焦耳定律演示实验在初中物理教材中是一个很重要的实验，现行教材对原教材中的焦耳定律演示实验做了改进，修订后的演示效果比以前的效果好了很多。
现行教材中的焦耳定律实验将电阻装在密封的塑料盒中，用软管将塑料盒与U形管相连。U形管中装有红色水，当电阻通电产生电热后，会使塑料盒中空气的温度升高，空气膨胀推动U形管中的红色水柱往上移动，从而U形管中的水柱就形成了高度差。通过水柱的高度差来比较产生电热的多少。
此装置用空气替代了传统实验中的煤油，大大缩短了加热的时间。用U形管替代温度计，增加了实验的可视性。我在重庆市“卓越课堂”建设的活动中，展示了“焦耳定律”的现场观摩课，在教学中以此实验装置为基础，做了如下的改进，效果较好。
（一）焦耳定律实验的不足之处
（1）教材中实验仪器中定值电阻外观完全一样，阻值虽然不同，但学生不易单从外观上直接观察电阻大小。
（2）仪器为塑料制成，密闭效果不是很好。热胀冷缩后易发生形变，对实验效果有影响。
（3）对于电热与电流的二次方关系分析略显不足。
（二）实验的改进
具体制作方法：将直径为10 mm的玻璃管通过瓶盖插入输液瓶内。将标有“220 V 35 W”的射灯灯泡接好后放入瓶内，将灯泡的接线柱穿出瓶盖。在瓶外玻璃管上端套上一段橡皮管，与支架上的U形管相连。U形管内装入适量的红墨水，增加视觉效果。接好电路，闭合开关，射灯灯泡给瓶内空气加热，空气受热膨胀推动液面上升。(www.xing528.com)
1.分析Q与R的关系
水柱上升一格我们可以视为是产生了1Q的电热，通过水柱上升的格数来比较产生电热的倍数。实验中采用三个灯泡串联，目的是控制电流和时间相等；在2号瓶放入了两个串联的灯泡，总电阻是1号瓶的2倍，这样使两个瓶子中的电阻不同。实验如图4-2-16所示。
随着时间的推移，当1号瓶水柱上升格数分别是1、2、3、4格时，2号瓶对应的水柱格数为2、4、6、8格。两个瓶子对应的水柱上升格数始终是2倍关系，联想到它们电阻的关系，很容易就分析出实验结论，即当I、t一定时，Q与R成正比。
2.分析Q与I2的关系
组建一个混联电路（如图4-2-17所示），但装在瓶中的灯泡都只有一个，这样控制了电阻相等。但1号瓶中电阻的电流是2号瓶的两倍。通过实验，观察到1号瓶中通过电阻的电流是2号瓶的两倍。实验观察1号瓶和2号瓶水柱上升的关系，学生很容易得出电热与电流成二次方关系。实验中，灯泡电阻的变化会对Q与I产生一定的影响，但由于实验过程时间较短，温度对电阻的影响有限，因此本实验的现象是可重复再现的。
图4-2-16
图4-2-17
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