2.4 實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率 教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)

2.4實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)科目授課時(shí)間節(jié)次--年—月—日（星期——）第—節(jié)指導(dǎo)教師授課班級(jí)、授課課時(shí)授課題目（包括教材及章節(jié)名稱）2.4實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率教學(xué)設(shè)計(jì)-2023-2024學(xué)年高二上學(xué)期物理教科版（2019）必修第三冊(cè)教學(xué)內(nèi)容教學(xué)內(nèi)容：實(shí)驗(yàn)：測(cè)量金屬的電阻率

課本章節(jié)：高中物理教科版（2019）必修第三冊(cè)，第2章第4節(jié)

教學(xué)內(nèi)容：

1.實(shí)驗(yàn)?zāi)康模和ㄟ^測(cè)量金屬的電阻率，了解電阻率的定義和計(jì)算方法。

2.實(shí)驗(yàn)原理：電阻率的定義為電阻與橫截面積和長度的比值，計(jì)算公式為ρ=R*L/S，其中ρ為電阻率，R為電阻，L為長度，S為橫截面積。

3.實(shí)驗(yàn)器材：電阻箱、電壓表、電流表、導(dǎo)線、開關(guān)、金屬絲、剪刀等。

4.實(shí)驗(yàn)步驟：

(1)將電阻箱、電壓表、電流表按照電路圖連接起來，確保電路連接正確。

(2)將金屬絲均勻纏繞在電阻箱上，確保金屬絲的長度為L，并計(jì)算出橫截面積S。

(3)打開開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值，使得電壓表的讀數(shù)為U，電流表的讀數(shù)為I。

(4)根據(jù)公式ρ=R*L/S，計(jì)算出金屬的電阻率ρ。

5.實(shí)驗(yàn)注意事項(xiàng)：

(1)在測(cè)量過程中，確保金屬絲的長度L和橫截面積S的準(zhǔn)確性。

(2)在調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值時(shí)，要緩慢進(jìn)行，避免電流過大導(dǎo)致電阻箱損壞。

(3)在測(cè)量過程中，要注意安全，避免觸電等安全事故的發(fā)生。核心素養(yǎng)目標(biāo)培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)探究能力，包括觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、推理和解決問題的能力。

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)物理概念的理解能力，如電阻率的定義和計(jì)算方法。

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)器材的操作技能，如電阻箱、電壓表、電流表的使用。

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的分析能力，如根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算出金屬的電阻率。

培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力，如在實(shí)驗(yàn)過程中相互合作、分工合作。

培養(yǎng)學(xué)生對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的批判性思維能力，如對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析和推理，提出改進(jìn)意見。學(xué)情分析1.學(xué)生層次：本節(jié)課面向的是高二學(xué)生，他們已經(jīng)具備一定的物理基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)電阻的概念有了初步的認(rèn)識(shí)。然而，對(duì)于電阻率的計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)操作，他們可能還不夠熟悉。

2.知識(shí)、能力、素質(zhì)方面：學(xué)生在初中階段已經(jīng)學(xué)習(xí)了物理的基礎(chǔ)知識(shí)，對(duì)實(shí)驗(yàn)操作有一定的了解。但是，在高中的物理學(xué)習(xí)中，實(shí)驗(yàn)操作的難度和復(fù)雜度都有所提高，學(xué)生需要具備更高的觀察、實(shí)驗(yàn)、分析、推理和解決問題的能力。

3.行為習(xí)慣：在實(shí)驗(yàn)操作方面，學(xué)生可能存在一些不良習(xí)慣，如操作不規(guī)范、實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)記錄不準(zhǔn)確等。這些習(xí)慣會(huì)影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性，對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)造成影響。

4.對(duì)課程學(xué)習(xí)的影響：由于學(xué)生對(duì)電阻率的計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)操作不夠熟悉，可能會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果產(chǎn)生疑惑，影響對(duì)物理概念的理解。同時(shí)，不良的實(shí)驗(yàn)操作習(xí)慣也會(huì)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性產(chǎn)生影響，影響學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。

5.針對(duì)學(xué)情，在教學(xué)過程中，教師需要注重培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作技能，提高學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范性。同時(shí)，教師也需要加強(qiáng)對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的指導(dǎo)，幫助學(xué)生準(zhǔn)確地計(jì)算出金屬的電阻率，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)效果。教學(xué)方法與手段一、教學(xué)方法

1.講授法：通過講解電阻率的定義、計(jì)算公式和實(shí)驗(yàn)原理，使學(xué)生對(duì)電阻率有更深入的理解。

2.實(shí)驗(yàn)法：通過實(shí)驗(yàn)操作，使學(xué)生親身體驗(yàn)測(cè)量金屬電阻率的過程，加深對(duì)電阻率的理解和記憶。

3.討論法：組織學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，培養(yǎng)學(xué)生的分析、推理和解決問題的能力。

二、教學(xué)手段

1.多媒體設(shè)備：利用多媒體課件展示電阻率的計(jì)算公式、實(shí)驗(yàn)原理和實(shí)驗(yàn)步驟，使學(xué)生更容易理解和掌握。

2.教學(xué)軟件：使用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，模擬金屬電阻率的測(cè)量過程，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)操作。

3.實(shí)驗(yàn)器材：提供電阻箱、電壓表、電流表等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電阻率的理解和記憶。

4.教學(xué)視頻：播放金屬電阻率測(cè)量的教學(xué)視頻，讓學(xué)生直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)習(xí)興趣。

5.教學(xué)互動(dòng)：利用教學(xué)軟件進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析和結(jié)果展示，增強(qiáng)師生之間的互動(dòng)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

6.小組合作：組織學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作和討論，培養(yǎng)學(xué)生的團(tuán)隊(duì)合作能力和交流能力。教學(xué)流程1.導(dǎo)入新課（用時(shí)：5分鐘）

2.新課講授（用時(shí)：15分鐘）

（1）講解電阻率的定義和計(jì)算公式，讓學(xué)生理解電阻率的物理意義。

（2）介紹實(shí)驗(yàn)原理，讓學(xué)生了解如何通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬的電阻率。

（3）演示實(shí)驗(yàn)操作，讓學(xué)生熟悉實(shí)驗(yàn)器材的使用方法和實(shí)驗(yàn)步驟。

3.實(shí)踐活動(dòng)（用時(shí)：10分鐘）

（1）學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，測(cè)量金屬的電阻率。

（2）學(xué)生在實(shí)驗(yàn)過程中記錄數(shù)據(jù)，并按照計(jì)算公式計(jì)算電阻率。

（3）學(xué)生互相檢查實(shí)驗(yàn)結(jié)果，確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

4.學(xué)生小組討論（用時(shí)：10分鐘）

（1）學(xué)生分組討論實(shí)驗(yàn)結(jié)果，分析數(shù)據(jù)是否符合預(yù)期。

（2）學(xué)生互相交流實(shí)驗(yàn)操作過程中的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。

（3）學(xué)生提出對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)意見。

5.總結(jié)回顧（用時(shí)：5分鐘）

教師引導(dǎo)學(xué)生回顧本節(jié)課所學(xué)的內(nèi)容，強(qiáng)調(diào)電阻率的定義、計(jì)算公式和實(shí)驗(yàn)操作。同時(shí)，教師對(duì)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)操作進(jìn)行點(diǎn)評(píng)，總結(jié)實(shí)驗(yàn)中的優(yōu)點(diǎn)和不足，為今后的實(shí)驗(yàn)學(xué)習(xí)提供指導(dǎo)。

注意：以上教學(xué)流程用時(shí)共計(jì)45分鐘，符合教學(xué)實(shí)際。教學(xué)資源拓展1.科普文章：介紹金屬電阻率的概念、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)操作，幫助學(xué)生更深入地理解電阻率。

2.教學(xué)視頻：播放金屬電阻率測(cè)量的教學(xué)視頻，讓學(xué)生直觀地了解實(shí)驗(yàn)過程，提高學(xué)習(xí)興趣。

3.實(shí)驗(yàn)軟件：使用物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)軟件，模擬金屬電阻率的測(cè)量過程，幫助學(xué)生更好地理解和掌握實(shí)驗(yàn)操作。

4.實(shí)驗(yàn)器材：提供電阻箱、電壓表、電流表等實(shí)驗(yàn)器材，讓學(xué)生親自動(dòng)手進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，加深對(duì)電阻率的理解和記憶。

5.實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書：提供實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書，詳細(xì)介紹實(shí)驗(yàn)操作步驟和注意事項(xiàng)，幫助學(xué)生順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。

6.學(xué)術(shù)論文：介紹金屬電阻率的研究進(jìn)展，激發(fā)學(xué)生的科研興趣。

二、拓展建議

1.讓學(xué)生利用科普文章和教學(xué)視頻，深入了解電阻率的定義、計(jì)算方法和實(shí)驗(yàn)操作。

2.讓學(xué)生使用實(shí)驗(yàn)軟件，模擬金屬電阻率的測(cè)量過程，提高實(shí)驗(yàn)操作技能。

3.讓學(xué)生分組進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作，互相交流實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，提高團(tuán)隊(duì)合作能力。

4.讓學(xué)生閱讀學(xué)術(shù)論文，了解金屬電阻率的研究進(jìn)展，激發(fā)科研興趣。

5.讓學(xué)生撰寫實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和收獲，提高寫作能力。

6.讓學(xué)生參與實(shí)驗(yàn)改進(jìn)活動(dòng)，提出對(duì)實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理的改進(jìn)意見，提高創(chuàng)新能力。板書設(shè)計(jì)1.重點(diǎn)知識(shí)點(diǎn)：電阻率的定義（ρ=R*L/S）、計(jì)算公式（ρ=R*L/S）、實(shí)驗(yàn)原理。

2.詞：電阻、電阻率、電流、電壓、橫截面積、長度、操作規(guī)范。

3.句：通過實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬的電阻率，加深對(duì)電阻率的理解和記憶。

八、作業(yè)布置

1.完成實(shí)驗(yàn)報(bào)告，總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)果和收獲。

2.閱讀一篇關(guān)于金屬電阻率研究的學(xué)術(shù)論文，了解研究進(jìn)展。課后作業(yè)1.計(jì)算題：已知一金屬絲的長度為0.5米，電阻為10歐姆，求該金屬絲的電阻率。

答案：ρ=R*L/S=10*0.5/0.02=2500歐姆·米。

2.操作題：請(qǐng)簡述測(cè)量金屬電阻率的實(shí)驗(yàn)步驟。

答案：先連接實(shí)驗(yàn)器材，然后測(cè)量金屬絲的長度和橫截面積，調(diào)節(jié)電阻箱的電阻值，記錄電壓和電流的讀數(shù)，最后根據(jù)公式計(jì)算電阻率。

3.計(jì)算題：已知一金屬絲的電阻率為500歐姆·米，橫截面積為0.01平方毫米，求該金屬絲的長度。

答案：L=ρ*S/R=500*0.01/10=0.05