焦耳定律演示裝置四

【製作方法】

取500毫升燒瓶兩個，都用鑽有3毫米孔的膠塞塞緊，在孔上都插一個輸液管三通接頭，並與輸液管連線成如圖18．2－4所示的A、B兩個U形管，管高約20釐米，向管中注入約5釐米高的紅色酒精。若管中液柱高度不相等，可用紙繩將較高一邊的酒精吸出一些。兩燒瓶內是空的。

電源電壓6伏、9伏。面板尺寸為40×45釐米2。電阻絲R1＝R2＝6歐，R2＝R4＝12歐。線路連線如圖18．2－4。

取透明塑料管（同方法一）一段，上下均用膠塞塞緊，上膠塞鑽一直徑3毫米的孔，插入一個輸液管直通接頭，外端連線一段輸液管，長約15釐米（也可用粗試管和細玻璃管代替上述透明塑料管和輸液管）。

【使用方法】

1．調節標尺，使液麵略低於零刻度線。用管口蓋蓋住三通接頭的另一口。

2．接9伏電源，斷開S2，將S1與接點2接通，此時R2與R3串聯，通過的電流相等。但因R3=2R2，所以A管液柱（即指A管靠標尺一邊的液柱）升高h（約1釐米）時，B管液柱（即指B管靠標尺一邊的液柱）升高2h，這就說明了電流產生的熱量與電阻成正比。斷開電路，揭開三通接頭的蓋，使液柱恢復原高度，稍停一分鐘，待兩瓶溫度相等時，再蓋住三通接頭口。

3．兩個開關同使用方法2，同時計時，觀察B管液柱的升高，5秒鐘時升高h，到10秒鐘時升高2h。這說明電流產生的熱量與通電時間成正比。以後同使用方法2一樣斷開電路使A、B兩管液柱復原，井蓋住三通接頭口。

4．接6伏電源。接通S2，再將S1與接點1接通，此時A、B兩瓶內的電阻相等，但因R2與R4串聯後與R1＋R2並聯，所以通過R1和R2的電流為通過R3的電流的二倍，此時B管液柱升高h時，A管液柱升高4h。這就說明了電流產生的熱量，與電流的平方成正比。

5．實驗完畢，斷開電路，揭開三通蓋。

【注意事項】

斷開電源應迅速，稍一遲緩，液柱將由管口溢位。使用R2的時間不可太長，否則，實驗誤差增大，影響演示效果。

本站提示：本自制教具可輔以“電功、電功率”部分的物理實驗教學。

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選自：《初中物理自制教具》