零陵区初中物理实验创新教学设计
零陵区富家桥镇中
王冬民
实验名称
“焦耳定律”演示实验
设计理念
《物理课程标准》指出：“使用身边随手可得的物品，进行探究活动和各种实验，可以拉近物理学与生活的距离，让学生深切地感受到科学的真实性，感受到科学和社会、科学和日常生活的关系。另一方面，由于这些物品本来的用途并不是进行实验。这种做法本身就是一种创新。”
实验器材准备
电热切割器（“焦耳定律”演示实验器）2把、电阻丝4段、干电池6节、电池盒6个、导线若干、泡沫塑料若干
创新设计
一、教材提供的演示实验
1、实验装置略
2、实验原理
在两个密闭的容器中，封闭着等量的空气，同时容器中也分别接入两段电阻丝，通过观察U形管中液面高度的变化来说明密闭空气温度的变化。进而说明电阻丝产生热量的多少。
3、实验的不足之处
该实验装置在做实验时，需在U形管中注入适量的水，操作比较麻烦，且在调整两U形管中的液面相平时比较耗费时间；另外实验的可见度不是很高，不利于后排学生的观察，影响教学效果。
二、改进后的实验设计
1、改进后电热切割器的主要器材
用较粗的硬铝线做成弓状（固定在一木柄上）、几段粗细不同的电阻丝（从废旧的取暖器中取来）、适当的导线
2、改进后的实验装置（如图）
3、改进后的实验原理
利用电阻丝通电后发热温度升高就会熔化泡沫塑料进而切割泡沫塑料
4、改进装置后的具体实验过程
1）、将粗细不同的两段电阻丝串联后接在电热切割器的弓上，再将切割器接入电路，过一段时间分别用粗细两段电阻丝去切割泡沫塑料，比较切割的难易（即切割的快慢），切割容易的说明该电阻丝产生的热量多，其温度较高，故切割容易；反之，说明该电阻丝产生的热量少，其温度较低，故切割困难。
2）、上述实验说明，在电流相同、通电时间相同的情况下，电阻越大（较细的电阻丝电阻较大），这个电阻产生的热量越多（从现象看细电阻丝切割很容易）。
3）、取两段长短不一较细的电阻丝，先将长的接在电热切割器的弓上，再将短的与长的其中半段并联，然后将切割器接入电路中，过一段时间用长电阻丝的不同的两个半段去切割泡沫塑料；比较长电阻丝不同的两个半段切割的难易（即切割的快慢），切割容易的说明这部分电阻丝产生的热量多，温度较高，故切割容易；反之，说明另外一部分电阻丝产生的热量少，其温度较低，故切割困难。
4）、上述实验说明，在电阻相同、通电时间相同的情况下，通过一个电阻的电流越大，这个电阻产生的热量越多。
5）、师生共同总结上述实验，引出焦耳定律。
5、改进装置的创新点
改进后实验时，将“电热切割器”接入电路中，电阻丝发热，其温度达到一定程度时就会熔化泡沫塑料进而切割泡沫塑料。这样做演示实验，可见度高，直观、形象，学生兴趣高，教学效果好。而且，装置所需的器材易找易得，制作方便。
