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）教案 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）教案教科版选修3-1课题：科目：班级：课时：计划1课时教师：单位：一、教学内容本节课的教学内容来自2024-2025学年高中物理第2章，教科书为《学生实验：探究决定导体电阻的因素（测定金属的电阻率）》教案，所使用的是教科版选修3-1。课程主要围绕导体电阻的实验展开，旨在让学生通过实验探究，了解并掌握影响导体电阻的因素。具体内容包括：

1.实验目的：了解电阻的定义，掌握测定金属电阻率的方法，探究影响导体电阻的因素。

2.实验原理：根据欧姆定律，电阻R等于电压U与电流I的比值，即R=U/I。同时，电阻率ρ是描述材料导电性能的物理量，与材料的长度L和横截面积S有关，即ρ=RS/L。

3.实验器材：电压表、电流表、金属丝、电阻箱、电源等。

4.实验步骤：首先，连接电路，将金属丝接入电路中，调节电阻箱，测量不同电压和电流下的电阻值；然后，改变金属丝的长度和横截面积，重复上述步骤；最后，根据实验数据，计算金属丝的电阻率，分析影响电阻的因素。

5.实验注意事项：确保电路连接正确，避免短路和过载；在实验过程中，注意观察电压、电流和电阻值的变化，确保数据的准确性；遵守实验室安全规定，使用绝缘工具，防止触电。二、核心素养目标本节课的核心素养目标主要包括物理观念、科学思维、科学探究和科学态度四个方面。

1.物理观念：通过实验，让学生理解并掌握电阻的定义和计算方法，形成正确的物理观念。

2.科学思维：培养学生运用欧姆定律和电阻率公式进行逻辑推理和分析问题的能力。

3.科学探究：指导学生进行实验操作，培养其观察、实验、分析和解决问题的能力。

4.科学态度：在实验过程中，培养学生的团队合作意识、数据处理能力和对实验结果的批判性思维。三、学习者分析1.学生已经掌握了哪些相关知识：学生在之前的课程中已经学习了电流、电压和欧姆定律等基本物理概念。他们具备一定的实验操作能力和数据分析能力，能够理解和运用基本的物理公式。

2.学生的学习兴趣、能力和学习风格：学生对于实验类课程通常表现出较高的兴趣，特别是那些能够动手操作的实验。在学习能力方面，学生对于物理概念的理解和应用能力较强，但部分学生在实验操作和数据处理方面可能需要进一步指导。学生的学习风格各异，有的喜欢自主探索，有的则更倾向于跟随教师的指导。

3.学生可能遇到的困难和挑战：在实验操作过程中，学生可能对电路连接、电压和电流的测量等实际操作存在困惑。在数据分析方面，学生可能对如何运用欧姆定律和电阻率公式进行计算和推理存在困难。此外，学生可能对实验结果的解读和分析能力有所欠缺，需要教师的引导和帮助。四、教学方法与手段1.教学方法：

1.1讲授法：在课程开始时，教师可以通过简短的讲授来介绍实验原理和欧姆定律、电阻率等基本概念，为学生提供理论基础。

1.2实验法：引导学生参与实验操作，让学生亲身体验并观察电阻的变化，培养学生的实践能力和科学思维。

1.3小组讨论法：在实验过程中，学生可以分组进行讨论，分享实验观察结果，互相交流想法，促进学生的合作和批判性思维。

2.教学手段：

2.1多媒体设备：利用多媒体课件和视频，形象地展示实验原理和过程，帮助学生更好地理解电阻的概念和影响因素。

2.2教学软件：运用教学软件进行数据分析和模拟实验，提高学生的数据处理能力，并激发学生的学习兴趣。

2.3互动平台：利用互动平台进行在线问答和讨论，促进师生之间的互动，及时解答学生的疑问，提高教学效果。

2.4实验器材：准备适当的实验器材，如电压表、电流表、金属丝、电阻箱等，确保学生能够顺利进行实验操作。

2.5评价工具：设计实验报告和学习评价表，让学生对自己的实验操作和数据处理能力进行反思和评价，促进学生的自主学习。五、教学实施过程1.课前自主探索

教师活动：

-发布预习任务：通过在线平台或班级微信群，发布预习资料，如PPT、视频、文档等，明确预习目标和要求。

-设计预习问题：围绕导体电阻的实验，设计一系列具有启发性和探究性的问题，引导学生自主思考。

-监控预习进度：利用平台功能或学生反馈，监控学生的预习进度，确保预习效果。

学生活动：

-自主阅读预习资料：按照预习要求，自主阅读预习资料，理解导体电阻的相关知识点。

-思考预习问题：针对预习问题，进行独立思考，记录自己的理解和疑问。

-提交预习成果：将预习成果（如笔记、思维导图、问题等）提交至平台或老师处。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主思考，培养自主学习能力。

-信息技术手段：利用在线平台、微信群等，实现预习资源的共享和监控。

作用与目的：

-帮助学生提前了解导体电阻的实验，为课堂学习做好准备。

-培养学生的自主学习能力和独立思考能力。

2.课中强化技能

教师活动：

-导入新课：通过故事、案例或视频等方式，引出导体电阻的实验，激发学生的学习兴趣。

-讲解知识点：详细讲解导体电阻的实验原理和方法，结合实例帮助学生理解。

-组织课堂活动：设计小组讨论、实验等活动，让学生在实践中掌握导体电阻的测量方法。

-解答疑问：针对学生在学习中产生的疑问，进行及时解答和指导。

学生活动：

-听讲并思考：认真听讲，积极思考老师提出的问题。

-参与课堂活动：积极参与小组讨论、实验等活动，体验导体电阻的测量过程。

-提问与讨论：针对不懂的问题或新的想法，勇敢提问并参与讨论。

教学方法/手段/资源：

-讲授法：通过详细讲解，帮助学生理解导体电阻的实验原理和方法。

-实践活动法：设计实践活动，让学生在实践中掌握导体电阻的测量方法。

-合作学习法：通过小组讨论等活动，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

作用与目的：

-帮助学生深入理解导体电阻的实验原理和方法，掌握实验技能。

-通过实践活动，培养学生的动手能力和解决问题的能力。

-通过合作学习，培养学生的团队合作意识和沟通能力。

3.课后拓展应用

教师活动：

-布置作业：根据导体电阻的实验，布置适量的课后作业，巩固学习效果。

-提供拓展资源：提供与导体电阻相关的拓展资源，如书籍、网站、视频等，供学生进一步学习。

-反馈作业情况：及时批改作业，给予学生反馈和指导。

学生活动：

-完成作业：认真完成老师布置的课后作业，巩固学习效果。

-拓展学习：利用老师提供的拓展资源，进行进一步的学习和思考。

-反思总结：对自己的学习过程和成果进行反思和总结，提出改进建议。

教学方法/手段/资源：

-自主学习法：引导学生自主完成作业和拓展学习。

-反思总结法：引导学生对自己的学习过程和成果进行反思和总结。

作用与目的：

-巩固学生在课堂上学到的导体电阻知识点和实验技能。

-通过拓展学习，拓宽学生的知识视野和思维方式。

-通过反思总结，帮助学生发现自己的不足并提出改进建议，促进自我提升。六、学生学习效果1.知识掌握：学生将能够理解并掌握导体电阻的基本概念、欧姆定律、电阻率的计算方法以及影响导体电阻的因素。他们能够清楚导体电阻的实验原理和方法，并能够运用这些知识解释实际问题。

2.实验技能：学生在实验过程中将能够熟练操作电压表、电流表、电阻箱等实验器材，掌握电路连接、电压和电流的测量等实际操作技能。他们能够通过实验观察和分析不同因素对导体电阻的影响，并能够准确记录和处理实验数据。

3.科学思维：学生将能够运用科学思维方法，通过实验探究和数据分析，得出导体电阻与材料、长度、横截面积等因素的关系。他们能够运用逻辑推理和批判性思维，对实验结果进行解释和论证。

4.科学探究：学生在实验过程中将能够积极参与小组讨论和合作，分享实验观察结果，互相交流想法，培养团队合作意识和沟通能力。他们能够提出问题，进行实证研究，并能够根据实验结果提出合理的结论。

5.自主学习能力：学生将能够独立完成课前预习和课后作业，自主阅读拓展资源，主动寻找解决问题的方法。他们能够对自己的学习过程进行反思和总结，提出改进建议，培养自主学习能力。

6.信息素养：学生将能够熟练运用在线平台、微信群等信息技术手段，进行预习资源的共享和监控，提高学习效果和效率。他们能够利用多媒体课件、教学软件等现代化教学手段，进行数据分析和模拟实验，增强信息处理能力。七、教学反思与改进根据这些评估结果，我会制定一些改进措施，并计划在未来的教学中实施。例如，如果发现学生在实验操作方面存在困难，我会提供更多的指导和示范，确保他们能够熟练掌握实验技能。如果发现学生在数据分析方面存在问题，我会设计更多的练习题和案例分析，帮助他们提高数据处理能力。如果发现学生在小组讨论中不够积极，我会鼓励他们多参与课堂讨论，分享自己的想法和观点。

此外，我也会考虑利用更多的现代化教学手段，如在线平台、多媒体课件等，来提高教学效果和效率。通过这些改进措施，我希望能够更好地满足学生的学习需求，提高他们的学习兴趣和主动性，同时提高教学质量和效果。八、课后拓展1.拓展内容：

-阅读材料：《物理学报》中关于导体电阻的最新研究论文。

-视频资源：《科学探索》中关于导体电阻的专题纪录片。

-实验项目：设计一个关于不同材料电阻率的实验，比较不同材料的导电性能。

2.拓展要求：

-鼓励学生利用课后时间进行自主学习和拓展，深入理解导体电阻的概念和影响因素。

-教师可提供必要的指导和帮助，如推荐阅读材料、解答疑问等。

-要求学生在课后进行自主阅读和观看视频，记录学习心得和感悟。

-要求学生设计并实施实验项目，收集和分析实验数据，撰写实验报告。

-鼓励学生在小组内进行讨论和交流，分享实验结果和心得体会。

-要求学生在课后拓展活动中，积极提问和参与讨论，培养科学探究能力和合作精神。板书设计-导体电阻R=U/I

-电阻是描述导体阻碍电流流动的物理量

2.欧姆定律和电阻率

-欧姆定律：I=U/R

-电阻率ρ：描述材料导电性能的物理量

3.影响导体电阻的因素

-材料：不同材料的导电性能不同

-长度：金属丝越长，电阻越大

-横截面积：金属丝横截面积越大，电阻越小课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.学生能够理解导体电阻的基本概念和计算方法。

2.学生能够掌握影响导体电阻的因素，包括材料、长度和横截面积。

3.学生能够运用欧姆定律和电阻率公式进行电阻的计算和分析。

4.学生能够通过实验探究和数据分析，理解并掌握导体电阻的决定因素。

5.学生能够运用实验技能，进行电路连接和电阻的测量。

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