高一物理 必修三《 實驗：導體電阻率的測量》 教學設計

1、 .3 實驗：導體電阻率的測量 教學設計一、教材分析本節(jié)教學內(nèi)容出自2019版人教版高中物理必修第三冊第十一章第3節(jié)。2004版人教版高中物理書中并沒有單獨列出一節(jié)來介紹導體電阻率的測量，只是在選修3-1的附錄中提及了游標卡尺和螺旋測微器的使用，但考試大綱中關于游標卡尺和螺旋測微器的使用，還有導體電阻率的測量是必考實驗之一。新教材作出這樣的調(diào)整，對教學有了更好的指導作用，更有邏輯性。初中已經(jīng)學習了刻度尺的使用方法和讀數(shù)規(guī)則，精確到mm，估讀到毫米的下一位，但如果要提高測量的精度，則需要更精密的測量工具，由此引出游標卡尺和螺旋測微器的使用。接著實驗2結(jié)合電路知識，順理成章地完成金屬絲電阻率的測量

2、。二、學情分析學生在初中已經(jīng)學過毫米刻度尺的使用和讀數(shù)規(guī)則，也對累積法測量微小量有一點初步認識，邏輯思維和運算能力也比初中有所提升，通過教師演示實驗，逐步遞推，可以順利引導學生理解兩種測量工具的原理和使用方法。結(jié)合兩種測量工具的使用方法和電阻定律，引導學生設計電路實驗測量金屬絲的電阻率，培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)、科學探究素養(yǎng)和推理論證能力、實驗探究能力。三、教學目標（一）物理觀念認識游標卡尺和螺旋測微器，知道游標卡尺和螺旋測微器可以提高測量的精度。（二）科學思維理解游標卡尺和螺旋測微器的測量原理，并能準確讀數(shù)。（三）科學探究1. 基于游標卡尺和螺旋測微器的原理，熟練使用游標卡尺和螺旋測微器測量微

3、小長度。2. 結(jié)合電阻定律和測量工具的使用原理，設計測量導體電阻率的實驗，進行正確的實驗操作和數(shù)據(jù)處理。（四）科學態(tài)度與責任學生分組合作，使用測量工具、連接電路、處理數(shù)據(jù)，最終完成實驗，形成合作意識和嚴謹認真的科學態(tài)度。四、教學重點1. 游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法；2. 設計實驗測量金屬絲的電阻率。五、教學難點游標卡尺和螺旋測微器的讀數(shù)方法。六、教學流程溫故知新，導入新課溫故知新，導入新課學習使用游標卡尺學習使用螺旋測微器測量金屬絲的電阻率課堂小結(jié)七、教學過程環(huán)節(jié)教學活動學生活動設計意圖溫故知新，導入新課思考：由電阻定律R=l/S，可以計算出導體的電阻，反之，怎樣測量一根金屬絲的電阻率呢？

4、金屬絲的直徑很小，如果用刻度尺測量，誤差很大，怎么辦？帶著這個問題，我我們進入這節(jié)課的學習。由電阻定律Req f(l,S)，得eq f(RS,l)，只要測得R、S、l即可。R可以采用伏安法；l可以采用刻度尺；S可以先測直徑，再計算出來。溫故知新，引出這節(jié)課的第一個問題：怎樣測微小量。學習使用游標卡尺問題1：要測量一支鉛筆的長度，應該用什么工具？問題2：毫米刻度尺的精度是多少？問題3：如果要測量鉛筆芯的直徑，用毫米刻度尺合適嗎？我們需要更精確的測量儀器。毫米刻度尺1毫米不合適由現(xiàn)實問題自然引出我們需要更精確的測量儀器，激發(fā)學生的學習興趣。介紹游標卡尺游標卡尺是怎么工作的呢？我們先舉例說明。兩只鉛

5、筆，一只長為9cm，另一只長為10cm。兩只并排比較，相差1cm。2只10cm的鉛筆和2只9cm的鉛筆并排比較，相差2cm。3只10cm的鉛筆和2只9cm的鉛筆并排比較，相差3cm。N只10cm的鉛筆和N只9cm的鉛筆并排比較，相差N cm。常見游標卡尺介紹。10分度的游標卡尺，游標尺一共10格，共9mm，每格0.9mm。20分度的游標卡尺，游標尺一共20格，共19mm，每格0.95mm。50分度的游標卡尺，游標尺一共50格，共49mm，每格0.98mm。歸納一下游標卡尺的讀數(shù)規(guī)則仔細觀察三種游標卡尺，填寫下表學習、思考學生根據(jù)老師的展示，依次給出答案。0.1mm第7根刻度線與主尺7mm刻度線

6、重合。2.6mm27.7mm測量值=游標零刻度線左邊的主尺示數(shù)（主尺整毫米數(shù)） + N 0.1mm（精度） N：游標零刻度線右側(cè)第N條線和主尺刻線對齊學生初學游標卡尺，沒能很好地理解體會游標卡尺的放大原理，利用鉛筆類比，直觀地讓學生體會游標卡尺的原理。有利于培養(yǎng)學生的科學思維素養(yǎng)、推理論證能力、科學探究能力。在類比理解之后，再介紹三種游標卡尺，學生能很快理解原理和三種卡尺的區(qū)別。通過讀數(shù)練習能加深學生對游標卡尺的理解，鞏固所學。學生自我歸納，老師適當引導，有利于培養(yǎng)學生的歸納能力、抽象思維。注意：主尺整刻線若為厘米，先化成毫米再相加 注意：主尺刻線要和游標尺 0刻線進行比較，不能把游標尺的左邊

7、緣當做0刻線；讀數(shù)要和尺子的精確度保持一致.游標卡尺的使用方法，請觀看視頻5.85mm42.12mm20.7mm10.0mm觀看視頻通過進一步的讀數(shù)練習和特例訓練，讓學生加深對游標卡尺原理的理解，靈活應用讀數(shù)規(guī)則來正確讀數(shù)。通過觀看實操視頻，讓學生的思維落地，形成真正的實驗操作能力。正常教學時則要讓學生利用游標卡尺親自去測量身邊的物體。學習使用螺旋測微器認識螺旋測微器觀看視頻，學習螺旋測微器的使用方法。學習、思考3.540mm6.977mm理解了游標卡尺的工作原理后，螺旋測微器原理的理解則變得簡單了一些，此時直接介紹螺旋測微器的原理和使用方法，能快速讓學生領會知識。接著進行讀數(shù)訓練，可以及時鞏

8、固所學。測量金屬絲的電阻率根據(jù)電阻定律和基本的電路知識，請同學們設計一個測量金屬絲電阻率的實驗電路。如前所述，電阻可以用伏安法測得，電阻絲長度可以用刻度尺測得，電阻絲的橫截面積呢？為減少偶然誤差，我們需要做什么？實驗操作練習實驗時，用螺旋測微器測量金屬絲的直徑和用米尺測量金屬絲的長度示數(shù)如圖1所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖2所示.則金屬絲兩端的電壓U_，電流I_，金屬絲的長度l_，直徑d_.(3)該金屬絲的電阻率是_.(保留兩位有效數(shù)字)可以用累積法測金屬絲的直徑，也可以用游標卡尺或螺旋測微器測量電阻絲的直徑，然后計算出電阻絲的橫截面積。無論是測R、l還是S，都要多次測量求平均值。引導學生設計

9、實驗電路，培養(yǎng)實驗探究能力。提出偶然誤差的處理，培養(yǎng)學生嚴謹?shù)膶嶒炈仞B(yǎng)。通過實驗實操練習，培養(yǎng)學生的實驗能力，發(fā)現(xiàn)學生的實際問題，及時糾正。通過實例，診斷學生的學習，培養(yǎng)學生利用所學知識綜合解決問題的能力，培養(yǎng)科學思維和實驗探究能力。課堂小結(jié)學生自我總結(jié)，教師引導歸納。培養(yǎng)學生的歸納能力，再次回顧課堂所學，提煉重要內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)不足，以期后續(xù)鞏固。八、板書設計11.311.3 實驗：導體電阻率的測量一、游標卡尺1. 常見游標卡尺10分度：10格9mm，每格0.9mm，精度0.1mm20分度：20格19mm，每格0.95mm，精度0.05mm50分度：50格49mm，每格0.98mm，精度0.02mm2. 讀數(shù)規(guī)則測量值 = 主尺整毫米數(shù) +