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学实录 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学实录新人教版必修3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）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学实录新人教版必修3教材分析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学实录新人教版必修3。本节课通过实验探究金属丝电阻率，旨在帮助学生理解电阻率的物理意义，掌握测量方法，培养学生的实验操作能力和数据分析能力。核心素养目标培养学生通过实验探究物理规律的能力，提高观察能力和动手操作技能。发展科学探究素养，学会使用测量工具，学习数据处理和分析方法。增强对电路概念的理解，培养应用物理知识解决实际问题的意识。学习者分析1.学生已经掌握了基本的物理知识和实验技能，如电流、电压、电阻等基本概念，以及简单的电路连接方法。然而，对于金属丝电阻率的测量原理和方法，学生可能还缺乏深入理解。

2.学生对物理实验有一定的兴趣，尤其对与实际应用相关的实验，如电路实验。他们的学习能力较强，能够通过观察和操作掌握实验步骤。学习风格方面，部分学生可能更偏向于动手操作，而另一部分学生可能更倾向于理论分析。

3.学生在实验过程中可能遇到的困难包括：理解电阻率的概念和测量原理；正确操作实验仪器，如电压表、电流表等；处理实验数据，包括计算和误差分析。此外，学生可能对实验中的不确定性和误差的来源理解不足，导致实验结果不准确。教学资源-硬件资源：电流表、电压表、滑动变阻器、电源、金属丝、导线、开关、螺母、夹具

-课程平台：学校内部物理实验平台

-信息化资源：电子版实验指导书、电阻率相关教学视频

-教学手段：多媒体教学设备（投影仪、计算机）、实验演示板、实验报告模板教学过程设计【导入环节】

1.创设情境：展示生活中常见的金属丝应用图片，如电线、电阻丝等，引导学生思考金属丝在电路中的作用。

2.提出问题：金属丝的电阻与哪些因素有关？如何测量金属丝的电阻？

3.学生讨论：分组讨论，分享已有知识和观点。

4.导入新课：引出金属丝电阻率的测量实验，介绍本节课的学习目标。

【用时】5分钟

【讲授新课】

1.讲解金属丝电阻率的概念：电阻率是描述材料导电能力的物理量，与材料种类、长度、横截面积有关。

2.介绍实验原理：根据欧姆定律，电阻R与电压U、电流I的关系为R=U/I，通过测量金属丝的电压和电流，可以计算出电阻。

3.讲解实验步骤：连接电路，包括电源、电流表、电压表、金属丝、滑动变阻器等；调节滑动变阻器，使电流稳定；记录电压和电流值；计算电阻。

4.讲解数据处理方法：多次测量取平均值，减小误差；分析误差来源，提高实验准确性。

【用时】10分钟

【巩固练习】

1.学生分组进行实验，按照实验步骤进行操作。

2.教师巡视指导，解答学生在实验过程中遇到的问题。

3.学生展示实验结果，分析误差，讨论改进方法。

【用时】15分钟

【课堂提问】

1.金属丝电阻率与哪些因素有关？

2.如何减小实验误差？

3.电阻率在实际应用中有哪些意义？

【用时】5分钟

【师生互动环节】

1.教师提问：金属丝电阻率在电路中的作用是什么？

2.学生回答：电阻率影响电路的电流和电压分布，影响电路的工作状态。

3.教师讲解：电阻率与电路的稳定性、安全性有关，是电路设计中的重要参数。

4.学生提问：如何提高实验准确性？

5.教师解答：多次测量取平均值，减小误差；分析误差来源，提高实验技巧。

【用时】10分钟

【核心素养拓展】

1.引导学生思考：金属丝电阻率在实际生活中的应用，如电路设计、电器制造等。

2.学生分享：结合实际案例，阐述金属丝电阻率的重要性。

3.教师总结：金属丝电阻率是电路设计中的重要参数，关系到电路的稳定性和安全性。

【用时】5分钟

【总结与反思】

1.教师总结本节课的学习内容，强调金属丝电阻率的测量方法和意义。

2.学生回顾实验过程，分享学习心得。

3.教师点评学生的实验操作和数据处理能力，指出不足之处。

【用时】5分钟

【布置作业】

1.完成实验报告，总结实验过程和结果。

2.查阅资料，了解金属丝电阻率在实际应用中的案例。

【用时】5分钟

【教学过程总用时】45分钟学生学习效果学生学习效果主要体现在以下几个方面：

1.知识掌握：通过本节课的学习，学生能够理解和掌握金属丝电阻率的概念，了解电阻率与材料种类、长度、横截面积的关系，以及电阻率的测量方法和数据处理技巧。

2.实验技能：学生在实验过程中，学会了正确使用电流表、电压表、滑动变阻器等实验仪器，掌握了金属丝电阻率测量的实验步骤和注意事项，提高了实验操作能力。

3.科学探究能力：学生通过实验探究，学会了如何提出问题、设计实验、收集数据、分析结果，培养了科学探究的能力。

4.数据分析能力：学生在实验中学会了如何处理实验数据，包括多次测量取平均值、分析误差来源等，提高了数据分析能力。

5.解决问题能力：学生能够将所学知识应用于实际问题，如分析电路中的电阻分布、设计电路元件等，提高了解决问题的能力。

6.团队合作能力：学生在实验过程中，需要与组员合作完成实验任务，学会了沟通、协调和分工，提高了团队合作能力。

7.学习兴趣：通过本节课的学习，学生对物理实验产生了浓厚的兴趣，激发了进一步学习物理知识的动力。

8.思维方式：学生在实验中学会了从现象到本质的思考方式，培养了逻辑思维和批判性思维能力。

9.价值观：学生通过学习金属丝电阻率，认识到物理知识在科技发展和社会进步中的重要作用，树立了科学精神和创新意识。

10.综合素质：学生在本节课的学习中，不仅提高了物理学科素养，还培养了良好的学习习惯、严谨的科学态度和积极的学习态度，为今后的学习和生活打下了坚实的基础。典型例题讲解例题1：一根长10cm、横截面积为1mm²的铜导线，其电阻率为1.68×10^-8Ω·m。求该导线的电阻。

解：根据电阻率的定义，电阻R可以表示为R=ρ*(L/A)，其中ρ是电阻率，L是导线长度，A是导线的横截面积。

代入已知数值，得到R=1.68×10^-8Ω·m*(10cm/1mm²)=1.68×10^-8Ω·m*(10*10^-2m/1*10^-6m²)=1.68×10^-8Ω·m*10^4=1.68Ω。

例题2：一根金属丝的长度为20cm，横截面积为2mm²，电阻为2Ω。求该金属丝的电阻率。

解：根据电阻率的定义，电阻率ρ可以表示为ρ=R*(A/L)，其中R是电阻，A是导线的横截面积，L是导线长度。

代入已知数值，得到ρ=2Ω*(2*10^-6m²/0.2m)=2Ω*(2*10^-6m²/0.2m)=2Ω*10^-4Ω·m=2*10^-4Ω·m。

例题3：一根铜导线的电阻率为1.68×10^-8Ω·m，长度为30cm，如果横截面积为3mm²，求该导线的电阻。

解：根据电阻率的定义，电阻R可以表示为R=ρ*(L/A)，其中ρ是电阻率，L是导线长度，A是导线的横截面积。

代入已知数值，得到R=1.68×10^-8Ω·m*(0.3m/3*10^-6m²)=1.68×10^-8Ω·m*0.1=1.68×10^-9Ω。

例题4：一根铁导线的电阻率为1×10^-7Ω·m，长度为25cm，横截面积为4mm²，求该导线的电阻。

解：根据电阻率的定义，电阻R可以表示为R=ρ*(L/A)，其中ρ是电阻率，L是导线长度，A是导线的横截面积。

代入已知数值，得到R=1×10^-7Ω·m*(0.25m/4*10^-6m²)=1×10^-7Ω·m*0.0625=6.25×10^-9Ω。

例题5：一根铝导线的电阻率为2.82×10^-8Ω·m，长度为15cm，横截面积为5mm²，求该导线的电阻。

解：根据电阻率的定义，电阻R可以表示为R=ρ*(L/A)，其中ρ是电阻率，L是导线长度，A是导线的横截面积。

代入已知数值，得到R=2.82×10^-8Ω·m*(0.15m/5*10^-6m²)=2.82×10^-8Ω·m*0.03=8.47×10^-10Ω。作业布置与反馈作业布置：

1.完成实验报告，包括实验目的、原理、步骤、数据记录、结果分析、误差分析等部分。

2.针对课堂讲解的金属丝电阻率概念，撰写一篇简短的文章，阐述电阻率在电路中的应用和重要性。

3.选择以下题目中的一道进行解答：

a.设计一个简单的电路，使用金属丝作为电阻元件，计算电路中的电流和电压分布。

b.分析金属丝电阻率在不同温度下的变化，并解释原因。

4.查阅资料，了解电阻率在电子设备中的应用案例，如手机、电脑等，并撰写简要报告。

作业反馈：

1.审查实验报告，确保学生能够正确记录实验数据，理解并应用实验原理，能够进行合理的误差分析。

2.评估学生的文章，检查是否能够清晰地阐述电阻率的概念和其在电路中的应用，是否有自己的见解和思考。

3.对于选择题目中的解答，检查学生是否能够正确应用电阻率公式进行计算，是否能够理解电路中的电流和电压分布，是否能够分析电阻率在不同条件下的变化。

4.对于作业中存在的问题，给出具体的批改意见和改进建议，如：

-对于实验报告，指出数据记录的准确性、误差分析的合理性，以及实验步骤的规范性。

-对于文章，强调文章结构的完整性、论点的清晰性和逻辑性。

-对于计算题，检查公式的应用是否正确，计算过程是否清晰，结果