师：同学们，今天我们一起来学习九年级人教版物理第18章第四节的内容——焦耳定律。生活中我们能看到各种各样的用电器，像电饭锅、电热水壶、电暖气、电炉等，它们通电后都伴有热现象产生。现在把电炉接入家庭电路，请同学们观察电炉丝的工作情况。
通电之后，电炉丝逐渐发热发红，电能通过电炉丝后，能量是怎样转化的呢？请同学们思考一下。
生：电能通过电炉丝后转化为电炉丝的内能。
师：很好，很多同学都回答出来了。我们把电流通过电炉丝时，电能转化为电炉丝内能的现象叫做电流的热效应。电流做功使电炉丝的内能增加，忽略散热，电炉丝增加的内能q与消耗的电能w有什么关系呢？
生：忽略散热，电炉丝增加的内能q等于电流做功w。
师：是的，忽略散热，电炉丝增加的内能q等于消耗的电能w。那电热的多少与什么因素有关？我们又该如何计算电热呢？早在1840年，英国物理学家焦耳做了大量的实验，最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间有关，用公式表示为q = i2rt。在使用公式时，电流的单位为安培，电阻单位为欧姆，时间的单位为秒，热量的单位为焦耳。从公式中我们可以看到电流通过导体产生的热量跟电流的二次方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比，这个规律叫做焦耳定律。
根据焦耳定律，当i和t一定时，是不是电阻越大产生的热量越多呢？接下来我们就通过实验去验证。实验一验证当流经电阻的电流以及通电时间相同时，电阻越大，产生的热量越多，我们可以怎样开展验证？老师这里有一个方案，我们一起来看看。小明把两段阻值不同的电阻丝R1 = 1Ω，R2 = 2Ω，串联在电路中。在开关闭合前和闭合后，用测温枪分别测出两条电阻丝的温度。记录的数据如下图所示，小明通过记录的数据发现通电后R2温度升高得比R1多，小明认为升温多的电阻产生的热量就多。根据之前所学的热学知识，他的结论是否正确？依据是什么？
生：认为是正确的，电阻升温越多，说明电阻产生的热量越多。
师：嗯，这位同学认为小明的说法是正确的。小明的说法是否正确，我们一起来分析一下。忽略散热则有q放 = q吸。你能利用公式q吸 = cmΔt分析一下温度变化量Δt与q吸的关系吗？
生：根据公式q吸 = cmΔt，当c和m一定时，温度变化量Δt越大，q吸就越大。题目中没有提到两电阻的比热容c和质量m一样大，所以不能说明q吸越大。
师：分析得很到位。根据q吸 = cmΔt ，Δt大，但无法比较c和m大小，无法说明q吸越大。由于q放 = q吸，既然无法比较q吸大小，也就无法比较q放大小了，所以小明的结论是错误的。请同学们回顾一下比热容实验，我们怎样利用温度的变化反映物体吸收的热量？我们能否利用该知识对本实验进行改进呢？
生：加热质量相同的同种液体，如果液体升温多，就可以推断出液体吸收的热量多。
师：那怎样将电阻放出的热量与液体吸收的热量建立联系？
生：可以把电阻丝放进液体中，用电阻丝加热液体，如果电阻丝放出的热量全部被液体吸收，则有q放 = q吸。
师：好，按照该同学的方案，我们把电阻丝放入液体中，用电阻丝加热液体，如果电阻丝放出的热量全部被液体吸收，则有q放 = q吸，这样就可以将电阻放出的热量与液体吸收的热量建立联系。老师现在有一个1Ω的电阻和一个2Ω的电阻，我们怎样控制流经这两个电阻的电流以及通电时间相同呢？我们听听以下两位同学是怎么设计电路的。
生1：把1Ω的电阻接入电路中，用滑动变阻器调节电流，记为i。实验完毕之后，再换2Ω的电阻接入电路，用滑动变阻器调节电流也为i。
生2：把两个电阻串联连接起来接入电路。
师：你认为哪个方案更好呢？
生：串联起来更好，这样还可以保证通电时间是一样的。
师：是的，串联起来不仅可以保证电流一定，还可以保证通电时间也一定。我们就采取该方案进行实验，请同学们整理一下，写出你的实验方案。我们一起看看这位同学的方案。
一、实验器材：电源、开关、电阻两个（阻值分别为1Ω和2Ω）、煤油、温度计、导线若干。
二、实验过程：把R1 = 1Ω和R2 = 2Ω的电阻串联接入电路中，分别加热质量相同的煤油，记录煤油加热前和加热后的温度。
三、结果分析：假设电阻丝放出的热量全部被液体吸收，则有q放 = q吸。根据公式q吸 = cmΔt，可知c和m相同，如果Δt越大，q吸就越大，那就推断出这个电阻产生的热量越多。我们看看这个同学的表格中记录的物理量，包括电阻阻值r和升高的温度Δt，同学们有没有补充？
生：为了计算Δt，我们需要把液体的初温和末温也记录下来。
师：接下来我们就用以上实验方案进行实验，请同学们注意观察温度计示数的变化。
实验所记录的数据如表所示，从实验数据中我们能判断出在电流和通电时间一定时，电阻越大产生的热量越多吗？
生：可以，从数据中我们可以看到R1中煤油的温度变化量小于R2中煤油的温度变化量，即ΔT1 ＜ ΔT2。根据公式q = cmΔt，由于电阻丝加热的是质量相同的煤油，c和m相同，ΔT1 ＜ ΔT2，则q吸1 ＜ q吸2。如果电阻丝放出的热量全部被煤油吸收，则有q放 = q吸，则说明q放1 ＜ q放2，所以可验证在电流和通电时间一定时，电阻越大，产生的热量越多。