2024-2025學年高中物理 第2章 學生實驗：探究決定導體電阻的因素（測定金屬的電阻率）教學實錄 教科版選修3-1

2024-2025學年高中物理第2章學生實驗：探究決定導體電阻的因素（測定金屬的電阻率）教學實錄教科版選修3-1一、教學背景

授課內(nèi)容：學生實驗：探究決定導體電阻的因素（測定金屬的電阻率）

授課年級：高中二年級

教材版本：教科版選修3-1。

本節(jié)課旨在通過實驗探究，讓學生理解并掌握影響導體電阻的因素，包括材料、長度、橫截面積等，并學會測定金屬的電阻率。通過實驗操作，提高學生的動手能力和實驗設(shè)計能力，培養(yǎng)學生的科學探究精神。二、教學目標

1.讓學生理解并掌握決定導體電阻的因素，包括材料、電阻率、長度和橫截面積。

2.培養(yǎng)學生使用實驗儀器進行準確測量和數(shù)據(jù)分析的能力。

3.通過實驗探究，提高學生設(shè)計實驗、操作實驗和解決實際問題的能力。

4.引導學生將所學知識應用于實際，理解電阻率在工程技術(shù)中的應用價值。三、教學難點與重點

1.教學重點

-掌握電阻定律，即導體電阻R與電阻率ρ、長度L和橫截面積S的關(guān)系式R=ρ(L/S)。這是理解導體電阻本質(zhì)的基礎(chǔ)，也是本節(jié)課的核心內(nèi)容。

-學習使用多用電表測量電阻，包括電表的正確操作方法和讀數(shù)技巧。

-實驗操作中，掌握如何改變導體的長度和橫截面積來觀察電阻的變化，以及如何保持其他條件不變以探究單一變量的影響。

2.教學難點

-理解電阻率ρ的概念。學生可能難以直觀地把握電阻率作為材料固有屬性的物理意義，因此需要通過實驗數(shù)據(jù)和實例來幫助學生理解。

-實驗誤差分析。學生在實驗過程中可能會遇到由于儀器精度、接觸不良或操作不當引起的誤差，需要指導學生如何識別和減少這些誤差。

-實驗數(shù)據(jù)的處理和圖形分析。學生可能不熟悉如何將實驗數(shù)據(jù)繪制成圖表，以及如何從圖表中分析得出結(jié)論。例如，如何通過繪制電阻隨長度或橫截面積變化的圖像來驗證電阻定律。

-控制變量法的應用。學生在實驗中可能難以準確控制除探究變量外的其他條件，需要詳細指導如何使用控制變量法來確保實驗結(jié)果的準確性。四、教學資源與技術(shù)支持

1.多媒體資源：準備相關(guān)物理實驗的視頻和動畫，展示不同導體材料的電阻率差異，以及電阻隨長度和橫截面積變化的直觀效果，幫助學生更好地理解電阻定律。

2.實驗材料：準備多種金屬導體，以及不同長度和橫截面積的導線，供學生進行實驗測量。

3.技術(shù)支持：利用數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實時記錄實驗數(shù)據(jù)，并使用計算機軟件進行數(shù)據(jù)分析和繪圖，幫助學生直觀地觀察和解釋實驗結(jié)果。五、教學過程設(shè)計

1.導入新課（5分鐘）

-展示導體電阻的相關(guān)現(xiàn)象圖片，如不同材料的導電能力對比，引導學生思考導體電阻的影響因素。

-提問：你們知道哪些因素會影響導體的電阻？為什么不同的導體電阻不同？引出本節(jié)課的主題——探究決定導體電阻的因素。

2.新知學習（25分鐘）

-理論講解：介紹電阻的基本概念，電阻定律，以及電阻率ρ的定義和單位。

-實驗演示：進行實驗演示，展示如何使用多用電表測量電阻，并改變導體的長度和橫截面積，觀察電阻的變化。

-數(shù)據(jù)分析：引導學生分析實驗數(shù)據(jù)，探討電阻與長度、橫截面積的關(guān)系，并嘗試推導電阻定律的表達式。

-閱讀材料：分發(fā)實驗原理相關(guān)的閱讀材料，讓學生閱讀并理解電阻率的物理意義和測量方法。

3.互動討論（10分鐘）

-分組討論：學生分組討論，探究不同材料的電阻率差異，以及這些差異在實際應用中的作用。

-思考分享：每組選代表分享討論結(jié)果，教師總結(jié)并強調(diào)關(guān)鍵點。

4.實踐應用（20分鐘）

-設(shè)計實驗：學生設(shè)計實驗，測定不同金屬導體的電阻率，包括選擇合適的材料和實驗步驟。

-實驗操作：學生在實驗室進行實驗操作，測量電阻，并記錄數(shù)據(jù)。

-數(shù)據(jù)處理：學生利用計算機軟件處理實驗數(shù)據(jù)，繪制圖表，分析電阻率與導體物理參數(shù)的關(guān)系。

5.總結(jié)與反思（10分鐘）

-總結(jié)本節(jié)課的學習內(nèi)容，強調(diào)電阻率作為材料屬性的重要性，以及實驗方法在探究物理規(guī)律中的作用。

-學生反思實驗過程中的問題和不足，討論如何改進實驗設(shè)計和操作，提高實驗結(jié)果的準確性。

-學生分享個人的實驗體會和學習心得，教師給予評價和指導。

6.作業(yè)布置（5分鐘）

-布置作業(yè)：要求學生根據(jù)實驗數(shù)據(jù)和課堂所學，撰寫實驗報告，分析實驗結(jié)果，并探討電阻率在實際工程中的應用。

整個教學過程注重學生的參與和互動，通過實驗探究和數(shù)據(jù)分析，幫助學生深入理解電阻率的物理概念，培養(yǎng)科學探究能力和實驗技能。同時，通過小組討論和角色扮演，激發(fā)學生的學習興趣，提高他們的合作意識和溝通能力。六、教學反思與改進

這節(jié)課通過實驗探究，學生對決定導體電阻的因素有了更直觀的認識。但在實驗操作中，我發(fā)現(xiàn)部分學生對于儀器的使用還不夠熟練，導致實驗數(shù)據(jù)存在誤差。今后，我會在實驗課前增加一些儀器的操作練習，讓學生更加熟悉實驗步驟。

另外，學生在數(shù)據(jù)處理和分析方面還有待提高。下次我會提前準備一些指導性的問題，引導學生如何從實驗數(shù)據(jù)中提取信息，如何通過圖表來分析結(jié)果。

我也注意到，課堂討論環(huán)節(jié)中，有些學生的參與度不高。今后，我會嘗試更多的互動方式，比如小組競賽，來激發(fā)學生的學習熱情，讓每個學生都能積極參與到課堂中來。七、評價與反饋機制

1.過程評價：在小組討論和實驗操作中，我會密切觀察學生的參與程度和合作情況，及時給予正面或建設(shè)性的反饋，鼓勵積極思考和實踐。

2.成果評價：我會檢查學生的實驗報告和個人行動計劃，對他們的成果給予評價，同時鼓勵學生之間相互交流學習，分享實驗心得和健康生活方式的實踐體驗。

3.實驗技能評價：針對學生在實驗中的操作技能，我會提供具體指導和建議，幫助他們提高實驗操作的準確性和效率。

4.自我反思：在課程的最后，我會引導學生進行自我反思，讓他們思考在探究導體電阻因素的過程中學到了什么，以及如何將所學知識應用到日常生活中，比如在家庭電路設(shè)計中考慮電阻率的影響。通過反思，幫助學生形成自我評價和自我提升的習慣。八、教學評估與改進

評估方式：我主要通過觀察學生在課堂上的表現(xiàn)，比如他們參與小組討論的積極性，對實驗操作的熟練程度，以及在課堂提問中的反應速度和思考深度。同時，我也會檢查他們的作業(yè)完成情況，看他們是否能夠準確理解電阻定律，并能夠運用到實際問題中。此外，學生的實踐活動參與度也是我評估的重要內(nèi)容，比如他們在實驗中的動手能力，以及他們對實驗數(shù)據(jù)的處理和分析能力。

改進策略：根據(jù)這些評估結(jié)果，我會調(diào)整教學策略和方法。如果發(fā)現(xiàn)學生在某些概念上存在理解障礙，我會在課堂上增加一些針對性的講解和實例分析。如果學生在實驗操作上不夠熟練，我會在課前安排更多的時間讓學生練習儀器的使用，確保他們能夠正確地完成實驗。

我也非常關(guān)注學生個體差異，對于那些理解能力較強、對物理有濃厚興趣的學生，我會提供一些額外的挑戰(zhàn)性任務，比如探究更復雜的電阻問題，或者設(shè)計更高級的實驗。對于那些在理解上存在困難的學生，我會提供個性化的輔導，比如額外的練習題，或者一對一的討論，幫助他們克服學習障礙。

在教學過程中，我會不斷收集學生的反饋，了解他們對課程內(nèi)容的看法，以及他們在學習過程中遇到的困難。這樣，我就可以及時調(diào)整教學計劃，使之更加符合學生的需求。我會鼓勵學生提出問題，培養(yǎng)他們的批判性思維，同時也會定期回顧和總結(jié)課程內(nèi)容，確保學生能夠扎實掌握基礎(chǔ)概念。九、教學資源拓展

1.拓展資源

-物理實驗視頻：收集一些關(guān)于電學實驗的視頻，特別是有關(guān)電阻測量的實驗操作和實驗現(xiàn)象的視頻，讓學生能夠更直觀地理解實驗過程和結(jié)果。

-物理科普文章：選擇一些介紹電阻、電阻率以及相關(guān)物理現(xiàn)象的科普文章，幫助學生擴展知識面，理解電阻在實際應用中的重要性。

-物理歷史故事：介紹一些與電學發(fā)展相關(guān)的歷史故事，如歐姆定律的發(fā)現(xiàn)過程，讓學生了解物理規(guī)律的發(fā)現(xiàn)歷程。

-物理實驗軟件：推薦一些可以模擬電學實驗的軟件，如電路仿真軟件，讓學生能夠在虛擬環(huán)境中進行實驗操作，加深對電路原理的理解。

2.拓展建議

-閱讀拓展：鼓勵學生在課后閱讀相關(guān)的物理科普書籍，如《物理的進化》、《電學的奧秘》等，以增強對電學基礎(chǔ)知識的理解。

-實踐拓展：建議學生在家中嘗試簡單的電學實驗，如使用干電池、小燈泡和導線制作簡單的電路，以加深對電路原理的實際應用。

-研究拓展：鼓勵學生選擇一個與電阻相關(guān)的課題進行小規(guī)模的研究，如不同材料的電阻率比較，或者電阻在特定條件下的變化規(guī)律。

-討論拓展：組織學生進行小組討論，探討電阻在生活中的應用，如電阻絲在電熱器中的作用，電阻器在電路保護中的作用等。

-觀察拓展：鼓勵學生在日常生活中觀察與電阻相關(guān)的現(xiàn)象，如不同材質(zhì)的電線在電流通過時的發(fā)熱情況，電阻器在不同電路中的作用等。