2024-2025學(xué)年新教材高中物理 第十一章 電路及其應(yīng)用 第三節(jié) 第2課時 實驗2金屬絲電阻率的測量教案 新人教版必修3

2024-2025學(xué)年新教材高中物理第十一章電路及其應(yīng)用第三節(jié)第2課時實驗2金屬絲電阻率的測量教案新人教版必修3主備人備課成員課程基本信息1.課程名稱：高中物理實驗課——金屬絲電阻率的測量

2.教學(xué)年級和班級：高中物理必修3年級，1班和2班

3.授課時間：2024年10月15日，周一下午第三節(jié)課

4.教學(xué)時數(shù)：1課時（45分鐘）

二、教學(xué)內(nèi)容和目標(biāo)

1.教學(xué)內(nèi)容：

a.學(xué)習(xí)金屬絲電阻率的定義和影響因素

b.掌握測量金屬絲電阻率的方法和實驗操作步驟

c.運用公式計算金屬絲的電阻率

2.教學(xué)目標(biāo)：

a.學(xué)生能理解金屬絲電阻率的概念和影響因素

b.學(xué)生能獨立完成金屬絲電阻率的測量實驗

c.學(xué)生能運用公式計算金屬絲的電阻率，并分析實驗結(jié)果

三、教學(xué)方法和手段

1.教學(xué)方法：

a.講授法：講解金屬絲電阻率的定義和影響因素

b.實驗法：指導(dǎo)學(xué)生進行金屬絲電阻率的測量實驗

c.討論法：引導(dǎo)學(xué)生分析實驗結(jié)果，探討實驗中可能出現(xiàn)的問題

2.教學(xué)手段：

a.實驗器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動變阻器等

b.教學(xué)輔助工具：PPT、實驗指導(dǎo)書、實驗報告模板等

四、教學(xué)過程和安排

1.導(dǎo)入（5分鐘）：

a.回顧上一節(jié)課的內(nèi)容，引入本節(jié)課的主題——金屬絲電阻率的測量

b.講解金屬絲電阻率的定義和影響因素

2.實驗操作（15分鐘）：

a.學(xué)生分組，每組配備實驗器材

b.指導(dǎo)學(xué)生按照實驗指導(dǎo)書進行金屬絲電阻率的測量實驗

c.學(xué)生記錄實驗數(shù)據(jù)，教師巡回指導(dǎo)

3.數(shù)據(jù)處理和分析（15分鐘）：

a.學(xué)生運用公式計算金屬絲的電阻率

b.學(xué)生分析實驗結(jié)果，探討實驗中可能出現(xiàn)的問題

c.教師引導(dǎo)學(xué)生進行討論，解答學(xué)生的疑問

4.總結(jié)和反饋（5分鐘）：

a.學(xué)生匯報實驗結(jié)果和分析結(jié)論

b.教師對學(xué)生的實驗表現(xiàn)和成果進行評價和反饋

五、教學(xué)資源和材料

1.實驗器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動變阻器等

2.教學(xué)輔助工具：PPT、實驗指導(dǎo)書、實驗報告模板等

六、教學(xué)評估和反饋

1.學(xué)生實驗操作的正確性和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性

2.學(xué)生對實驗結(jié)果的分析深度和結(jié)論的合理性

3.教師對學(xué)生的實驗表現(xiàn)和成果進行評價和反饋核心素養(yǎng)目標(biāo)1.科學(xué)探究：通過實驗探究，提高學(xué)生對金屬絲電阻率測量方法的理解，培養(yǎng)學(xué)生的實驗操作能力和數(shù)據(jù)處理能力。

2.邏輯推理：使學(xué)生能夠運用公式計算金屬絲的電阻率，并能夠?qū)嶒灲Y(jié)果進行合理的分析和解釋。

3.知識應(yīng)用：培養(yǎng)學(xué)生將所學(xué)物理知識應(yīng)用于實際問題的能力，使學(xué)生能夠理解電阻率在電路設(shè)計中的應(yīng)用。

4.科學(xué)態(tài)度：培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)真觀察實驗現(xiàn)象，嚴(yán)謹(jǐn)對待實驗數(shù)據(jù)的態(tài)度，增強學(xué)生的實驗報告撰寫能力。教學(xué)難點與重點1.教學(xué)重點：

a.金屬絲電阻率的定義和影響因素：本節(jié)課的重點是讓學(xué)生理解金屬絲電阻率的定義以及影響電阻率的因素，如溫度、長度和橫截面積等。

b.測量金屬絲電阻率的方法和實驗操作步驟：學(xué)生需要掌握測量金屬絲電阻率的實驗方法，包括實驗設(shè)備的連接、實驗數(shù)據(jù)的采集和處理等。

c.運用公式計算金屬絲的電阻率：學(xué)生需要能夠運用公式計算金屬絲的電阻率，并理解公式中各參數(shù)的含義。

2.教學(xué)難點：

a.金屬絲電阻率的測量方法：學(xué)生可能對如何準(zhǔn)確測量金屬絲的電阻率感到困惑，特別是對實驗數(shù)據(jù)的采集和處理方法不理解。

b.實驗誤差的分析：學(xué)生可能對如何分析實驗誤差，以及如何減小誤差感到困難。

c.公式計算金屬絲的電阻率：學(xué)生可能對如何運用公式計算金屬絲的電阻率不熟悉，特別是對公式中各參數(shù)的含義理解不清晰。

d.實驗結(jié)果的分析和解釋：學(xué)生可能對如何分析和解釋實驗結(jié)果感到困惑，不知道如何將實驗結(jié)果與所學(xué)的理論知識相結(jié)合。

針對以上難點，教師在教學(xué)中應(yīng)重點講解和強調(diào)，并通過示例和練習(xí)幫助學(xué)生理解和掌握。同時，教師應(yīng)鼓勵學(xué)生積極參與討論，提問和解答疑問，以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。學(xué)具準(zhǔn)備多媒體課型新授課教法學(xué)法講授法課時第一課時師生互動設(shè)計二次備課教學(xué)方法與手段教學(xué)方法：

1.講授法：在講解金屬絲電阻率的定義和影響因素時，教師可以通過清晰簡潔的語言，系統(tǒng)地闡述相關(guān)理論知識，幫助學(xué)生建立扎實的理論基礎(chǔ)。

2.實驗法：在實驗操作環(huán)節(jié)，教師應(yīng)引導(dǎo)學(xué)生親自動手進行實驗，觀察實驗現(xiàn)象，采集實驗數(shù)據(jù)。通過實踐操作，使學(xué)生更好地理解金屬絲電阻率的測量方法和原理。

3.討論法：在數(shù)據(jù)處理和分析環(huán)節(jié)，教師可以組織學(xué)生進行小組討論，分享實驗結(jié)果，探討實驗中遇到的問題和解決方法。通過討論，培養(yǎng)學(xué)生的合作精神和批判性思維。

教學(xué)手段：

1.多媒體設(shè)備：教師可以利用多媒體設(shè)備，如PPT、視頻等，展示實驗操作步驟、原理動畫等，增強學(xué)生對實驗現(xiàn)象和過程的理解，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。

2.教學(xué)軟件：教師可以運用教學(xué)軟件，如在線實驗?zāi)M軟件等，讓學(xué)生在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，增強學(xué)生的動手能力，培養(yǎng)學(xué)生解決實際問題的能力。

3.實驗報告模板：提供實驗報告模板，引導(dǎo)學(xué)生按照規(guī)范的格式撰寫實驗報告，培養(yǎng)學(xué)生的實驗報告撰寫能力，提高學(xué)生的學(xué)術(shù)素養(yǎng)。

4.互動平臺：利用互動平臺，教師可以發(fā)布實驗預(yù)習(xí)任務(wù)、實驗思考題等，引導(dǎo)學(xué)生提前預(yù)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力。同時，學(xué)生可以通過互動平臺提問、討論，教師可以及時解答學(xué)生的疑問，提高教學(xué)效果。教學(xué)過程設(shè)計1.導(dǎo)入新課（5分鐘）

目標(biāo)：引起學(xué)生對金屬絲電阻率測量的興趣，激發(fā)其探索欲望。

過程：

開場提問：“你們知道電阻率是什么嗎？它與我們的生活有什么關(guān)系？”

展示一些關(guān)于電路和電阻率的圖片或視頻片段，讓學(xué)生初步感受電阻率在電路中的應(yīng)用。

簡短介紹電阻率的定義和重要性，為接下來的學(xué)習(xí)打下基礎(chǔ)。

2.電阻率基礎(chǔ)知識講解（10分鐘）

目標(biāo)：讓學(xué)生了解電阻率的基本概念、影響因素和測量方法。

過程：

講解電阻率的定義，包括其主要影響因素如溫度、長度和橫截面積等。

詳細介紹測量電阻率的方法和實驗操作步驟，使用圖表或示意圖幫助學(xué)生理解。

3.電阻率案例分析（20分鐘）

目標(biāo)：通過具體案例，讓學(xué)生深入了解電阻率的特性和重要性。

過程：

選擇幾個典型的電阻率案例進行分析。

詳細介紹每個案例的背景、特點和意義，讓學(xué)生全面了解電阻率的多樣性或復(fù)雜性。

引導(dǎo)學(xué)生思考這些案例對實際生活或?qū)W習(xí)的影響，以及如何應(yīng)用電阻率解決實際問題。

小組討論：讓學(xué)生分組討論電阻率在電路設(shè)計中的未來應(yīng)用和改進方向，并提出創(chuàng)新性的想法或建議。

4.學(xué)生小組討論（10分鐘）

目標(biāo)：培養(yǎng)學(xué)生的合作能力和解決問題的能力。

過程：

將學(xué)生分成若干小組，每組選擇一個與電阻率相關(guān)的主題進行深入討論。

小組內(nèi)討論該主題的現(xiàn)狀、挑戰(zhàn)以及可能的解決方案。

每組選出一名代表，準(zhǔn)備向全班展示討論成果。

5.課堂展示與點評（15分鐘）

目標(biāo)：鍛煉學(xué)生的表達能力，同時加深全班對電阻率的認(rèn)知識點梳理1.電阻率定義：電阻率是材料本身的一種屬性，它反映了材料對電流阻礙的程度。電阻率的符號為ρ，單位是歐姆·米（Ω·m）。

2.影響電阻率的因素：

a.材料種類：不同材料的電阻率不同，如銅的電阻率小于鐵的電阻率。

b.溫度：溫度升高，電阻率一般會增大，如金屬的電阻率隨溫度升高而增大。

c.長度：電阻率與導(dǎo)體的長度成正比。

d.橫截面積：電阻率與導(dǎo)體的橫截面積成反比。

3.電阻率的測量方法：

a.實驗方法：通過測量導(dǎo)體兩端的電壓和電流，計算得到電阻率。

b.公式法：根據(jù)導(dǎo)體的長度、橫截面積和測量得到的電阻，運用公式ρ=R×S/L計算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

4.歐姆定律：歐姆定律是描述電阻器中電壓、電流和電阻之間關(guān)系的基本定律。公式為V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。

5.串聯(lián)電路和并聯(lián)電路：

a.串聯(lián)電路：電路中的元件依次連接，電流在各個元件中相同，電壓分配。

b.并聯(lián)電路：電路中的元件平行連接，電壓在各個元件中相同，電流分配。

6.串并聯(lián)混合電路：由串聯(lián)電路和并聯(lián)電路組成的復(fù)雜電路。

7.電路圖：電路圖是用來表示電路連接方式、元件符號和電壓電流方向的圖示。

8.實驗器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、數(shù)字多用表等。

9.實驗操作步驟：

a.連接電路：將電源、電流表、電壓表、滑動變阻器和金屬絲按照實驗要求連接成電路。

b.調(diào)節(jié)滑動變阻器：使金屬絲兩端的電壓達到預(yù)設(shè)值。

c.測量電流：通過電流表測量金屬絲中的電流。

d.記錄數(shù)據(jù)：記錄電流和電壓的數(shù)值。

e.改變電壓值：重復(fù)步驟b到d，至少測量三次，記錄數(shù)據(jù)。

f.計算電阻率：運用公式ρ=R×S/L計算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

10.實驗注意事項：

a.金屬絲的長度要適中，太短會導(dǎo)致電阻率測量不準(zhǔn)確。

b.確保電流表和電壓表的正確連接，避免測量誤差。

c.在測量過程中，避免金屬絲發(fā)生振動，以免影響測量結(jié)果。

11.實驗報告撰寫：

a.實驗?zāi)康模好鞔_實驗?zāi)康?，描述實驗的基本要求和預(yù)期結(jié)果。

b.實驗原理：簡要介紹實驗原理，包括歐姆定律和電阻率的計算公式。

c.實驗器材：列出實驗所用的器材和數(shù)量。

d.實驗步驟：詳細描述實驗操作步驟，包括連接電路、調(diào)節(jié)滑動變阻器、測量電流等。

e.實驗數(shù)據(jù)：呈現(xiàn)實驗過程中記錄的電流和電壓數(shù)據(jù)，并計算電阻率。

f.實驗分析和討論：分析實驗結(jié)果，探討可能存在的誤差來源，并提出改進措施。

g.結(jié)論：總結(jié)實驗結(jié)果，確認(rèn)電阻率的測量值。

h.參考文獻：列出實驗過程中引用的參考資料。板書設(shè)計①電阻率定義：電阻率（ρ）是材料本身的一種屬性，反映材料對電流阻礙的程度，單位是歐姆·米（Ω·m）。

②影響電阻率的因素：

a.材料種類

b.溫度

c.長度

d.橫截面積

③測量電阻率的方法：

a.實驗法：通過測量導(dǎo)體兩端的電壓和電流，計算得到電阻率。

b.公式法：根據(jù)導(dǎo)體的長度、橫截面積和測量得到的電阻，運用公式ρ=R×S/L計算電阻率，其中R是電阻，S是橫截面積，L是長度。

④歐姆定律：歐姆定律是描述電阻器中電壓、電流和電阻之間關(guān)系的基本定律。公式為V=IR，其中V是電壓，I是電流，R是電阻。

⑤串聯(lián)電路和并聯(lián)電路：

a.串聯(lián)電路：電路中的元件依次連接，電流在各個元件中相同，電壓分配。

b.并聯(lián)電路：電路中的元件平行連接，電壓在各個元件中相同，電流分配。

⑥實驗器材：金屬絲、電源、電流表、電壓表、滑動變阻器、數(shù)字多用表等。

⑦實驗操作步驟：

a.連接電路

b.調(diào)節(jié)滑動變阻器

c.測量電流

d.記錄數(shù)據(jù)

e.改變電壓值

f.計算電阻率

⑧實驗注意事項：

a.金屬絲的長度要適中

b.確保電流表和電壓表的正確連接

c.在測量過程中，避免金屬絲發(fā)生振動

⑨實驗報告撰寫：

a.實驗?zāi)康?/p>

b.實驗原理

c.實驗器材

d.實驗步驟

e.實驗數(shù)據(jù)

f.實驗分析和討論

g.結(jié)論

h.參考文獻

⑩板書藝術(shù)性和趣味性：通過使用顏色、圖形和創(chuàng)意設(shè)計，使板書更具吸引力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。課堂小結(jié)，當(dāng)堂檢測課堂小結(jié)：

1.電阻率的定義和影響因素：通過本節(jié)課的學(xué)習(xí)，學(xué)生應(yīng)掌握電阻率的定義，了解其作為材料屬性反映材料對電流阻礙的程度，并掌握影響電阻率的因素，如材料種類、溫度、長度和橫截面積等。

2.測量電阻率的方法：學(xué)生應(yīng)學(xué)會運用實驗法和公式法測量電阻率，理解實驗操作步驟和公式計算方法，掌握電阻率的測量技巧。

3.歐姆定律的應(yīng)用：學(xué)生應(yīng)理解歐姆定律的基本原理，學(xué)會運用公式V=IR計算電壓、電流和電阻之間的關(guān)系，并能夠?qū)W姆定律應(yīng)用于實際電路分析。

4.電路的串聯(lián)和并聯(lián)：學(xué)生應(yīng)理解串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，能夠區(qū)分這兩種電路的電流和電壓分配規(guī)律，并能應(yīng)用到實際電路分析中。

5.實驗操作的注意事項：學(xué)生應(yīng)掌握實驗操作的基本步驟，了解實驗器材的使用方法和注意事項，能夠安全、準(zhǔn)確地進行電阻率的測量實驗。

6.實驗報告的撰寫：學(xué)生應(yīng)學(xué)會撰寫實驗報告，包括實驗?zāi)康摹⒃?、步驟、數(shù)據(jù)和結(jié)論等，能夠清晰、準(zhǔn)確地表達實驗結(jié)果和分析。

當(dāng)堂檢測：

1.請簡述電阻率的定義和單位。

2.影響電阻率的因素有哪些？請舉例說明。

3.請簡要描述如何使用實驗法和公式法測量電阻率。

4.請解釋歐姆定律的原理，并用公式表示。

5.請描述串聯(lián)電路和并聯(lián)電路的特點，并舉例說明。

6.在進行電阻率測量實驗時，需要注意哪些事項？

7.請簡要說明如何撰寫實驗報告，包括哪些內(nèi)容？

8.請解釋如何使用電流表和電壓表進行電阻率的測量。

9.請描述如何計算電阻率，包括公式和計算步驟。

10.在實驗中，如何確保電流表和電壓表的正確連接？反思改進措施（一）教學(xué)特色創(chuàng)新

1.引入多媒體教學(xué)手段：通過視頻、動畫等多媒體教學(xué)手段，使抽象的理論知識更加形象具體，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和理解能力。

2.實驗操作環(huán)節(jié)的互動教學(xué)：在實驗操作環(huán)節(jié)，鼓勵學(xué)生提問、討論，教師進行現(xiàn)場指導(dǎo)，提高學(xué)生的實驗操作能力和問題解決能力。

3.引入實際案例分析：選擇與學(xué)生生活實際相關(guān)的案例，引導(dǎo)學(xué)生運用所學(xué)知識進行分析，提高學(xué)生的知識應(yīng)用能力和批判性思維能力。

（二）存在主要問題

1.實驗操作環(huán)節(jié)的指導(dǎo)不足：學(xué)生在實驗操作中可能遇到問題，教師需要給予更多的指導(dǎo)和反饋，幫助學(xué)生解決實驗中的問題。

2.課堂互動不足：課堂上