2.4 实验：测量金属的电阻率 教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册

2.4实验：测量金属的电阻率教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册科目授课时间节次--年—月—日（星期——）第—节指导教师授课班级、授课课时授课题目（包括教材及章节名称）2.4实验：测量金属的电阻率教学设计-2023-2024学年高二上学期物理教科版（2019）必修第三册教学内容教学内容：实验：测量金属的电阻率

课本章节：高中物理教科版（2019）必修第三册，第2章第4节

教学内容：

1.实验目的：通过测量金属的电阻率，了解电阻率的定义和计算方法。

2.实验原理：电阻率的定义为电阻与横截面积和长度的比值，计算公式为ρ=R*L/S，其中ρ为电阻率，R为电阻，L为长度，S为横截面积。

3.实验器材：电阻箱、电压表、电流表、导线、开关、金属丝、剪刀等。

4.实验步骤：

(1)将电阻箱、电压表、电流表按照电路图连接起来，确保电路连接正确。

(2)将金属丝均匀缠绕在电阻箱上，确保金属丝的长度为L，并计算出横截面积S。

(3)打开开关，调节电阻箱的电阻值，使得电压表的读数为U，电流表的读数为I。

(4)根据公式ρ=R*L/S，计算出金属的电阻率ρ。

5.实验注意事项：

(1)在测量过程中，确保金属丝的长度L和横截面积S的准确性。

(2)在调节电阻箱的电阻值时，要缓慢进行，避免电流过大导致电阻箱损坏。

(3)在测量过程中，要注意安全，避免触电等安全事故的发生。核心素养目标培养学生的科学探究能力，包括观察、实验、分析、推理和解决问题的能力。

培养学生对物理概念的理解能力，如电阻率的定义和计算方法。

培养学生对实验器材的操作技能，如电阻箱、电压表、电流表的使用。

培养学生对实验结果的分析能力，如根据实验数据计算出金属的电阻率。

培养学生的团队合作能力，如在实验过程中相互合作、分工合作。

培养学生对实验结果的批判性思维能力，如对实验结果进行分析和推理，提出改进意见。学情分析1.学生层次：本节课面向的是高二学生，他们已经具备一定的物理基础知识，对电阻的概念有了初步的认识。然而，对于电阻率的计算方法和实验操作，他们可能还不够熟悉。

2.知识、能力、素质方面：学生在初中阶段已经学习了物理的基础知识，对实验操作有一定的了解。但是，在高中的物理学习中，实验操作的难度和复杂度都有所提高，学生需要具备更高的观察、实验、分析、推理和解决问题的能力。

3.行为习惯：在实验操作方面，学生可能存在一些不良习惯，如操作不规范、实验数据记录不准确等。这些习惯会影响实验结果的准确性，对学生的学习造成影响。

4.对课程学习的影响：由于学生对电阻率的计算方法和实验操作不够熟悉，可能会对实验结果产生疑惑，影响对物理概念的理解。同时，不良的实验操作习惯也会对实验结果的准确性产生影响，影响学生的学习效果。

5.针对学情，在教学过程中，教师需要注重培养学生的实验操作技能，提高学生的实验操作规范性。同时，教师也需要加强对学生的实验结果的指导，帮助学生准确地计算出金属的电阻率，提高学生的学习效果。教学方法与手段一、教学方法

1.讲授法：通过讲解电阻率的定义、计算公式和实验原理，使学生对电阻率有更深入的理解。

2.实验法：通过实验操作，使学生亲身体验测量金属电阻率的过程，加深对电阻率的理解和记忆。

3.讨论法：组织学生分组讨论实验结果，培养学生的分析、推理和解决问题的能力。

二、教学手段

1.多媒体设备：利用多媒体课件展示电阻率的计算公式、实验原理和实验步骤，使学生更容易理解和掌握。

2.教学软件：使用物理实验教学软件，模拟金属电阻率的测量过程，帮助学生更好地理解和掌握实验操作。

3.实验器材：提供电阻箱、电压表、电流表等实验器材，让学生亲自动手进行实验，加深对电阻率的理解和记忆。

4.教学视频：播放金属电阻率测量的教学视频，让学生直观地了解实验过程，提高学习兴趣。

5.教学互动：利用教学软件进行实时数据分析和结果展示，增强师生之间的互动，提高学生的学习积极性。

6.小组合作：组织学生分组进行实验操作和讨论，培养学生的团队合作能力和交流能力。教学流程1.导入新课（用时：5分钟）

2.新课讲授（用时：15分钟）

（1）讲解电阻率的定义和计算公式，让学生理解电阻率的物理意义。

（2）介绍实验原理，让学生了解如何通过实验测量金属的电阻率。

（3）演示实验操作，让学生熟悉实验器材的使用方法和实验步骤。

3.实践活动（用时：10分钟）

（1）学生分组进行实验操作，测量金属的电阻率。

（2）学生在实验过程中记录数据，并按照计算公式计算电阻率。

（3）学生互相检查实验结果，确保数据的准确性。

4.学生小组讨论（用时：10分钟）

（1）学生分组讨论实验结果，分析数据是否符合预期。

（2）学生互相交流实验操作过程中的经验和教训。

（3）学生提出对实验操作和数据处理的改进意见。

5.总结回顾（用时：5分钟）

教师引导学生回顾本节课所学的内容，强调电阻率的定义、计算公式和实验操作。同时，教师对学生的实验操作进行点评，总结实验中的优点和不足，为今后的实验学习提供指导。

注意：以上教学流程用时共计45分钟，符合教学实际。教学资源拓展1.科普文章：介绍金属电阻率的概念、计算方法和实验操作，帮助学生更深入地理解电阻率。

2.教学视频：播放金属电阻率测量的教学视频，让学生直观地了解实验过程，提高学习兴趣。

3.实验软件：使用物理实验教学软件，模拟金属电阻率的测量过程，帮助学生更好地理解和掌握实验操作。

4.实验器材：提供电阻箱、电压表、电流表等实验器材，让学生亲自动手进行实验，加深对电阻率的理解和记忆。

5.实验指导书：提供实验指导书，详细介绍实验操作步骤和注意事项，帮助学生顺利进行实验。

6.学术论文：介绍金属电阻率的研究进展，激发学生的科研兴趣。

二、拓展建议

1.让学生利用科普文章和教学视频，深入了解电阻率的定义、计算方法和实验操作。

2.让学生使用实验软件，模拟金属电阻率的测量过程，提高实验操作技能。

3.让学生分组进行实验操作，互相交流实验经验和教训，提高团队合作能力。

4.让学生阅读学术论文，了解金属电阻率的研究进展，激发科研兴趣。

5.让学生撰写实验报告，总结实验结果和收获，提高写作能力。

6.让学生参与实验改进活动，提出对实验操作和数据处理的改进意见，提高创新能力。板书设计1.重点知识点：电阻率的定义（ρ=R*L/S）、计算公式（ρ=R*L/S）、实验原理。

2.词：电阻、电阻率、电流、电压、横截面积、长度、操作规范。

3.句：通过实验测量金属的电阻率，加深对电阻率的理解和记忆。

八、作业布置

1.完成实验报告，总结实验结果和收获。

2.阅读一篇关于金属电阻率研究的学术论文，了解研究进展。课后作业1.计算题：已知一金属丝的长度为0.5米，电阻为10欧姆，求该金属丝的电阻率。

答案：ρ=R*L/S=10*0.5/0.02=2500欧姆·米。

2.操作题：请简述测量金属电阻率的实验步骤。

答案：先连接实验器材，然后测量金属丝的长度和横截面积，调节电阻箱的电阻值，记录电压和电流的读数，最后根据公式计算电阻率。

3.计算题：已知一金属丝的电阻率为500欧姆·米，横截面积为0.01平方毫米，求该金属丝的长度。

答案：L=ρ*S/R=500*0.01/10=0.05