刘世水

摘  要：针对现有教材在演示焦耳定律时设计方案存在不足，以及实验室配置的焦耳定律演示器存在缺陷，对实验器材进行改进和自制，可大大增强可视性，缩短实验时间，满足定性和定量探究要求，有效提高课堂演示和探究效率。

关键词：焦耳定律演示器;器材改进;仪器制作

“焦耳定律实验”是初中物理验证性演示实验，目前教材设计方案存在不足，实验室配置的演示器也存在着一定缺陷。通过改进和自制演示器，可以有效增强可视性，滿足定性和定量探究要求，有效提高课堂演示和探究效率。

1    早期教材实验方案的不足和现有配置器材的缺陷

1.早期沪科版初中物理教材设计的实验方案存在以下不足：

（1）加热煤油时间长，散热时间更长，教师难以当堂完成教学任务;

（2）水银温度计温度显示可视性差;

（3）煤油不易购买到。

2.实验室现有配置器材的缺陷

图1为现今多数学校配置的焦耳定律演示器。该演示器通过空气的热膨胀推动U型管中的液面上升，根据两个U型管中的液面高度差大小来判断哪个电阻产生的热量多。该演示器虽然在加热时间上有了较好的突破，但仍存在一些突出问题：①气密性要求高，常常因胶管老化、密封性差等原因，导致实验失败;②散热效果差;③可视效果不够好;④只能进行定性探究，无法进行定量探究。

2    器材的改进和自制

针对原实验方案的不足及配置器材存在的缺陷，笔者进行以下几点改进：①采用一体化方式重新设计实验装置;②改加热煤油为加热空气;③储气盒的后盖板采用活动式;④采用大屏幕LED温度计。……