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一、实验目的
通过控制变量法探究电流产生的热量 Q 与电流 I、电阻 R、通电时间 t 的关系，得出焦耳定律 Q = I² R t。
二、实验原理
- 在密闭容器中，电阻丝发热使内部空气膨胀，推动上方细玻璃管中的液面上升；上升高度代表产生热量的多少（转换法）。
- 控制变量：① R、t 相同，I 越大 → Q 越多（Q ∝ I²）；② I、t 相同，R 越大 → Q 越多（Q ∝ R）；③ I、R 相同，t 越长 → Q 越多（Q ∝ t）。
- 焦耳定律：Q = I² R t（单位：电流 A、电阻 Ω、时间 s、热量 J）。
本课件：左(A)、右(B)两个密封透明容器，内装电阻丝。选不同探究案例自动设定电阻与电流关系；拖动电流、时间滑块观察液面。
三、实验器材
两个密闭透明容器（内装电阻丝）、电源、开关、电流表、导线；本互动课件（选探究案例、调电流/时间，实时显示 Q_A、Q_B 与液面高度）。
四、实验步骤
- ① 探究 Q 与 I：两容器 R 相同、t 相同，使 B 中电流是 A 的 2 倍（B 支路并联分流电阻），通电后看液面——B 上升约 A 的 4 倍。
- ② 探究 Q 与 R：两容器串联（I 相同）、t 相同，R_B = 2 R_A，看液面——B 上升约 A 的 2 倍。
- ③ 探究 Q 与 t：固定 I、R，延长通电时间，看液面随 t 正比升高。
五、互动模拟
💡 先选探究案例（自动设定电阻与电流关系），再拖动电流、时间滑块。两管液面高度代表产热多少，实时显示 Q = I² R t。
探究案例：
1.5 A
30 s
容器 A：R=—Ω，I=—A
Q_A = — J
容器 B：R=—Ω，I=—A
Q_B = — J
六、探究结论
- 焦耳定律：电流通过导体产生的热量 Q = I² R t。
- 电流越大，热量按平方剧增；电阻越大、时间越长，热量越多。
七、注意事项
- 本实验用转换法：把不易观察的热量转换成液面的高度变化。
- 比较不同因素时要控制其他量不变（控制变量法）。