九年級物理電學中,有個重要的實驗:焦耳定律實驗。實驗原理是電流通過電阻放出熱量,也就是電流的熱效應。這是英國物理學家焦耳用了近40年的時間做了400多次實驗,研究電熱跟電流、電阻以及通電時間的關系。最后歸納總結出了焦耳定律。焦耳的研究為能量守恒定律的建立奠定了基礎
1.實驗器材:干電池四節,玻璃棒,若干電阻絲,蠟燭,火柴棒.
2. 制作方法
把同一根電阻絲分別繞在玻璃棒的兩端,繞線匝數比例為1∶8,兩線圈相距5cm左右,然后在這兩個線圈上滴上同樣多的蠟,使線圈被蠟均勻地包住.點著火柴立即吹滅,靠其余熱將兩根火柴桿粘在兩個線圈上,如圖1所示.
3.實驗步驟
(1)用兩節干電池給玻璃棒上的電阻絲通電,可看到匝數多的線圈(電阻大)上的火柴桿比匝數少的線圈(電阻小)上的火柴桿先掉.這就表明:在電流強度和通電時間相同的情況下,電阻越大,電流產生的熱量就越多.
(2)經過較長時間后,匝數少的線圈(電阻小)上的火柴桿也會掉下來.這就說明:通電時間越長,電流產生的熱量越多.
(3)用四節電池(增大電源電壓)重做上述實驗,可看到兩根火柴桿都先后很快掉下來.在線圈的溫度不太高時,可認為總電阻不變,電壓增大時,通過它們的電流增大.這就表明:電流越大,電流產生的熱量越多.