2024-2025学年新教材高中物理 第十一章 电路及其应用 第三节 第2课时 实验2金属丝电阻率的测量教案 新人教版必修3

2024-2025学年新教材高中物理第十一章电路及其应用第三节第2课时实验2金属丝电阻率的测量教案新人教版必修3主备人备课成员课程基本信息1.课程名称：高中物理实验课——金属丝电阻率的测量

2.教学年级和班级：高中物理必修3年级，1班和2班

3.授课时间：2024年10月15日，周一下午第三节课

4.教学时数：1课时（45分钟）

二、教学内容和目标

1.教学内容：

a.学习金属丝电阻率的定义和影响因素

b.掌握测量金属丝电阻率的方法和实验操作步骤

c.运用公式计算金属丝的电阻率

2.教学目标：

a.学生能理解金属丝电阻率的概念和影响因素

b.学生能独立完成金属丝电阻率的测量实验

c.学生能运用公式计算金属丝的电阻率，并分析实验结果

三、教学方法和手段

1.教学方法：

a.讲授法：讲解金属丝电阻率的定义和影响因素

b.实验法：指导学生进行金属丝电阻率的测量实验

c.讨论法：引导学生分析实验结果，探讨实验中可能出现的问题

2.教学手段：

a.实验器材：金属丝、电源、电流表、电压表、滑动变阻器等

b.教学辅助工具：PPT、实验指导书、实验报告模板等

四、教学过程和安排

1.导入（5分钟）：

a.回顾上一节课的内容，引入本节课的主题——金属丝电阻率的测量

b.讲解金属丝电阻率的定义和影响因素

2.实验操作（15分钟）：

a.学生分组，每组配备实验器材

b.指导学生按照实验指导书进行金属丝电阻率的测量实验

c.学生记录实验数据，教师巡回指导

3.数据处理和分析（15分钟）：

a.学生运用公式计算金属丝的电阻率

b.学生分析实验结果，探讨实验中可能出现的问题

c.教师引导学生进行讨论，解答学生的疑问

4.总结和反馈（5分钟）：

a.学生汇报实验结果和分析结论

b.教师对学生的实验表现和成果进行评价和反馈

五、教学资源和材料

1.实验器材：金属丝、电源、电流表、电压表、滑动变阻器等

2.教学辅助工具：PPT、实验指导书、实验报告模板等

六、教学评估和反馈

1.学生实验操作的正确性和数据的准确性

2.学生对实验结果的分析深度和结论的合理性

3.教师对学生的实验表现和成果进行评价和反馈核心素养目标1.科学探究：通过实验探究，提高学生对金属丝电阻率测量方法的理解，培养学生的实验操作能力和数据处理能力。

2.逻辑推理：使学生能够运用公式计算金属丝的电阻率，并能够对实验结果进行合理的分析和解释。

3.知识应用：培养学生将所学物理知识应用于实际问题的能力，使学生能够理解电阻率在电路设计中的应用。

4.科学态度：培养学生认真观察实验现象，严谨对待实验数据的态度，增强学生的实验报告撰写能力。教学难点与重点1.教学重点：

a.金属丝电阻率的定义和影响因素：本节课的重点是让学生理解金属丝电阻率的定义以及影响电阻率的因素，如温度、长度和横截面积等。

b.测量金属丝电阻率的方法和实验操作步骤：学生需要掌握测量金属丝电阻率的实验方法，包括实验设备的连接、实验数据的采集和处理等。

c.运用公式计算金属丝的电阻率：学生需要能够运用公式计算金属丝的电阻率，并理解公式中各参数的含义。

2.教学难点：

a.金属丝电阻率的测量方法：学生可能对如何准确测量金属丝的电阻率感到困惑，特别是对实验数据的采集和处理方法不理解。

b.实验误差的分析：学生可能对如何分析实验误差，以及如何减小误差感到困难。

c.公式计算金属丝的电阻率：学生可能对如何运用公式计算金属丝的电阻率不熟悉，特别是对公式中各参数的含义理解不清晰。

d.实验结果的分析和解释：学生可能对如何分析和解释实验结果感到困惑，不知道如何将实验结果与所学的理论知识相结合。

针对以上难点，教师在教学中应重点讲解和强调，并通过示例和练习帮助学生理解和掌握。同时，教师应鼓励学生积极参与讨论，提问和解答疑问，以提高学生的学习效果。学具准备多媒体课型新授课教法学法讲授法课时第一课时师生互动设计二次备课教学方法与手段教学方法：

1.讲授法：在讲解金属丝电阻率的定义和影响因素时，教师可以通过清晰简洁的语言，系统地阐述相关理论知识，帮助学生建立扎实的理论基础。

2.实验法：在实验操作环节，教师应引导学生亲自动手进行实验，观察实验现象，采集实验数据。通过实践操作，使学生更好地理解金属丝电阻率的测量方法和原理。

3.讨论法：在数据处理和分析环节，教师可以组织学生进行小组讨论，分享实验结果，探讨实验中遇到的问题和解决方法。通过讨论，培养学生的合作精神和批判性思维。

教学手段：

1.多媒体设备：教师可以利用多媒体设备，如PPT、视频等，展示实验操作步骤、原理动画等，增强学生对实验现象和过程的理解，提高学生的学习兴趣。

2.教学软件：教师可以运用教学软件，如在线实验模拟软件等，让学生在虚拟环境中进行实验操作，增强学生的动手能力，培养学生解决实际问题的能力。

3.实验报告模板：提供实验报告模板，引导学生按照规范的格式撰写实验报告，培养学生的实验报告撰写能力，提高学生的学术素养。

4.互动平台：利用互动平台，教师可以发布实验预习任务、实验思考题等，引导学生提前预习，培养学生的自主学习能力。同时，学生可以通过互动平台提问、讨论，教师可以及时解答学生的疑问，提高教学效果。教学过程设计1.导入新课（5分钟）

目标：引起学生对金属丝电阻率测量的兴趣，激发其探索欲望。

过程：

开场提问：“你们知道电阻率是什么吗？它与我们的生活有什么关系？”

展示一些关于电路和电阻率的图片或视频片段，让学生初步感受电阻率在电路中的应用。

简短介绍电阻率的定义和重要性，为接下来的学习打下基础。

2.电阻率基础知识讲解（10分钟）

目标：让学生了解电阻率的基本概念、影响因素和测量方法。

过程：

讲解电阻率的定义，包括其主要影响因素如温度、长度和横截面积等。

详细介绍测量电阻率的方法和实验操作步骤，使用图表或示意图帮助学生理解。

3.电阻率案例分析（20分钟）

目标：通过具体案例，让学生深入了解电阻率的特性和重要性。

过程：

选择几个典型的电阻率案例进行分析。

详细介绍每个案例的背景、特点和意义，让学生全面了解电阻率的多样性或复杂性。

引导学生思考这些案例对实际生活或学习的影响，以及如何应用电阻率解决实际问题。

小组讨论：让学生分组讨论电阻率在电路设计中的未来应用和改进方向，并提出创新性的想法或建议。

4.学生小组讨论（10分钟）

目标：培养学生的合作能力和解决问题的能力。

过程：

将学生分成若干小组，每组选择一个与电阻率相关的主题进行深入讨论。

小组内讨论该主题的现状、挑战以及可能的解决方案。

每组选出一名代表，准备向全班展示讨论成果。

5.课堂展示与点评（15分钟）

目标：锻炼学生的表达能力，同时加深全班对电阻率的认知识点梳理1.电阻率定义：电阻率是材料本身的一种属性，它反映了材料对电流阻碍的程度。电阻率的符号为ρ，单位是欧姆·米（Ω·m）。

2.影响电阻率的因素：

a.材料种类：不同材料的电阻率不同，如铜的电阻率小于铁的电阻率。

b.温度：温度升高，电阻率一般会增大，如金属的电阻率随温度升高而增大。

c.长度：电阻率与导体的长度成正比。

d.横截面积：电阻率与导体的横截面积成反比。

3.电阻率的测量方法：

a.实验方法：通过测量导体两端的电压和电流，计算得到电阻率。

b.公式法：根据导体的长度、横截面积和测量得到的电阻，运用公式ρ=R×S/L计算电阻率，其中R是电阻，S是横截面积，L是长度。

4.欧姆定律：欧姆定律是描述电阻器中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。公式为V=IR，其中V是电压，I是电流，R是电阻。

5.串联电路和并联电路：

a.串联电路：电路中的元件依次连接，电流在各个元件中相同，电压分配。

b.并联电路：电路中的元件平行连接，电压在各个元件中相同，电流分配。

6.串并联混合电路：由串联电路和并联电路组成的复杂电路。

7.电路图：电路图是用来表示电路连接方式、元件符号和电压电流方向的图示。

8.实验器材：金属丝、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、数字多用表等。

9.实验操作步骤：

a.连接电路：将电源、电流表、电压表、滑动变阻器和金属丝按照实验要求连接成电路。

b.调节滑动变阻器：使金属丝两端的电压达到预设值。

c.测量电流：通过电流表测量金属丝中的电流。

d.记录数据：记录电流和电压的数值。

e.改变电压值：重复步骤b到d，至少测量三次，记录数据。

f.计算电阻率：运用公式ρ=R×S/L计算电阻率，其中R是电阻，S是横截面积，L是长度。

10.实验注意事项：

a.金属丝的长度要适中，太短会导致电阻率测量不准确。

b.确保电流表和电压表的正确连接，避免测量误差。

c.在测量过程中，避免金属丝发生振动，以免影响测量结果。

11.实验报告撰写：

a.实验目的：明确实验目的，描述实验的基本要求和预期结果。

b.实验原理：简要介绍实验原理，包括欧姆定律和电阻率的计算公式。

c.实验器材：列出实验所用的器材和数量。

d.实验步骤：详细描述实验操作步骤，包括连接电路、调节滑动变阻器、测量电流等。

e.实验数据：呈现实验过程中记录的电流和电压数据，并计算电阻率。

f.实验分析和讨论：分析实验结果，探讨可能存在的误差来源，并提出改进措施。

g.结论：总结实验结果，确认电阻率的测量值。

h.参考文献：列出实验过程中引用的参考资料。板书设计①电阻率定义：电阻率（ρ）是材料本身的一种属性，反映材料对电流阻碍的程度，单位是欧姆·米（Ω·m）。

②影响电阻率的因素：

a.材料种类

b.温度

c.长度

d.横截面积

③测量电阻率的方法：

a.实验法：通过测量导体两端的电压和电流，计算得到电阻率。

b.公式法：根据导体的长度、横截面积和测量得到的电阻，运用公式ρ=R×S/L计算电阻率，其中R是电阻，S是横截面积，L是长度。

④欧姆定律：欧姆定律是描述电阻器中电压、电流和电阻之间关系的基本定律。公式为V=IR，其中V是电压，I是电流，R是电阻。

⑤串联电路和并联电路：

a.串联电路：电路中的元件依次连接，电流在各个元件中相同，电压分配。

b.并联电路：电路中的元件平行连接，电压在各个元件中相同，电流分配。

⑥实验器材：金属丝、电源、电流表、电压表、滑动变阻器、数字多用表等。

⑦实验操作步骤：

a.连接电路

b.调节滑动变阻器

c.测量电流

d.记录数据

e.改变电压值

f.计算电阻率

⑧实验注意事项：

a.金属丝的长度要适中

b.确保电流表和电压表的正确连接

c.在测量过程中，避免金属丝发生振动

⑨实验报告撰写：

a.实验目的

b.实验原理

c.实验器材

d.实验步骤

e.实验数据

f.实验分析和讨论

g.结论

h.参考文献

⑩板书艺术性和趣味性：通过使用颜色、图形和创意设计，使板书更具吸引力，激发学生的学习兴趣。课堂小结，当堂检测课堂小结：

1.电阻率的定义和影响因素：通过本节课的学习，学生应掌握电阻率的定义，了解其作为材料属性反映材料对电流阻碍的程度，并掌握影响电阻率的因素，如材料种类、温度、长度和横截面积等。

2.测量电阻率的方法：学生应学会运用实验法和公式法测量电阻率，理解实验操作步骤和公式计算方法，掌握电阻率的测量技巧。

3.欧姆定律的应用：学生应理解欧姆定律的基本原理，学会运用公式V=IR计算电压、电流和电阻之间的关系，并能够将欧姆定律应用于实际电路分析。

4.电路的串联和并联：学生应理解串联电路和并联电路的特点，能够区分这两种电路的电流和电压分配规律，并能应用到实际电路分析中。

5.实验操作的注意事项：学生应掌握实验操作的基本步骤，了解实验器材的使用方法和注意事项，能够安全、准确地进行电阻率的测量实验。

6.实验报告的撰写：学生应学会撰写实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据和结论等，能够清晰、准确地表达实验结果和分析。

当堂检测：

1.请简述电阻率的定义和单位。

2.影响电阻率的因素有哪些？请举例说明。

3.请简要描述如何使用实验法和公式法测量电阻率。

4.请解释欧姆定律的原理，并用公式表示。

5.请描述串联电路和并联电路的特点，并举例说明。

6.在进行电阻率测量实验时，需要注意哪些事项？

7.请简要说明如何撰写实验报告，包括哪些内容？

8.请解释如何使用电流表和电压表进行电阻率的测量。

9.请描述如何计算电阻率，包括公式和计算步骤。

10.在实验中，如何确保电流表和电压表的正确连接？反思改进措施（一）教学特色创新

1.引入多媒体教学手段：通过视频、动画等多媒体教学手段，使抽象的理论知识更加形象具体，提高学生的学习兴趣和理解能力。

2.实验操作环节的互动教学：在实验操作环节，鼓励学生提问、讨论，教师进行现场指导，提高学生的实验操作能力和问题解决能力。

3.引入实际案例分析：选择与学生生活实际相关的案例，引导学生运用所学知识进行分析，提高学生的知识应用能力和批判性思维能力。

（二）存在主要问题

1.实验操作环节的指导不足：学生在实验操作中可能遇到问题，教师需要给予更多的指导和反馈，帮助学生解决实验中的问题。

2.课堂互动不足：课堂上