十九世纪初，一个早晨，英国一家酿酒厂的老板带着他的两个儿子，来到著名科学家道尔顿的家里，恳求道尔顿教这两个孩子学习科学知识。那个年龄较小、机智活泼的孩子，名叫詹姆斯·焦耳。
道尔顿是位严格的老师。开始，他并没有给孩子们讲授物理和化学的原理，而是讲了许多高深的数学知识。
“讲这些枯燥的数学有什么用？若能讲讲那些有趣的电学实验该多好！”焦耳有些不耐烦了。
好不容易盼到了放假，焦耳和哥哥一同去旅游。他找来一匹跛马，让哥哥牵着，自己却悄悄躲在后面，用伏打电池将电流通到马身上，想要试验动物对电流的反应。结果，跛马受到电击狂跳起来，差一点出了事。
他们又划船来到青山环绕的湖上。焦耳决定试试这里的回声有多大。他在枪口里塞入大量的火药，然后扣动扳机。谁知枪声大作，“呯”地一声，喷出一股长长的火焰，烧光了焦耳的眉毛，还把哥哥吓得差点落进水里。
后来，他们又兴致勃勃地爬上一座高山。只见远处浓云低垂，隐约能看到闪电，然后才听到滚滚的雷声。这是怎么回事？焦耳用怀表认真记录下从闪电开始到听到雷声的时间。
开学后，焦耳把自己做的试验都告诉了老师。道尔顿笑了，说：“这些实验中，只有最后一次你做对了。”他谆谆告诫焦耳：人们只要掌握了光的速度和声的速度，就可以从看到闪电到听到雷声的时间，推断出闪电发生在相距多远的地方。
焦耳听了很惊异：“难道枯燥的数学中会藏着这么多学问？”道尔顿举了许多例子开导他，真正的科学实验是不能只观察现象的，它必须有精密的测量，并学会用数学知识从测量的数据中总结出规律。
焦耳顿开茅塞，从此，他开始注重理论学习和精密的测量了。经过这样不懈地努力，他终于成为世界闻名的物理学家。