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摘 要：浙教版九年级上《科学》第三章第6节“电能”中有要求演示实验“电流产生热的多少跟哪些因素有关”，文章对这个实验的有效改进进行了详细的阐述，特别是对实验的显示装置进行了重新设计，在实际教学中获得了较好的效果。
关键词：热的多少;电流;电阻
中图分类号：G633.7
文章编号：2095-624X（2019）24-0089-02
在装满煤油的烧瓶中连上电阻丝，用橡皮塞把瓶口塞好，中间插上温度计，用温度计的示数来显示产生热量的多少（如图1）。我对这个装置的设计有以下一些想法。
一、课本演示实验中的一些不足和缺陷
（1）因为这个实验是要求学生观察温度计的示数变化，变化比较细微，所以作为演示实验，能见性不高。由于液体质量较大，显示液温度升高较慢，实验过程耗费时间较长。且由于橡胶塞的遮挡，可能会影响到温度计读数。
（2）因为可观察性不强，所以最好改成分组实验，但是这个设计对实验器材要求比较高，煤油购置不方便，并且称量时麻烦、容易浪费，组装比较困难，实验结束以后烧瓶内器材的回收也较不方便。
（3）橡胶塞容易老化，对实验的结果有一定的影响。
基于探究中存在的问题，我在实际教学中对电热显示装置作了改进。
二、改进实验
1.实验名称
探究电流产生热的多少与哪些因素有关
2.实验器材
学生电源、开关、导线、长方形泡沫块3块、阻值相同和阻值不同的电阻丝若干和一次性卫生筷若干
3.实验具体设计和操作
（1）实验设计
实验原理图（如图2）
从图2上可以看出来“研究电流产生热的多少与电阻的关系”实验要控制通电时间和电流相等。将两个阻值不同的电阻R1和R2串联在同一个电路中，并用一个开关来控制电路的通断就可以控制实验条件。
“研究电流产生热的多少与电流的关系”实验要控制通电时间和电阻相等。将两个阻值一样的电阻并联在电路，在干路中用一个总开关来控制电路的通断，这样可以控制通电时间相同。为了使两条支路中的电流不等，在其中一条支路中和R1串联上一个定值电阻R0，这样通过R1和R2的电流就不同。
“研究电流产生热的多少与通电时间的关系”实验中要控制电流和电阻相等。方法是将两个阻值相等的电阻R1和R2并联在电路中，由于电压相等，电流也相等。在电路中设置两个开关，开关S控制干路中的电流，而开关S1控制有R1的支路中的电流，把干路中的开关先闭合，然后再闭合支路中的开关，这样有先后顺序之后，两个阻值一样的电阻通电时间就不同了。
为了获得影响电流产生热量多少的因素的普遍规律，三次实验中最好换用阻值不同的电阻多次实验。
实验显示装置的设置：将电阻丝固定在两根筷子的中间，并且两个筷子的下端固定在一个底座上[如图3（a）]：通电前将泡沫块先放在两根电阻丝上[如图3（b）]，再打开电路的开关。由于电阻丝产生热量，泡沫块在重力的作用下，电阻丝会将接触到的泡沫块部分熔化并将泡沫块切成两半。
电流通过电阻丝产生的热量多少可根据泡沫块切断所用的时间来显示，将泡沫块同时放在两根电阻丝上，看是哪根电阻丝先把泡沫块切断，更快切断的这根电阻丝所产生的热量就越多。
（2）实验注意点：①泡沫块是长方体，各处横截面积要相同，宽度小于电阻丝的长度。②在闭合电路开关之前，泡沫块要同时放在两根电阻丝上。
4.分析与结论
（1）从“研究电流产生热的多少与电阻的关系”的实验中可看到，当电路中电流和通电时间都相同时，电阻较大的电阻丝切泡沫块用时较短，即相同时间内电流产生的热量较多，表明在电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）从“研究电流产生热的多少与电流的关系”的实验中可看到，当电阻和通电时间相同时，没有串联定值电阻R0的支路中的电阻通过的电流较大，电阻丝切泡沫块用时较短，即电流产生的热量较多，表明在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大产生的热量越多。
（3）“研究电流产生热的多少与通电时间的关系”实验中可以得到，通電时间越长，泡沫块被切割得越多，即电流产生的热量越多。表明在电阻和电流相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
（4）得出结论：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。
三、实验功能与反思
（1）整个探究过程都是在教师的指导下由学生自己动手完成，充分体现现代教育以学生为主体的原则。
（2）让学生利用身边物品或利用身边物品自制实验器材做实验，可培养学生利用身边物品做实验研究的意识，为学生创造动手机会，提高了学生的动手实验能力，更重要的是培养了学生的创新意识和创新能力。
（3）探究中利用生活中废旧物品自制实验器材，培养学生节能低碳环保意识。
（4）学生自己完成实验探究任务，激发了学生学习物理知识的兴趣，更重要的是增强了学生的自信心。
（5）实验从开始到有现象所需的时间较短，在课堂上比较方便，节约了时间，又获得了良好的实验效果。
参考文献：
[1]沈复初.《科学》教学参考书[M].杭州：浙江教育出版社，2004.
[2]邱连根.科学实验活动册[M].杭州：浙江教育出版社，2005.
作者简介：李欣蔚（1981—），女，浙江金华人，中学一级教师，本科，研究方向：基础教育。
关键词：热的多少;电流;电阻
中图分类号：G633.7
文章编号：2095-624X（2019）24-0089-02
在装满煤油的烧瓶中连上电阻丝，用橡皮塞把瓶口塞好，中间插上温度计，用温度计的示数来显示产生热量的多少（如图1）。我对这个装置的设计有以下一些想法。
一、课本演示实验中的一些不足和缺陷
（1）因为这个实验是要求学生观察温度计的示数变化，变化比较细微，所以作为演示实验，能见性不高。由于液体质量较大，显示液温度升高较慢，实验过程耗费时间较长。且由于橡胶塞的遮挡，可能会影响到温度计读数。
（2）因为可观察性不强，所以最好改成分组实验，但是这个设计对实验器材要求比较高，煤油购置不方便，并且称量时麻烦、容易浪费，组装比较困难，实验结束以后烧瓶内器材的回收也较不方便。
（3）橡胶塞容易老化，对实验的结果有一定的影响。
基于探究中存在的问题，我在实际教学中对电热显示装置作了改进。
二、改进实验
1.实验名称
探究电流产生热的多少与哪些因素有关
2.实验器材
学生电源、开关、导线、长方形泡沫块3块、阻值相同和阻值不同的电阻丝若干和一次性卫生筷若干
3.实验具体设计和操作
（1）实验设计
实验原理图（如图2）
从图2上可以看出来“研究电流产生热的多少与电阻的关系”实验要控制通电时间和电流相等。将两个阻值不同的电阻R1和R2串联在同一个电路中，并用一个开关来控制电路的通断就可以控制实验条件。
“研究电流产生热的多少与电流的关系”实验要控制通电时间和电阻相等。将两个阻值一样的电阻并联在电路，在干路中用一个总开关来控制电路的通断，这样可以控制通电时间相同。为了使两条支路中的电流不等，在其中一条支路中和R1串联上一个定值电阻R0，这样通过R1和R2的电流就不同。
“研究电流产生热的多少与通电时间的关系”实验中要控制电流和电阻相等。方法是将两个阻值相等的电阻R1和R2并联在电路中，由于电压相等，电流也相等。在电路中设置两个开关，开关S控制干路中的电流，而开关S1控制有R1的支路中的电流，把干路中的开关先闭合，然后再闭合支路中的开关，这样有先后顺序之后，两个阻值一样的电阻通电时间就不同了。
为了获得影响电流产生热量多少的因素的普遍规律，三次实验中最好换用阻值不同的电阻多次实验。
实验显示装置的设置：将电阻丝固定在两根筷子的中间，并且两个筷子的下端固定在一个底座上[如图3（a）]：通电前将泡沫块先放在两根电阻丝上[如图3（b）]，再打开电路的开关。由于电阻丝产生热量，泡沫块在重力的作用下，电阻丝会将接触到的泡沫块部分熔化并将泡沫块切成两半。
电流通过电阻丝产生的热量多少可根据泡沫块切断所用的时间来显示，将泡沫块同时放在两根电阻丝上，看是哪根电阻丝先把泡沫块切断，更快切断的这根电阻丝所产生的热量就越多。
（2）实验注意点：①泡沫块是长方体，各处横截面积要相同，宽度小于电阻丝的长度。②在闭合电路开关之前，泡沫块要同时放在两根电阻丝上。
4.分析与结论
（1）从“研究电流产生热的多少与电阻的关系”的实验中可看到，当电路中电流和通电时间都相同时，电阻较大的电阻丝切泡沫块用时较短，即相同时间内电流产生的热量较多，表明在电流和通电时间相同的条件下，电阻越大，电流产生的热量越多。
（2）从“研究电流产生热的多少与电流的关系”的实验中可看到，当电阻和通电时间相同时，没有串联定值电阻R0的支路中的电阻通过的电流较大，电阻丝切泡沫块用时较短，即电流产生的热量较多，表明在电阻和通电时间相同的条件下，电流越大产生的热量越多。
（3）“研究电流产生热的多少与通电时间的关系”实验中可以得到，通電时间越长，泡沫块被切割得越多，即电流产生的热量越多。表明在电阻和电流相同的条件下，通电时间越长，电流产生的热量越多。
（4）得出结论：导体的电阻越大，通过导体的电流越大，通电时间越长，电流产生的热量越多。
三、实验功能与反思
（1）整个探究过程都是在教师的指导下由学生自己动手完成，充分体现现代教育以学生为主体的原则。
（2）让学生利用身边物品或利用身边物品自制实验器材做实验，可培养学生利用身边物品做实验研究的意识，为学生创造动手机会，提高了学生的动手实验能力，更重要的是培养了学生的创新意识和创新能力。
（3）探究中利用生活中废旧物品自制实验器材，培养学生节能低碳环保意识。
（4）学生自己完成实验探究任务，激发了学生学习物理知识的兴趣，更重要的是增强了学生的自信心。
（5）实验从开始到有现象所需的时间较短，在课堂上比较方便，节约了时间，又获得了良好的实验效果。
参考文献：
[1]沈复初.《科学》教学参考书[M].杭州：浙江教育出版社，2004.
[2]邱连根.科学实验活动册[M].杭州：浙江教育出版社，2005.
作者简介：李欣蔚（1981—），女，浙江金华人，中学一级教师，本科，研究方向：基础教育。