电阻功率耗散实战：焦耳定律验证与过功率烧毁观测
元件与材料
- 计算器（或纸笔运算）
- 6 V 电池
- 两只 ¼ 功率电阻：10 Ω 与 330 Ω（±5% 公差）
- 小型温度计（医用或红外）
电阻阻值无需极精确；控制在 ±5%（10 Ω 允差 ±0.5 Ω，330 Ω 允差 ±16.5 Ω）。色环：棕-黑-黑-金（10 Ω）、橙-橙-棕-金（330 Ω）。
仅限 6 V 电池。温度计须紧凑以捕捉快速升温。
交叉参考
《电路教程》第 1 卷，第 2 章：欧姆定律
学习目标
- 使用伏特表、安培表、欧姆表
- 应用焦耳定律计算功率
- 理解元件功率额定值
- 识别电路等电位点
原理图
实物图
操作步骤
1. 用欧姆表测两电阻精确阻值，记录。
2. 跳线先接电阻引脚再接电池，避免触碰带电元件。将 330 Ω 电阻接 6 V 电池。
3. 通电状态用伏特表确认电池电压跨落在电阻上。因电阻与电池共享两节点，电阻两端电压等于电池电压。
4. 安培表串联测电流：导线断开处接入安培表两端，合上回路。
5. 记录电压、电流、电阻。用焦耳定律任意形式算功率：
6V 电源驱动 330 Ω，理论功率 0.109 W（109 mW），远低于 0.25 W 额定值。电阻应明显发热但不过热。
6. 温度计触碰电阻中心，观察温升。
安全实践
换电阻时先断电再装新件。换上 10 Ω 电池重接。10 Ω 耗散 ~3.6 W — 超额定 14 倍 — 升温极快。远离易燃物。
若冒烟立即断路，冷却后重测电阻。损坏电阻常呈现阻值增大，进而降低电流与功率，呈现自我保护效应。
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工业技术