电流的热效应的探究

1、 一、原实验把手靠近工作了一段时间的白炽灯泡，就会感到灯泡发热。电视机、电脑主机和显示器，长时间工作后外壳会发烫。这是什么原因?实验表明，电流通过导体时，导体会发热，这种现象叫做电流的热效应。电流的热效应与哪些因素有关呢?刚刚工作的灯泡并不热，而过一会儿就烫手。灯泡产生热量的多少与工作时间有关系吗?有什么关系?灯泡的灯丝有电阻，当灯泡点亮时，灯丝会有电流通过。灯泡发热与灯丝电阻有关吗?与电流的大小有关吗?说说你的想法。利用电流的热效应加热质量相同的同种液体，通过液体温度的升高情况判断通电导体产生热量的多少。具体方案如下。(参照图中电路)选择两个阻值不同的电阻，在相同的时间内通过大小相同的电流，

2、比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电阻产生的热量多。选择两个阻值相同的电阻，在相同的时间内通过大小不同的电流，比较使质量相同的同种液体温度升高的情况，判断哪个电阻产生的热量多。图139所示的实验装置就是按照这种方案设计的。根据以上实验测出通电时间、电流大小、电阻大小、液体开始加热时的温度和未温。根据实验记录，分析实验结果，得出结论：在电流大小和通电时间相同的条件下，电阻阻值大的容器内的液体温度增加得快(电流大小和通电时间相同的条件下，阻值大的电阻放热多)。在电阻阻值和通电时间相同的条件下，电流大的容器内的液体温度增加得快(电阻阻值和通电时间相同的条件下，电流大的电阻放热多)。在电

3、阻阻值和电流大小相同的条件下，通电时间长的容器内的液体温度增加得高(电流大小和电阻阻值相同的条件下，通电时间越长放热多)。二、原实验优缺点在这个实验中能够用准确的测量数据得出结论，但在实际操作中有以下不足：容器内液体要满足不导电所以最好用煤油，但煤油易燃存在一定的危险性。温度计的示数、电流的示数只有少数人能够看到，时间不易测量等。直观性差。三、改进方案根据以上问题我们在实验中进行了如下修改：（如图）用空气代替煤油，空气的比热容小，密度小相同体积的空气与煤油比升温快体积变化快。利用玻璃管伸入烧瓶中的深度改变气球体积的大小，使加热前气球体积相同，学生根据气球体积的变化大小知道瓶内空气吸热多少，增强

4、了实验的直观性，并且全班学生都能看清楚。两个R1的阻值相同。四、说明：实验时只要闭合开关让学生观察气球体积的变化就能得出结论，具体分析如下：ab两烧瓶中的电阻R1、R2串联在同一电路中电流相同、时间相同，气球体积变化大的温度变化大，烧瓶内气体吸热多也就是电阻大的R2放出的热量多得出结论：在电流大小和通电时间相同的条件下，(电阻阻值大的容器内的气球体积变化大，)电阻阻值大的电阻放出的热量多。ab两烧瓶中的电阻R1、R2串联后的总电阻大于c中的电阻R1，所以，通过c烧瓶中R1的电流大于通过a烧瓶中的电阻R1的电流，通过比较a、c两烧瓶中气球体积变化的大小，得出如下结论：在电阻阻值和通电时间相同的条件下，(电流大的容器内的气球体积变化大，)电流大的电阻放出的热量多。在讲解上述结论的时间内气球的体积会越来越大，同学们自己就可以得出如下结论：在电阻阻值和电流大小相同的条件下，(时间越长，容器内的气球体积变化越大，)通电时间越长电阻