本實用新型涉及物理教學(xué)實驗裝置技術(shù)領(lǐng)域，具體的說是一種電流熱效應(yīng)實驗裝置，實驗效果顯著，便于學(xué)生觀察實驗過程。

背景技術(shù)：

初中物理課程中關(guān)于電流熱效應(yīng)的實驗裝置，由豎立的固定板、三段電熱絲、三段塑料管(管內(nèi)密封一段長約5cm的液體住)、底座等組成，采用電熱絲通電產(chǎn)生熱量加熱空氣柱推動液體柱移動，指導(dǎo)學(xué)生觀察液體柱移動的速度來判斷電流產(chǎn)生的熱量與哪些因素有關(guān)。該實驗裝置存在的主要問題是：裝液體柱的塑料管密封性能不高，空氣柱受熱膨脹現(xiàn)象不明顯，觀測時間較長，不利于課堂演示；塑料管比較軟容易發(fā)生變形，在實驗過程中空氣柱會出現(xiàn)斷裂現(xiàn)象，實驗成功率不高；實驗裝置結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，空氣柱移動的可見度差，課堂演示效果不佳；實驗裝置中電阻絲前期已經(jīng)連接好，連接方式被遮蓋，學(xué)生不能體驗連接電路的過程，阻礙了學(xué)生對電流熱效應(yīng)的理解。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供一種電流熱效應(yīng)實驗裝置，以解決現(xiàn)有的實驗裝置結(jié)構(gòu)復(fù)雜，實驗觀測時間長、效果不夠顯著，不便于學(xué)生理解電流熱效應(yīng)相關(guān)知識的問題。

為解決上述問題，本實用新型所采取的技術(shù)方案為：

一種電流熱效應(yīng)實驗裝置，它包括安裝在底座上的材料、長度、橫截面積相同的電熱絲R₁、電熱絲R₂，還包括與電熱絲R₁阻值不相同的銅絲R₃、U型泡沫塑料板，電熱絲R₂與支路開關(guān)K₁、定值電阻R相串聯(lián)后再與電熱絲R₁和電流表A串聯(lián)的電路相并聯(lián)，并聯(lián)后的電路再與銅絲R₃、電源、開關(guān)K、滑動變阻器相串聯(lián)，構(gòu)成實驗電路，通過觀察U型泡沫塑料板被不同阻值、不同電流、不同加熱時間的電熱絲切割的速度來判斷電流熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。

本實用新型在現(xiàn)場操作時，實驗第一步：移動滑動變阻器的滑片到阻值最大處，閉合開關(guān)K，斷開支路開關(guān)K₁，此時實驗電路變?yōu)閳D2所示，此時電熱絲R₁和銅絲R₃串聯(lián)，通過電熱絲R₁和銅絲R₃電流大小相同，通電時間也相同，他們的電阻大小不同；慢慢移動滑動變阻器滑片，觀察電流表示數(shù)不大于0.5A時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和銅絲R₃，引導(dǎo)學(xué)生觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。

實驗第二步：移動滑動變阻器的滑片到阻值最大處，閉合開關(guān)K、支路開關(guān)K₁，實驗電路變?yōu)閳D3所示，此時電熱絲R₂與定值電阻R串聯(lián)后和電熱絲R₁并聯(lián)，電熱絲R₂與電熱絲R₁的電阻大小和通電時間相同，通過電熱絲R₂與電熱絲R₁的電流大小不同；慢慢移動滑動變阻器滑片，觀察電流表示數(shù)不大于0.5A時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和電熱絲R₂，觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。

實驗第三步：在第二步實驗的基礎(chǔ)上電路連接方式不改變，通過電熱絲R₂與電熱絲R₁的電流大小相同，控制通電時間分別為3秒、5秒、7秒時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和電熱絲R₂，觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間大小有關(guān)。

實用新型的有益效果為：

（1）本實用新型采用電熱絲通電產(chǎn)生熱量切割型號規(guī)格相同的泡沫塑料板，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察泡沫塑料板被切割的速度，進而認知電流產(chǎn)生的熱量與電阻阻值、時間、電流等因素的關(guān)系，掌握焦耳定律的相關(guān)內(nèi)容；

（2）本實用新型的實驗過程用時較短、實驗效果顯著，將教師演示實驗改變?yōu)閷W(xué)生分組實驗，便于學(xué)生操作、觀察，通過學(xué)生自己動手操作，可直觀地掌握電流熱效應(yīng)的相關(guān)知識；

（3）本實用新型的電路結(jié)構(gòu)簡單，取材方便，制作成本低廉，實驗結(jié)果精確，適宜于物理教學(xué)實驗。

附圖說明

圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型實驗第一步的電路原理圖；

圖3是本實用新型實驗第二步的電路原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本實用新型作進一步詳細的說明。

如圖1所示的一種電流熱效應(yīng)實驗裝置，它包括安裝在底座1上的材料、長度、橫截面積相同的電熱絲R₁、電熱絲R₂，還包括與電熱絲R₁阻值不相同的銅絲R₃、U型泡沫塑料板2，電熱絲R₂與支路開關(guān)K₁、定值電阻R相串聯(lián)后再與電熱絲R₁和電流表A串聯(lián)的電路相并聯(lián)，并聯(lián)后的電路再與銅絲R₃、電源、開關(guān)K、滑動變阻器依次相串聯(lián)，構(gòu)成實驗電路，通過觀察U型泡沫塑料板被不同阻值、不同電流、不同加熱時間的電熱絲切割的速度來判斷電流熱效應(yīng)與哪些因素有關(guān)。

本實用新型在現(xiàn)場操作時，實驗第一步：移動滑動變阻器的滑片到阻值最大處，閉合開關(guān)K，斷開支路開關(guān)K₁，此時實驗電路變?yōu)閳D2所示，此時電熱絲R₁和銅絲R₃串聯(lián)，通過電熱絲R₁和銅絲R₃電流大小相同，通電時間也相同，他們的電阻大小不同；慢慢移動滑動變阻器滑片，觀察電流表示數(shù)不大于0.5A時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和銅絲R₃，引導(dǎo)學(xué)生觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與導(dǎo)體的電阻大小有關(guān)。

實驗第二步：移動滑動變阻器的滑片到阻值最大處，閉合開關(guān)K、支路開關(guān)K₁，實驗電路變?yōu)閳D3所示，此時電熱絲R₂與定值電阻R串聯(lián)后和電熱絲R₁并聯(lián)，電熱絲R₂與電熱絲R₁的電阻大小和通電時間相同，通過電熱絲R₂與電熱絲R₁的電流大小不同；慢慢移動滑動變阻器滑片，觀察電流表示數(shù)不大于0.5A時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和電熱絲R₂，觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通過導(dǎo)體的電流大小有關(guān)。

實驗第三步：在第二步實驗的基礎(chǔ)上電路連接方式不改變，通過電熱絲R₂與電熱絲R₁的電流大小相同，控制通電時間分別為3秒、5秒、7秒時，將U型泡沫塑料板相對置的兩個豎直邊同時接觸電熱絲R₁和電熱絲R₂，觀察泡沫塑料板被切割的速度并做好記錄；按此種方法多次實驗，引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果進而認知電流通過導(dǎo)體產(chǎn)生的熱量與通電時間大小有關(guān)。

本實用新型采用電熱絲通電產(chǎn)生熱量切割型號規(guī)格相同的泡沫塑料板，引導(dǎo)學(xué)生通過觀察泡沫塑料板被切割的速度，進而認知電流產(chǎn)生的熱量與電阻阻值、時間、電流等因素的關(guān)系，掌握焦耳定律的相關(guān)內(nèi)容。

本實用新型的實驗過程用時較短、實驗效果顯著，將教師演示實驗改變?yōu)閷W(xué)生分組實驗，便于學(xué)生操作、觀察，通過學(xué)生自己動手操作，可直觀地掌握電流熱效應(yīng)的相關(guān)知識。