高一物理 必修三《 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量》 教學(xué)設(shè)計(jì)

1、 .3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量 教學(xué)設(shè)計(jì)一、教材分析本節(jié)教學(xué)內(nèi)容出自2019版人教版高中物理必修第三冊(cè)第十一章第3節(jié)。2004版人教版高中物理書中并沒(méi)有單獨(dú)列出一節(jié)來(lái)介紹導(dǎo)體電阻率的測(cè)量，只是在選修3-1的附錄中提及了游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用，但考試大綱中關(guān)于游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用，還有導(dǎo)體電阻率的測(cè)量是必考實(shí)驗(yàn)之一。新教材作出這樣的調(diào)整，對(duì)教學(xué)有了更好的指導(dǎo)作用，更有邏輯性。初中已經(jīng)學(xué)習(xí)了刻度尺的使用方法和讀數(shù)規(guī)則，精確到mm，估讀到毫米的下一位，但如果要提高測(cè)量的精度，則需要更精密的測(cè)量工具，由此引出游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的使用。接著實(shí)驗(yàn)2結(jié)合電路知識(shí)，順理成章地完成金屬絲電阻率的測(cè)量

2、。二、學(xué)情分析學(xué)生在初中已經(jīng)學(xué)過(guò)毫米刻度尺的使用和讀數(shù)規(guī)則，也對(duì)累積法測(cè)量微小量有一點(diǎn)初步認(rèn)識(shí)，邏輯思維和運(yùn)算能力也比初中有所提升，通過(guò)教師演示實(shí)驗(yàn)，逐步遞推，可以順利引導(dǎo)學(xué)生理解兩種測(cè)量工具的原理和使用方法。結(jié)合兩種測(cè)量工具的使用方法和電阻定律，引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)電路實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬絲的電阻率，培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)、科學(xué)探究素養(yǎng)和推理論證能力、實(shí)驗(yàn)探究能力。三、教學(xué)目標(biāo)（一）物理觀念認(rèn)識(shí)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器，知道游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器可以提高測(cè)量的精度。（二）科學(xué)思維理解游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的測(cè)量原理，并能準(zhǔn)確讀數(shù)。（三）科學(xué)探究1. 基于游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的原理，熟練使用游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器測(cè)量微

3、小長(zhǎng)度。2. 結(jié)合電阻定律和測(cè)量工具的使用原理，設(shè)計(jì)測(cè)量導(dǎo)體電阻率的實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行正確的實(shí)驗(yàn)操作和數(shù)據(jù)處理。（四）科學(xué)態(tài)度與責(zé)任學(xué)生分組合作，使用測(cè)量工具、連接電路、處理數(shù)據(jù)，最終完成實(shí)驗(yàn)，形成合作意識(shí)和嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真的科學(xué)態(tài)度。四、教學(xué)重點(diǎn)1. 游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法；2. 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)測(cè)量金屬絲的電阻率。五、教學(xué)難點(diǎn)游標(biāo)卡尺和螺旋測(cè)微器的讀數(shù)方法。六、教學(xué)流程溫故知新，導(dǎo)入新課溫故知新，導(dǎo)入新課學(xué)習(xí)使用游標(biāo)卡尺學(xué)習(xí)使用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的電阻率課堂小結(jié)七、教學(xué)過(guò)程環(huán)節(jié)教學(xué)活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖溫故知新，導(dǎo)入新課思考：由電阻定律R=l/S，可以計(jì)算出導(dǎo)體的電阻，反之，怎樣測(cè)量一根金屬絲的電阻率呢？

4、金屬絲的直徑很小，如果用刻度尺測(cè)量，誤差很大，怎么辦？帶著這個(gè)問(wèn)題，我我們進(jìn)入這節(jié)課的學(xué)習(xí)。由電阻定律Req f(l,S)，得eq f(RS,l)，只要測(cè)得R、S、l即可。R可以采用伏安法；l可以采用刻度尺；S可以先測(cè)直徑，再計(jì)算出來(lái)。溫故知新，引出這節(jié)課的第一個(gè)問(wèn)題：怎樣測(cè)微小量。學(xué)習(xí)使用游標(biāo)卡尺問(wèn)題1：要測(cè)量一支鉛筆的長(zhǎng)度，應(yīng)該用什么工具？問(wèn)題2：毫米刻度尺的精度是多少？問(wèn)題3：如果要測(cè)量鉛筆芯的直徑，用毫米刻度尺合適嗎？我們需要更精確的測(cè)量?jī)x器。毫米刻度尺1毫米不合適由現(xiàn)實(shí)問(wèn)題自然引出我們需要更精確的測(cè)量?jī)x器，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。介紹游標(biāo)卡尺游標(biāo)卡尺是怎么工作的呢？我們先舉例說(shuō)明。兩只鉛

5、筆，一只長(zhǎng)為9cm，另一只長(zhǎng)為10cm。兩只并排比較，相差1cm。2只10cm的鉛筆和2只9cm的鉛筆并排比較，相差2cm。3只10cm的鉛筆和2只9cm的鉛筆并排比較，相差3cm。N只10cm的鉛筆和N只9cm的鉛筆并排比較，相差N cm。常見(jiàn)游標(biāo)卡尺介紹。10分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺一共10格，共9mm，每格0.9mm。20分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺一共20格，共19mm，每格0.95mm。50分度的游標(biāo)卡尺，游標(biāo)尺一共50格，共49mm，每格0.98mm。歸納一下游標(biāo)卡尺的讀數(shù)規(guī)則仔細(xì)觀察三種游標(biāo)卡尺，填寫下表學(xué)習(xí)、思考學(xué)生根據(jù)老師的展示，依次給出答案。0.1mm第7根刻度線與主尺7mm刻度線

6、重合。2.6mm27.7mm測(cè)量值=游標(biāo)零刻度線左邊的主尺示數(shù)（主尺整毫米數(shù)） + N 0.1mm（精度） N：游標(biāo)零刻度線右側(cè)第N條線和主尺刻線對(duì)齊學(xué)生初學(xué)游標(biāo)卡尺，沒(méi)能很好地理解體會(huì)游標(biāo)卡尺的放大原理，利用鉛筆類比，直觀地讓學(xué)生體會(huì)游標(biāo)卡尺的原理。有利于培養(yǎng)學(xué)生的科學(xué)思維素養(yǎng)、推理論證能力、科學(xué)探究能力。在類比理解之后，再介紹三種游標(biāo)卡尺，學(xué)生能很快理解原理和三種卡尺的區(qū)別。通過(guò)讀數(shù)練習(xí)能加深學(xué)生對(duì)游標(biāo)卡尺的理解，鞏固所學(xué)。學(xué)生自我歸納，老師適當(dāng)引導(dǎo)，有利于培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力、抽象思維。注意：主尺整刻線若為厘米，先化成毫米再相加 注意：主尺刻線要和游標(biāo)尺 0刻線進(jìn)行比較，不能把游標(biāo)尺的左邊

7、緣當(dāng)做0刻線；讀數(shù)要和尺子的精確度保持一致.游標(biāo)卡尺的使用方法，請(qǐng)觀看視頻5.85mm42.12mm20.7mm10.0mm觀看視頻通過(guò)進(jìn)一步的讀數(shù)練習(xí)和特例訓(xùn)練，讓學(xué)生加深對(duì)游標(biāo)卡尺原理的理解，靈活應(yīng)用讀數(shù)規(guī)則來(lái)正確讀數(shù)。通過(guò)觀看實(shí)操視頻，讓學(xué)生的思維落地，形成真正的實(shí)驗(yàn)操作能力。正常教學(xué)時(shí)則要讓學(xué)生利用游標(biāo)卡尺親自去測(cè)量身邊的物體。學(xué)習(xí)使用螺旋測(cè)微器認(rèn)識(shí)螺旋測(cè)微器觀看視頻，學(xué)習(xí)螺旋測(cè)微器的使用方法。學(xué)習(xí)、思考3.540mm6.977mm理解了游標(biāo)卡尺的工作原理后，螺旋測(cè)微器原理的理解則變得簡(jiǎn)單了一些，此時(shí)直接介紹螺旋測(cè)微器的原理和使用方法，能快速讓學(xué)生領(lǐng)會(huì)知識(shí)。接著進(jìn)行讀數(shù)訓(xùn)練，可以及時(shí)鞏

8、固所學(xué)。測(cè)量金屬絲的電阻率根據(jù)電阻定律和基本的電路知識(shí)，請(qǐng)同學(xué)們?cè)O(shè)計(jì)一個(gè)測(cè)量金屬絲電阻率的實(shí)驗(yàn)電路。如前所述，電阻可以用伏安法測(cè)得，電阻絲長(zhǎng)度可以用刻度尺測(cè)得，電阻絲的橫截面積呢？為減少偶然誤差，我們需要做什么？實(shí)驗(yàn)操作練習(xí)實(shí)驗(yàn)時(shí)，用螺旋測(cè)微器測(cè)量金屬絲的直徑和用米尺測(cè)量金屬絲的長(zhǎng)度示數(shù)如圖1所示，電流表、電壓表的讀數(shù)如圖2所示.則金屬絲兩端的電壓U_，電流I_，金屬絲的長(zhǎng)度l_，直徑d_.(3)該金屬絲的電阻率是_.(保留兩位有效數(shù)字)可以用累積法測(cè)金屬絲的直徑，也可以用游標(biāo)卡尺或螺旋測(cè)微器測(cè)量電阻絲的直徑，然后計(jì)算出電阻絲的橫截面積。無(wú)論是測(cè)R、l還是S，都要多次測(cè)量求平均值。引導(dǎo)學(xué)生設(shè)計(jì)

9、實(shí)驗(yàn)電路，培養(yǎng)實(shí)驗(yàn)探究能力。提出偶然誤差的處理，培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膶?shí)驗(yàn)素養(yǎng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)實(shí)操練習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生的實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?，發(fā)現(xiàn)學(xué)生的實(shí)際問(wèn)題，及時(shí)糾正。通過(guò)實(shí)例，診斷學(xué)生的學(xué)習(xí)，培養(yǎng)學(xué)生利用所學(xué)知識(shí)綜合解決問(wèn)題的能力，培養(yǎng)科學(xué)思維和實(shí)驗(yàn)探究能力。課堂小結(jié)學(xué)生自我總結(jié)，教師引導(dǎo)歸納。培養(yǎng)學(xué)生的歸納能力，再次回顧課堂所學(xué)，提煉重要內(nèi)容，發(fā)現(xiàn)不足，以期后續(xù)鞏固。八、板書設(shè)計(jì)11.311.3 實(shí)驗(yàn)：導(dǎo)體電阻率的測(cè)量一、游標(biāo)卡尺1. 常見(jiàn)游標(biāo)卡尺10分度：10格9mm，每格0.9mm，精度0.1mm20分度：20格19mm，每格0.95mm，精度0.05mm50分度：50格49mm，每格0.98mm，精度0.02mm2. 讀數(shù)規(guī)則測(cè)量值 = 主尺整毫米數(shù) +