焦耳定律演示裝置一

1、.焦耳定律演示裝置一【制作方法】如圖1821所示，取內(nèi)徑約2厘米長(zhǎng)約12厘米的透明塑料管三段A、B、C電工材料商店有售，上下均用鉆有3毫米孔的膠塞塞緊，上塞孔內(nèi)各插入一個(gè)輸液管直通接頭，外端連接一段輸液管，長(zhǎng)約15厘米此管內(nèi)徑25毫米；下塞孔內(nèi)，A管也插入輸液管直通接頭，B、C二管各插入一個(gè)三通接頭。B管三通接頭的下端，用輸液管與A管的輸液管直通接頭相連。C管三通接頭的下端，用輸液管與滴瓶相連。未用管夾時(shí)，手捏滴瓶可以控制輸液管中液柱的高度。截取約300瓦的電爐絲，取12歐一段，6歐三段，如圖1821所示進(jìn)展焊接安裝。各焊接點(diǎn)，應(yīng)先把引線(xiàn)與電阻絲繞緊再點(diǎn)焊才能焊牢。由滴瓶口向A、B、C三管內(nèi)裝

2、滿(mǎn)由紅墨水染紅的酒精酒精比煤油易于清洗和染色。整個(gè)裝置安裝在一面板上，面板尺寸為4030厘米2，用三合板漆成白底藍(lán)邊，豎立在底板上。在三根輸液管的中間畫(huà)上假設(shè)干條程度刻度線(xiàn)，以便觀(guān)察液柱上升情況。電源電壓約24伏，交直流均可?！緦?shí)驗(yàn)原理】這類(lèi)教具利用了液體或氣體吸收電阻絲加熱后放出的熱量，體積膨脹，使細(xì)管中液柱升高，由細(xì)管中液柱的升高來(lái)顯示電阻絲加熱后放出的熱量。這就要研究一下液柱上升高度與吸收的熱量、電阻和通電時(shí)間之間的關(guān)系。液體吸收的熱量Qcmt1式中c為液體的比熱，m為液體的質(zhì)量，t為液體加熱的時(shí)間。液體在加熱過(guò)程中體積膨脹V=V01at2式中V0為液體加熱前的體積，a為液體的體積膨脹系

3、數(shù)，t為液體的加熱時(shí)間。由2式得VV0V0atVV0tQ33式說(shuō)明，液體體積的變化與液體的加熱時(shí)間t成正比，又由1式，對(duì)于一定質(zhì)量的液體，m和c是一定的，所以液體體積的變化正比于液體所吸收的熱量。另一方面，液體所吸收的熱量正是電流通過(guò)電阻絲所產(chǎn)生的熱量，忽略熱量損失后，可認(rèn)為它們是相等的。因此，可根據(jù)液柱上升高度的變化反映的是液體體積的變化，來(lái)研究電流通過(guò)電阻絲所產(chǎn)生的熱量與電阻絲的電阻、電路的電流、通電時(shí)間有什么關(guān)系，通過(guò)實(shí)驗(yàn)總結(jié)出焦耳定律?！臼褂梅椒ā?輕捏滴瓶，使三液柱面同在最下一條刻線(xiàn)處，用管夾夾緊A、B、C三管下端。2閉合開(kāi)關(guān)，通過(guò)A、B二管內(nèi)電阻絲的電流相等，但因A管內(nèi)電阻為B管內(nèi)電阻的二倍，結(jié)果A管液柱升高為B管液柱升高的二倍。這說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量，與電阻成正比。B、C二管內(nèi)電阻相等，但通過(guò)B管內(nèi)電阻絲的電流為通過(guò)C管內(nèi)電阻絲的電流的二倍，結(jié)果B管液柱的升高為C管液柱升高的四倍。這說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量，與電流的平方成正比。3觀(guān)察任一管液柱的升高，可看到在相等的時(shí)間內(nèi)，升高的高度相等。這說(shuō)明電流產(chǎn)生的熱量，與通電時(shí)間成正比。