是讨论电热问题.可以从电流通过导体产生热量入手，可以举例也可以让学生通过实验亲身体验.然后进入定性实验.对焦耳定律内容的讲解应注意学生对电流平方成正比不易理解，可以通过一些简单的数据帮助他们理解.推导中应注意条件的交代.定律内容清楚后，反过来解决课本中在课前的问题.焦耳定律教学反思：本周一，下午第五节课，我在高二(111)班开了一堂公开课，课题为《焦耳定律》，高二物理组的老师全部参加了听课，下面我把这节课的教学反思向大家汇报如下本节课应该抓住了电功和电热两个基本概念，教材从实验和理论两个角度讨论了电热与电流、电阻和时间的关系，这样做的好处是体现物理讨论问题的方法，在实验过程中学生能更好地体会的一些科学讨论的方法，避开了一开始就从理论上推导给学生造成理解的困难和对纯电阻电路的理解的困难.在实验基础上再去推导学生更信服.同时启发学生从实验和理论两方面学习物理知识.根据学生实际和课程标准的要求进行设计，通过学生的观察和生活阅历，提出问题，进行分析，共同归纳总结。
物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考
物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考摘要：本文主要以物理九年级“焦耳定律探究实验”的改进思考为重点进行阐述，首先分析教材中实验具体方案，其次从引进变色测温贴方案、引进感温变色油墨、引进电子温度计几个方面深入说明并探讨“焦耳定律探究实验”的改进思考，最后阐述提升初中物理探究实验质量的要点，旨意在为相关研究提供参考资料。
关键词：初中物理；“焦耳定律探究实验”；改进要点初中物理学的基础要素便是观察与实验，任何知识点都需要在实验中获取，英国物理学家焦耳进行诸多次数的实验归纳焦耳定律，可以说焦耳定律是初中学生必要掌握的一项定律内容，在具体教学中，教师设计有效的探究实验完成焦耳定律实验的教学任务。
然而“焦耳定律探究实验”现状不容乐观，尚未全面调动学生学习主动性和积极性，不利于学生学习能力提升，因此教师需进一步改进“焦耳定律探究实验”，保障学生全方位掌握焦耳定律基础知识，培养学生研究实验精神，不断扩展学生知识面和学习视野，获取事半功倍的教学成效。
一、教材中实验具体方案针对九年级教材中的焦耳定律教学内容，包含两个实验，促使学生认知电热、电阻、通电时间以及电流之间的关系，具体方案是在两个相同的透明容器中进行空气密封，将容器和对应的U形管连接起来，利用U形管内液面高度的变动体现密闭空气温度实际变化，如图一与图二，其中图一表示容器和不容阻值电阻进行串联，分析电热以及电阻关联；图二表示容器和组织相同的电阻进行混联，分析电热与电流之间的关系。
思考：此种方案设计适应初中学生好奇心与求知欲激发的需求，存在着一定的可行性，引导学生对U形管液面进行观察研究电热和电阻、电热和电流的关联，还可依托液面上升的具体情况初步判断电热和电阻、电热和电流的定量关系，可是在实践中学生总是出现相关问题，如不能透彻的掌握知识点、不能充分挖掘实验设计要点等。
具体来讲包含不能有效完成在U形管中装液体的任务，存在着洒漏问题；组装器材过程中不能保障容器具备良好密闭性，存在着不能顺利进行实验的问题；探究实验时间比较上，无法保障课堂教学质量。
关于焦耳定律演示实验的改进
口的大小 而定 球 的半 径 。 实验 时光 杠 杆只有 小球 与 水 面接 触 ， 当水 面 发 生 微小变 化 时， 射在 白墙上 的２ 光 斑 照 个 移动 的距离会 有 明显 的差异 。
高 ，有 些装 置 比课本 所示 的更 复杂 ， ４ ）点燃 易燃 物 或 融化 石 蜡 法 。 纸屑 ，放 置在 电 阻丝上 ，通 电后 观察 燃烧 的先 后次序 。后者将 同样 的轻质
验 ，该装 置仍 然 比较复 杂 ，而 且密 闭 多 的热后 气体 的膨胀 比液体 要 明显得 铁 丝 做成 的圈 套住 ，然 后 吊在 铁 架 台
路 。但 空气体 积 的变化 如何 直观 地表 摆 ， 可用２ 条线 分 开固定激 光笔 的发 光
在 说 明电流越 大产 生 的热量越 多的原 现 出 来又 分 为 ２ 方法 ，一 种 是用 吹 端 ）； 光 笔 的 末 端 与 用 轻 质 塑 料 吸 种 激 理 时 ，要分２ 次实验进 行 ，这 要求２ 只 气 球 法 ： 一 种 是 与 Ｕ 管 联 用 ， 使 得 管 制 作 成 的直 角 三 角支 架 Ｂ 定 ； 垂 型 绑 在 玻 璃管 的液柱 降到原来 的 高度 后 才 能 空气 体积 的变 化体 现在 液 面差上 。这 直 于 激 光 笔 轴 方 向上 的 边 延 长 端 点 ，
该 实 验 过 程 还 存 在 ３ 不 足 。 １ 点 ）
很 简单 ， 主体 就 是 多媒 体 教 学 中常用 的激 光 笔 ， 将发 光 端用 一 柔软 的线 或
的 支 架 上 （ 中Ａ ， 了不 使 激 光 笔 图 点 为
３ ）加 热 空气 。 因为 在 吸 引 同样
多 ， 所 以 许 多 改 进 都 是 基 于 这 个 思
对焦耳定律实验的改进
对焦耳定律实验的改进 Company Document number：WUUT-WUUY-WBBGB-BWYTT-1982GT对焦耳定律实验的改进天津市河东区香山道中学申卫新笔者接触到很多有关焦耳定律的实验装置（如教材中的、国家调拨的、网上搜索到的），它们使用起来较麻烦。
初中物理教师教学用书光盘中有焦耳定律实验，但演示得不够全面。
笔者对焦耳定律的实验装置进行了一下改进：用一般学校都具备的定值电阻与电源在线路板上组成电路，然后用温度计（演示温度计也可以）直接与定值电阻接触，测出定值电阻的温度变化，从而得出实验结论。
实验设计和操作简单、材料易得，效果也不错。
具体说明如下：一．R不同（I相同、t相同）,Q不同用4—5节干电池做电源，将其与一个5Ω定值电阻、一个20Ω定值电阻串联在线路板上组成电路。
5—10分钟左右，用两个温度计同时测两个定值电阻的温度变化。
它们的温度差别明显，说明它们产生的热量不同。
二．I不同（R相同、t相同）,Q不同用4—5节干电池做电源。
将两个10Ω定值电阻并联，然后将两个并联的定值电阻与一个10Ω的定值电阻串联。
用这三个定值电阻与电源、电键在线路板上组成一个电路。
5—10分钟左右，用两个温度计同时测两个定值电阻的温度变化（一个是并联电路中的电阻，一个是与并联电路串联的电阻）。
它们的温度差别明显，说明它们产生的热量不同。
三．t不同（I相同、R相同）,Q不同在上面的两个电路中，测其中任何一个定值电阻的温度，都可以明显地看出，时间越长，定值电阻的温度越高，产生的热量越多。
四．说明1.改进后的实验还可做成学生分组实验。
20Ω定值电阻如果不够用，可用10Ω定值电阻代替。
2.定值电阻的使用时间不宜过长，否则有可能烧坏。
本文所提供的电源电压数值、实验时间仅供参考。
3.有时不使用温度计，用手直接触摸定值电阻，感受定值电阻温度的变化，效果会更好。
4. 做完一个实验，再做另一个实验时，要注意将两个温度计恢复到室温后再做，或者重新换温度计再做。
浅谈初中《焦耳定律演示实验》的改进
浅谈初中《焦耳定律演示实验》的改进作者：凌文盛来源：《科教导刊》2013年第09期摘要初中物理教材中《焦耳定律实验》的操作步骤存在着不能同时演示电流跟热量、电阻和热量的关系；只能定性研究，不能定量研究，演示效果差。
演示时间长等三方面的不足。
为此，文章提出一些改进意见。
关键词焦耳定律演示实验改进中图分类号：G424 文献标识码：A随着知识的更新与发展，初中物理教材的一些实验操作不是非常适于教学操作。
在此，笔者以初中物理教材中的《焦耳定律实验》为例，浅谈初中物理教材中的一些需要改正完善的地方，同时提出一些改进方法。
1 教材中的实验操作不足现在人教版物理教材实验设计的步骤是：第一步：接通电路，过一段时间后，看看两个玻璃瓶中煤油哪个上升得更高。
得出的结论是：甲玻璃瓶中煤油上升得更高。
这表明电阻越大，电流产生的热量越多。
第二步：让两玻璃瓶的煤油高度还原，然后利用滑动调解器，调节电流，再做实验。
注意通电时间和前次时间相同，在这两次实验中，比较甲瓶（或乙瓶）中的煤油哪次上升得高。
在第二次实验中，甲玻璃瓶中煤油上升得高。
这表明电流越大，电流产生的热量越多（如图1所示）。
第三步：从以上实验可以得出结论，在电流与电阻不变的情况下，通电时间越长，瓶中的煤油上升得越高，电流产生的热量越多。
笔者对照教材中的步骤，做了多次的实验，发现了一些问题。
玻璃瓶上的煤油上升得太慢，而我们上课的时候，每节课45分种，想要在45分种完成上面所说的实验操作，基本上是不可能完成的。
一节课也只能勉强完成上面所说的第一步，但是，如果想要完成第二步，让温度慢慢再降下来，重新再做，再让学生进行观察比较，45分种是完全不可能完成的。
因为，想让给玻璃瓶中的煤油加温是容易的事，但是，想要让温度降下来，还是要较长的时候。
为此，很多物理教师为了达到教学目标，完成这一实验的教学任务，经常是把学生的实验课变为了教师的讲授实验，或者有些老师利用更快捷的多媒体课件演示，而让实验配置成为摆设，失去了让学生动手操作，亲身体验的实验课本质。
关于《焦耳定律》的课后反思
关于《焦耳定律》的课后反思关于《焦耳定律》的课后反思今天，第三节课在九年级7班上了一节物理课，内容是关于焦耳定律的。
上完后有很多想法，让我一直都很迷茫、不安。
板书问题。
多媒体课件上有的东西是否有必要再板书？这个问题不能用“是”或“否”回答。
这是一个依据实际情况不同，而相应做法也不同的判断选择题。
如果，内容简明、易于学生接受，应该就不用再板书了。
如果，内容简明，但是容易给学生造成误解，或是专业术语类型的东西，应该板书。
最初，我也不太在意板书的问题，常常是写就写了，没写就没写的态度，反正已经讲的很清楚了，感觉再写一遍就是多此一举。
后，在教学中发现，有些学生对于一些概念的掌握非常不好，写不出，说不出，概念完全是在他天空中飘过的一朵浮云，没有给他留下什么痕迹。
于是，我开始思考，是那个地方出了问题，想想去，是不是我上课没有注重板书的问题，学生常常会模仿老师的做法，比如你在某一次用一个字母代替了几个对应的物理量的汉字，那么你会发现，在作业中他也用字母代替，而这个空本应用字表达，所以，我就又开始“浪费”课堂时间静下心写板书。
而且，我还在想，我在写的过程中，是要花费一定的时间去写这些字，那么这些短暂的时间里如果学生在看、在听，这样不就创造了一个给他留下印象、给他留下记忆的好机会吗？但是，今天的课堂中板书浪费了时间，降低了课堂效率。
我又在想，也许是我错了。
学生记不住概念，记不住专业术语也许可以用其他方式解决，比如增加课堂的趣味性吸引他们的注意力或是还有其他办法。
学案问题。
今天的课堂我专门配备了与之相适应的题，这个题是用A4纸打印出的，发到每位学生手中。
但是，没有把这些题的作用发挥出。
原因一：备课时，就只想着这些题的作用是检测用的，这是决策性的失误。
原因二：课堂上前面的讲解部分占用过多时间，导致后面这些题没有发挥作用。
原因三：平时就没有用过学案，今天的尝试也就显得非常生硬。
实验问题。
实验的部分应该是什么样的作用？我结合学生以往做卷子的情况，只要涉及实验就失分过多，而且实验在卷子中所占的分值很大，一份卷子如果实验题能得分总分就低不了，如果实验一旦失分那么其他题再好分数也高不了。
对“焦耳定律”实验的改进
至出现 了造假现象 。虽然有 的教 师坚 持 了不犯 科学
一
层 堆叠 而 成 。 如果 将 这 种 原 子 “ ” （ 层 或 纸 一
几层 ）卷 成 圆管形 状 ，这 就是 “ 米 ” 碳 管 。在 纳 纳米这 种 数量 级 下 ，物 质 的性 质 将 具 有 量 子 尺 寸 效 应 、表 面效 应 和 宏 观 量 子 隧 道 效 应 ，一 方 面 表
４ ２ 再 将 电源 的两 极接 在 、Ｄ两 接线 柱 上 ，此 ．
３ 制 作 方 法
３ １ 在 电炉丝上 剪 ５Ｉ的一段 ，１ｆ 的 两段 电阻 ． ｆ ０ｌ
丝：
时接人的是 电阻 Ｒ ＝１ｆ，Ｒ ＝１ｆ 两个等值 电 ０ｌ ３ ０ｌ 阻丝 ，而 尺 上并一个定值电阻器 尺 ，这样 尺 上 通过 的 电流一 定 大于 尺 上 通过 的 电流 ，同样 在通 ，
２０ 年第 ３ 中小学实 验与装备 ０８ 期
第 １卷 （ ８ 总第 ９ 期 ） ７
・ ３・ ２
新课 标 ・ 理 念 新
正 确 处 理 实验 结 果 的 “ 配 合 ＂ 与 “ 合 ＂ 不 配
浙 江省衢 州 市 第二 中学 （ ２ ０ ０ 徐 素 芳 包朝 龙 ３ ４０ ）
在 化学实验教学 中 ，实验 结果 的 “ 配合” 不 是教师经常遇到的问题。多数教师的处理方法是让 实验 “ 迁就”理论结论。通过实验 ，教师们都渴 望获得预期的实验现象 ， 但是由于种种原因，实验 结果并非都能如愿。教师为了坚持不犯科学知识性
１ 仪 器 制 作 原 理
利用 电流 的 热效 应 加 热 质 量相 同的 气 体 ，通
初中焦耳定律实验的改进
焦耳定律实验的改进摘要：《焦耳定律实验》是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，其常规实验装置如图1、图2所示。
该装置作为演示实验器材，能够在短时间内演示电热与电流、电阻的关系，而且现象明显、可见度高。
可是也存在不能同时演示电热与电流、电阻的关系，要分两次实验完成，密闭要求高等不足。
针对焦耳定律实验，本人对该实验进行了改进。
关键词：焦耳定律演示实验实验改进《焦耳定律》这节课是电功率这一章节的重点，也是初中物理学的重点内容。
它是欧姆定律的引申和发展，是能量守恒定律在电能和内能转化中的具体体现。
而在焦耳定律教学中，做好实验及分析实验现象是关键，是教学的重点和难点。
焦耳定律的研究过程体现了研究物理问题的基本方法——控制变量法：控制电流不变，通电时间相同时，研究电流产生的热量与电阻大小的关系；控制电阻不变，通电时间相同时，研究电流产生的热量与电流大小的关系。
学生要通过实验，分析实验现象才能认识到电流通过导体产生的热量与电流、电阻和通电时间的关系，而电热是看不见的，那如何让电流通过电阻产生的热量更直观地显示出来，这是实验的关键。
教科书中的演示实验以空气作为吸热物质，电阻产生的热量被空气吸收，从空气的膨胀程度来判断其吸收热量是多少，将不易观察到的电流产生的热量的多少转换为观察空气膨胀的程度。
而液体的高度变化可以显示空气膨胀的程度，即电阻放热使密闭容器内的空气吸热后体积增加、压强增大，从而推动U型管中的指示液面上升，液面上升高度的大小反映了电流通过电阻做功产生热量的多少。
一、使用教科书中的演示实验器材设计的实验步骤如下：1、探究电流通过导体产生热量的多少与电阻大小的关系（图1）①检查装置仪器的气密性；○2将阻值不同的两个电阻5Ω、10Ω串联；○3接通电路一段时间，同时比较两U型管中液面高度差。
实验结果是：与10Ω电阻相连的U型管中液面高度差大。
这表明在电流和通电时间相同时，电阻越大，电流产生的热量越多。
2、探究电流通过导体产生热量的多少与电流大小的关系（图2）○1在两U型管管中的液柱降回到原来的高度后，将3个阻值相同的电阻以右图的连接方式连接；○2通电一段时间，比较两U型管中液面高度差。
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关于改进《焦耳定律》实验的思考作者单位：仙桃市彭场中学作者姓名：黄平刚参赛项目：论文【摘要】物理实验是中学物理教学过程必不可少的组成部分，起着及其重要的作用，而在整个教与学的过程中，实验设备的优劣，对实验的结果起着决定性的作用。
本文通过对旧教材和新教材中的《焦耳定律》实验进行对比分析，总结出旧教材的不足之处和新教材的优势，经过认真思考对《焦耳定律》实验进行了进一步的改进和创新，使学生更容易接受和掌握，从而提高了实验的教学效果。
【关键词】焦耳定律；物理实验；实验教学
【正文】
中学物理实验是物理教学过程中的重要环节，教师通过实验的演示，可直观地将知识传输于学生，学生可通过物理实验灵活应用所学知识，观察分析实验结果，探索新的理论。
在整个教与学的过程中，实验设备的优劣，对实验的结果起着决定性的作用。
《焦耳定律实验》是初中物理教材中非常重要的验证性演示实验，对焦耳定律的学习有着非常重要的作用。
一、原教材中的焦耳定律的实验
（一）原教材的具体实验过程
实验装置在两个相同的烧瓶中装满煤油，并用胶塞密闭，胶塞中安放如图玻管，瓶中各放一根电阻丝，甲瓶中电阻丝的电阻比乙瓶中的大。
通电后电流通过电阻丝产生的热量越多，玻璃管中煤油液面煤油上升得越高。
观察煤油、在玻璃管里上升的情况，就可以比较电流产生的热量。
1、接通电路一段时间，比较两瓶中的煤油哪个上升得高(如图2所示)，实
验结果是：甲瓶中的煤油上升得高。
2、在两玻璃管中的液柱降回原来高度后，调节滑动变阻器，加大电流，重做上述实验，通电时间与前次相同。
在两次实验中，比较甲瓶(或乙瓶)中的煤油哪次上升得高(如图3所示)。
实验结果是：第二次实验，玻管中煤油上升得高。
3、实验结论如下：
（1）电阻越大，电流产生的热量越多；
（2）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，玻璃管中煤油上升得也越高。
（二）该实验装置比较复杂，密闭要求高，显示速度慢，可见度小，耗时长。
该实验过程同时存在以下四点不足：
1、不能同时演示热量跟电流，热量跟电阻的关系；在说明电流越大，产生的热量越多的原理时，要分两次实验进行，不同的电流值所产生的液体高度不能直接比较；另外要待两只玻璃管的液柱降到原来的高度并改变电流后才能做第二
次，事实上烧瓶中的煤油加热容易，降温难，需很长时间液柱才能回到原来的高度。
2、只能进行定性研究，不能进行定量研究，演示效果比较差。
3、加热时间比较长，学生注意力容易分散，并且不能连续重复演示，不利于组织课堂教学。
4、实验现象不容易观察，温度计的读数只用近距离才能看清楚，教师做演示实验，部分学生距离远一些，看不清楚现象。
二、人教版物理新教材对实验进行了改进
（一）新教材的具体实验过程
实验装置在两个相同的透明密封容器中等质量的空气，并安放如图玻管，瓶中各放一根电阻丝。
通电后电流通过电阻丝产生的热量越多，U形玻璃管中液面高度就越高。
观察U形玻璃管里上升的高度情况，就可以比较电流产生的热量。
1、在图18.4-2所示的装置中通电路一段时间，比较两U形玻璃管中液面上升的高度，实验结果是：右边玻璃管的高度上升得高一些。
2、在图18.4-3所示的装置中通电路一段时间，比较两U形玻璃管中液面上升的高度，实验结果是：左边玻璃管的高度上升得高一些。
3、实验结论如下：
（1）在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大，这个电阻产生的热量越多；
（2）在电阻相同、通电时间相同的情况下，电流越大，这个电阻产生的热量越多；
（二）使用改进后的实验装置进行实验有以下特点：
1、在相同条件下，利用气体的热膨胀比液体的热膨胀实验效果更加明显，大大缩短了实验时间，有效地提高了课堂效率。
2、避免了用电流表测电流的麻烦，而且能使学生的注意力集中在观察气压计中的液面高度差的变化过程。
3、采用U形玻璃管的液面高度比较电流通过导体产生的热量，实验现象更加明显。
三、本人对实验进行如下的改进
图4
（一）实验具体操作
1、将新教材中的两个焦耳定律的实验合到一个实验中（如图4所示），将三个容器中电阻丝串联，通电1分钟时，观察三个容器相连的U形玻璃管中的液面高度并记录在表格中。
2、通电2分钟时，观察三个容器相连的U形玻璃管中的液面高度并记录在表格中。
3、对表格中的实验数据进行分析论证，得出结论。
（1）比较1和4（或2和5，或3和6），得出结论：当电流和电阻相同时，通电时间越长，产生的热量越多。
（2）比较1和2（或4和5），得出结论：当电流和通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多。
（3）比较2和3（或5和6），得出结论：当电阻和通电时间相同时，电流越大，产生的热量越多。
（二）使用改进后的实验装置进行实验有以下特点：
1、在相同条件下，利用气体的热膨胀比液体的热膨胀实验效果更加明显，大大缩短了实验时间，有效地提高了课堂效率。
2、避免了用电流表测电流的麻烦，而且能使学生的注意力集中在观察气压计中的液面高度的变化过程。
3、能进行定性和定量研究，演示效果较好。
4、该实验仪器温度降低得比较快，具有连续性重复演示的功能。
改进后的实验装置操作方便，便于控制。
5、采用表格数据分析方法，能更好地从控制变量的角度去分析论证，得出实验的结论。
通过对《焦耳定律》实验的改进和创新，使实验装置更加简单，操作更加方便，显示速度比较快，可见度比较大，耗时短，数据分析处理比较清晰明了，使学生更容易接受和掌握，从而提高了实验的教学效果。
【参考文献】
[1]赵建国.“焦耳定律实验”改进[J].实验教学与仪器.2010(Z1)
[2]杨大江.焦耳定律实验的改进与仪器自制[J].实验教学与仪器.2007(11)
[3]李星.焦耳定律实验的改进[J].数理化学习2011年01期
[4]周国霞.关于焦耳定律表达式的探讨[J].中学生数理化(八年级物理)(人教版)2008年03期
[5]张宁.焦耳定律实验的思考[J].新课程(中学)2010年07期
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