2024-2025学年高中物理 第2章 学生实验：探究决定导体电阻的因素（测定金属的电阻率）教学实录 教科版选修3-1

2024-2025学年高中物理第2章学生实验：探究决定导体电阻的因素（测定金属的电阻率）教学实录教科版选修3-1一、教学背景

授课内容：学生实验：探究决定导体电阻的因素（测定金属的电阻率）

授课年级：高中二年级

教材版本：教科版选修3-1。

本节课旨在通过实验探究，让学生理解并掌握影响导体电阻的因素，包括材料、长度、横截面积等，并学会测定金属的电阻率。通过实验操作，提高学生的动手能力和实验设计能力，培养学生的科学探究精神。二、教学目标

1.让学生理解并掌握决定导体电阻的因素，包括材料、电阻率、长度和横截面积。

2.培养学生使用实验仪器进行准确测量和数据分析的能力。

3.通过实验探究，提高学生设计实验、操作实验和解决实际问题的能力。

4.引导学生将所学知识应用于实际，理解电阻率在工程技术中的应用价值。三、教学难点与重点

1.教学重点

-掌握电阻定律，即导体电阻R与电阻率ρ、长度L和横截面积S的关系式R=ρ(L/S)。这是理解导体电阻本质的基础，也是本节课的核心内容。

-学习使用多用电表测量电阻，包括电表的正确操作方法和读数技巧。

-实验操作中，掌握如何改变导体的长度和横截面积来观察电阻的变化，以及如何保持其他条件不变以探究单一变量的影响。

2.教学难点

-理解电阻率ρ的概念。学生可能难以直观地把握电阻率作为材料固有属性的物理意义，因此需要通过实验数据和实例来帮助学生理解。

-实验误差分析。学生在实验过程中可能会遇到由于仪器精度、接触不良或操作不当引起的误差，需要指导学生如何识别和减少这些误差。

-实验数据的处理和图形分析。学生可能不熟悉如何将实验数据绘制成图表，以及如何从图表中分析得出结论。例如，如何通过绘制电阻随长度或横截面积变化的图像来验证电阻定律。

-控制变量法的应用。学生在实验中可能难以准确控制除探究变量外的其他条件，需要详细指导如何使用控制变量法来确保实验结果的准确性。四、教学资源与技术支持

1.多媒体资源：准备相关物理实验的视频和动画，展示不同导体材料的电阻率差异，以及电阻随长度和横截面积变化的直观效果，帮助学生更好地理解电阻定律。

2.实验材料：准备多种金属导体，以及不同长度和横截面积的导线，供学生进行实验测量。

3.技术支持：利用数据采集系统实时记录实验数据，并使用计算机软件进行数据分析和绘图，帮助学生直观地观察和解释实验结果。五、教学过程设计

1.导入新课（5分钟）

-展示导体电阻的相关现象图片，如不同材料的导电能力对比，引导学生思考导体电阻的影响因素。

-提问：你们知道哪些因素会影响导体的电阻？为什么不同的导体电阻不同？引出本节课的主题——探究决定导体电阻的因素。

2.新知学习（25分钟）

-理论讲解：介绍电阻的基本概念，电阻定律，以及电阻率ρ的定义和单位。

-实验演示：进行实验演示，展示如何使用多用电表测量电阻，并改变导体的长度和横截面积，观察电阻的变化。

-数据分析：引导学生分析实验数据，探讨电阻与长度、横截面积的关系，并尝试推导电阻定律的表达式。

-阅读材料：分发实验原理相关的阅读材料，让学生阅读并理解电阻率的物理意义和测量方法。

3.互动讨论（10分钟）

-分组讨论：学生分组讨论，探究不同材料的电阻率差异，以及这些差异在实际应用中的作用。

-思考分享：每组选代表分享讨论结果，教师总结并强调关键点。

4.实践应用（20分钟）

-设计实验：学生设计实验，测定不同金属导体的电阻率，包括选择合适的材料和实验步骤。

-实验操作：学生在实验室进行实验操作，测量电阻，并记录数据。

-数据处理：学生利用计算机软件处理实验数据，绘制图表，分析电阻率与导体物理参数的关系。

5.总结与反思（10分钟）

-总结本节课的学习内容，强调电阻率作为材料属性的重要性，以及实验方法在探究物理规律中的作用。

-学生反思实验过程中的问题和不足，讨论如何改进实验设计和操作，提高实验结果的准确性。

-学生分享个人的实验体会和学习心得，教师给予评价和指导。

6.作业布置（5分钟）

-布置作业：要求学生根据实验数据和课堂所学，撰写实验报告，分析实验结果，并探讨电阻率在实际工程中的应用。

整个教学过程注重学生的参与和互动，通过实验探究和数据分析，帮助学生深入理解电阻率的物理概念，培养科学探究能力和实验技能。同时，通过小组讨论和角色扮演，激发学生的学习兴趣，提高他们的合作意识和沟通能力。六、教学反思与改进

这节课通过实验探究，学生对决定导体电阻的因素有了更直观的认识。但在实验操作中，我发现部分学生对于仪器的使用还不够熟练，导致实验数据存在误差。今后，我会在实验课前增加一些仪器的操作练习，让学生更加熟悉实验步骤。

另外，学生在数据处理和分析方面还有待提高。下次我会提前准备一些指导性的问题，引导学生如何从实验数据中提取信息，如何通过图表来分析结果。

我也注意到，课堂讨论环节中，有些学生的参与度不高。今后，我会尝试更多的互动方式，比如小组竞赛，来激发学生的学习热情，让每个学生都能积极参与到课堂中来。七、评价与反馈机制

1.过程评价：在小组讨论和实验操作中，我会密切观察学生的参与程度和合作情况，及时给予正面或建设性的反馈，鼓励积极思考和实践。

2.成果评价：我会检查学生的实验报告和个人行动计划，对他们的成果给予评价，同时鼓励学生之间相互交流学习，分享实验心得和健康生活方式的实践体验。

3.实验技能评价：针对学生在实验中的操作技能，我会提供具体指导和建议，帮助他们提高实验操作的准确性和效率。

4.自我反思：在课程的最后，我会引导学生进行自我反思，让他们思考在探究导体电阻因素的过程中学到了什么，以及如何将所学知识应用到日常生活中，比如在家庭电路设计中考虑电阻率的影响。通过反思，帮助学生形成自我评价和自我提升的习惯。八、教学评估与改进

评估方式：我主要通过观察学生在课堂上的表现，比如他们参与小组讨论的积极性，对实验操作的熟练程度，以及在课堂提问中的反应速度和思考深度。同时，我也会检查他们的作业完成情况，看他们是否能够准确理解电阻定律，并能够运用到实际问题中。此外，学生的实践活动参与度也是我评估的重要内容，比如他们在实验中的动手能力，以及他们对实验数据的处理和分析能力。

改进策略：根据这些评估结果，我会调整教学策略和方法。如果发现学生在某些概念上存在理解障碍，我会在课堂上增加一些针对性的讲解和实例分析。如果学生在实验操作上不够熟练，我会在课前安排更多的时间让学生练习仪器的使用，确保他们能够正确地完成实验。

我也非常关注学生个体差异，对于那些理解能力较强、对物理有浓厚兴趣的学生，我会提供一些额外的挑战性任务，比如探究更复杂的电阻问题，或者设计更高级的实验。对于那些在理解上存在困难的学生，我会提供个性化的辅导，比如额外的练习题，或者一对一的讨论，帮助他们克服学习障碍。

在教学过程中，我会不断收集学生的反馈，了解他们对课程内容的看法，以及他们在学习过程中遇到的困难。这样，我就可以及时调整教学计划，使之更加符合学生的需求。我会鼓励学生提出问题，培养他们的批判性思维，同时也会定期回顾和总结课程内容，确保学生能够扎实掌握基础概念。九、教学资源拓展

1.拓展资源

-物理实验视频：收集一些关于电学实验的视频，特别是有关电阻测量的实验操作和实验现象的视频，让学生能够更直观地理解实验过程和结果。

-物理科普文章：选择一些介绍电阻、电阻率以及相关物理现象的科普文章，帮助学生扩展知识面，理解电阻在实际应用中的重要性。

-物理历史故事：介绍一些与电学发展相关的历史故事，如欧姆定律的发现过程，让学生了解物理规律的发现历程。

-物理实验软件：推荐一些可以模拟电学实验的软件，如电路仿真软件，让学生能够在虚拟环境中进行实验操作，加深对电路原理的理解。

2.拓展建议

-阅读拓展：鼓励学生在课后阅读相关的物理科普书籍，如《物理的进化》、《电学的奥秘》等，以增强对电学基础知识的理解。

-实践拓展：建议学生在家中尝试简单的电学实验，如使用干电池、小灯泡和导线制作简单的电路，以加深对电路原理的实际应用。

-研究拓展：鼓励学生选择一个与电阻相关的课题进行小规模的研究，如不同材料的电阻率比较，或者电阻在特定条件下的变化规律。

-讨论拓展：组织学生进行小组讨论，探讨电阻在生活中的应用，如电阻丝在电热器中的作用，电阻器在电路保护中的作用等。

-观察拓展：鼓励学生在日常生活中观察与电阻相关的现象，如不同材质的电线在电流通过时的发热情况，电阻器在不同电路中的作用等。