高中人教版 (2019)3 实验：导体电阻率的测量教案

这是一份高中人教版 (2019)3 实验：导体电阻率的测量教案，共9页。教案主要包含了游标卡尺，螺旋测微器等内容，欢迎下载使用。


课 题
人教版高中物理·必修 第三册
第十一章 第3节 实验：导体电阻率的测量（第一课时）
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：通过实验，会测量金属丝的电阻率。
教材分析：本课教材主要内容有两个方面：“实验1：长度的测量及测量工具的选用”、“实验2：金属丝电阻率的测量”。所以实验1是为实验2做准备。实验1介绍了游标卡尺和螺旋测微器的用法；实验2先介绍了实验思路，然后进行实验，最后分析数据。通过实验，提高学生探究分析解决问题的能力。
学情分析
知识储备：通过初中物理的学习，学生已经具备了一定的电学实验能力，对于导体的电阻已经有了一定的认识。
能力基础：学生已经具备了一定的物理实验能力，能用一些实验方法处理实验、分析和归纳实验结果的能力。
思维能力：高中生喜欢动手操作物理实验仪器，开展物理实验，要安排好分组实验教学，让学生在实际操作中掌握多用电表的使用方法。
核心素养
物理观念：让学生体会实验与逻辑思维相结合的物理观念，体验逻辑思维的力量。
科学思维：培养学生的观察能力、操作能力、数据处理能力以及设计能力。
科学探究：通过实验操作掌握导体电阻率的测量过程。
科学态度与责任：培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质。
教学准备
多媒体课件 螺旋测微器 游标卡尺
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
活动一：检测导学案完成情况
1.检查导学案完成情况：
2.小组讨论导学案内容。
（1）巡视导学案完成情况；
（2）必要时可选讲导学案内容。
（1）小组长统计组内得分情况；
（2）小组讨论导学案内容。
（1）导学案完成小组评分；
（2）表扬完成优秀的同学；
（3）鼓励学生努力学习。
活动二：展示学习目标
1.了解游标卡尺的构造及种类，了解螺旋测微器的结构，知道其各部分的用途及用法。
2.理解并掌握游标卡尺和螺旋测微器测量原理。
3.掌握游标卡尺和螺旋测微器的读数方法。
让学生明确学习目标，做到有的放矢；
课后根据目标，学生自我评价得失情况。
环节二：新课教学
活动一：长度的测量及测量工具的选用
1.游标卡尺结构、测量原理
游标卡尺是利用主尺的单位刻度（1 mm）与游标尺的单位刻度之间固定的微量差值来提高测量精度的。不管游标尺上有多少个小等分刻度，它的游标尺上刻度部分的总长度比主尺上的同样多的小等分刻度少1 mm。常用的游标卡尺有 10 分度、20 分度和 50 分度三种。
2.游标卡尺的种类
（1）10 分度游标卡尺
游标尺上有 10个小的等分刻度，总长9mm，每小格与1 mm的差值0.1 mm，可精确到0.1mm
（2）20 分度游标卡尺
游标尺上有 20个小的等分刻度，总长19mm，每小格与1 mm的差值0.05 mm，可精确到0.05mm
（3）50分度游标卡尺
游标尺上有 50个小的等分刻度，总长49mm，每小格与1 mm的差值0.02 mm，可精确到0.02mm
3.游标卡尺测距原理及读数
50分度：测量值=主尺读数+n×0.02
20 分度：测量值=主尺读数+n×0.05
10 分度：测量值=主尺读数+n×0.10
3.游标卡尺的使用
当外（内）测量爪一侧的两个刃接触时，游标尺上的零刻度线与主尺上的零刻度线正好对齐。
用游标卡尺测量外径
用游标卡尺测量内径
将被测物体夹（套）在这两个刃之间，把主尺读数和游标尺读数综合起来，就是被测物体的长度。
用游标卡尺测量深度
让学生阅读课本回答游标卡尺结构
让学生举出生活中游标卡尺的应用
3、PPT展示出示游标卡尺，以 10 分度游标卡尺为例学习它的使用方法
1、阅读课本并回答问题。
2、举出生活中一些游标卡尺的应用实例。
3、观察PPT展示的图片和视屏资料。
4.学习使用游标卡尺
1、对学生的阅读情况和回答问题情况进行评价。
2、对学生所举的例子进行评价。
3、对学生观看游标卡尺图片和学习使用情况进行评价。
4.对学生使用游标卡尺进行评价
活动二：练习使用螺旋测微器
螺旋测微器的结构图
螺旋测微器的测距原理
当旋钮 D 旋转一周，螺杆 F便沿着旋转轴线方向前进或后退一个螺距的距离。
螺旋测微器的固定刻度 B 的螺距是 0.5 mm，圆周上的可动刻度 E有 50 个等分刻度。可动刻度每旋转一格，对应测微螺杆 F 前进或后退
用螺旋测微器测量可准确到 0.01 mm。
螺旋测微器的读数原理
测量值(mm)＝固定刻度数(mm)(注意半毫米刻度线是否露出)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
是否超过半刻度？（是）
L= 2 + 0.5 + 46.0 ×0.01mm= 2.960 mm
4.螺旋测微器的使用
用螺旋测微器测量物体的微小尺寸时，先使F与A接触，E的左边缘与B的零刻度线对正；将被测物体夹在F与A之间如图所示。
旋转D，当F快靠近物体时，停止使用D，改用D′，听到 “喀喀”声时停止；然后读数。
做一做：使用螺旋测微器测量以下物体的尺寸
（1）测量金属导体的长度；
（2）测量金属导体的直径。
1、ppt展示螺旋测微器的结构图
2.让观察螺旋测微器的结构图作出总结。
3.观察学生的动手操作能力，引导学生作出正确的操作并完成读数。
1、观察螺旋测微器的结构图
2.说出螺旋测微器的结构
3.学习螺旋测微器的使用方法
4.学生动手操作测量金属导体的直径。
5.学生动手操作测量金属导体的长度
对学生的观察做出评价。
对学生螺旋测微器的使用进行评价
3.评价学生是否掌握螺旋测微器的测距原理
4.评价学生是否具有动手操作能力
环节三：例题讲解
1.读出游标卡尺、螺旋测微器读数
1、多媒体展示例题
2、让学生自己先思考并用草稿纸写出解题过程，巡视学生练习情况，抽两位同学到黑板上展示解题过程并进行面批。
3、教师讲解
1、在草稿纸上完成展示的练习。
2、认真听老师讲解练习。
1、对学生的练习情况进行面批和评价。
2、对学生听讲解练习的情况进行评价。
环节四：课堂小结
学到了什么？
引导学生小结，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
小组讨论，总结本节课得失
评价学生对本节课的掌握情况
环节五：作业设计
课后练习与应用：1、2题
指导学生完成练习，批改练习。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
环节六：主板书设计
§11.3实验：导体电阻率的测量
一、游标卡尺
1. 游标卡尺的主要部分是主尺 A 和一条可以沿着主尺滑动的游标尺B。
2.测量值=主尺读数+n×精度(游标)
3.游标卡尺的使用:用游标卡尺测量外径、内径、深度。
二、螺旋测微器
螺旋测微器的读数测量值(mm)＝固定刻度数(mm)＋可动刻度数(估读一位)×0.01(mm)
教学反思
课 题
人教版高中物理·必修 第三册
第十一章 第3节 实验：导体电阻率的测量（第二课时）
课 型
新授课☑ 复习课□ 试卷讲评课□ 其他课□
授课班级
授课时间
教学内容分析
课标要求：通过实验，会测量金属丝的电阻率。
教材分析：本节分两部分来讲，第一部分主要讲游标卡尺和螺旋测微器的原理及读数方法，第二部分主要讲用伏安法测电阻,进一步测定金属的电阻率，本节是理论与实验相结合，是非常重要的一节实验课。
学情分析
知识储备：学生已经学会了用螺旋测微器和游标卡尺测量微小尺寸的方法。
能力基础：学生已经具备了一定的物理实验能力，实验数据处理能力。
思维能力：将学过的知识运用到实验中测量导体的电阻率，培养学生实验能力。
核心素养
物理观念：让学生体会实验与逻辑思维相结合的物理观念，体验逻辑思维的力量。
科学思维：培养学生的观察能力、操作能力、数据处理能力以及设计能力。
科学探究：通过实验操作掌握导体电阻率的测量过程。
科学态度与责任：培养学生理论联系实际、学以致用的思维品质。
教学准备
多媒体课件 实验器材
活动设计
教学内容
教师活动
学生活动
评价任务
环节一：导入新课
游标卡尺、螺旋测微器是如何使用的？同学们还记得吗？生活中如何测量导体电阻率？
课件展示实验目的
回顾游标卡尺、螺旋测微器是如何使用的，思考实验目的
评价学生是否想到要做的实验是什么，怎么做
环节二：新课教学
活动一：实验原理及实验器材
1.实验原理
1.展示实验需要测量的量：电阻丝的电阻 R、长度 L 和直径 d
1.学生说出需要测量的物理量
评价学生对基础概念，公式是否知晓。是否对实验原理有认识不到位的地方
2.实验器材
被测金属丝一根，刻度尺、螺旋测微器一把，电压表、电流表各一个，学生电源一个，开关一个，滑动变阻器一只，导线若干。
2.多媒体展示实验器材
3.教师讲解，并引导学生认识所用实验器材
2.认识实验器材并知道各个实验器材的用途
评价学生是否认识实验器材，会用实验器材
活动二：实验电路的设计
1.电流表外接法
测量值偏小，适于测量小阻值电阻，电流表采用外接法。
2.电流表内接法
测量值偏大，适于测量大阻值电阻，电流表采用内接法。
3.实验电路图
由于本实验电阻丝的电阻丝较小所以电流表用外接法，电路图如图所示：
1.引导学生思考电流表采用内接法还是外接法并要求学生画出实验电路图
2.PPT出示电路图：
3.讲授内接法与外接法带来的误差结果，并进行比较分析。
学生设计电路图，并连接实物图为实验做准备
学生讨论电路图连接中的注意事项
1.评价学生是否理解内外接法对实验带来的误差大小。
2.评价学生的实验设计能力，实验操作能力
活动三：进行实验
物理量的测量需要测量金属电阻丝的电阻 R、长度 L 和直径 d 三个物理量。
1.电压、电流表数值如下:
由图可求出R的值:
2.在测量电阻丝的长度时，测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度L。反复测量多次，得到有效长度的平均值。
3.电阻丝直径的测量
用刻度尺测量电阻丝的直径，采用累积的方法，即取一段新的电阻丝，在圆柱形物体上紧密缠绕。
用分度值为1 mm的刻度尺测出总宽度，再除以圈数，这样便可以提高电阻丝直径的测量精度了。
4.数据分析
1.多媒体展示实验步骤：
电阻的测量
电阻丝有效长度的测量
电阻丝直径的测量
数据处理和计算
2.引导学生进行误差分析：
1、 测金属丝直径时会出现误差，通过变换不同的位置和角度测量，然后再求平均值方法，达到减小误差的目的；
2、 测金属丝长度时出现的误差，一定要注意到测量的是连入电路中的电阻丝的长度；
3、 电压表、电流表读数时会出现偶然误差；
4、 电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；应采用电流表外接法测电阻来较小误差；
5、电流过大，通电时间过长，会使电阻丝发热导致电阻发生变化，产生误差。
1.学生按步骤进行实验
学生计算电阻率并分析实验误差
4.实验总结
通过实验评价学生能否正确进行实验操作并且记录数据
2.评价学生的实验设计能力，实验操作能力，实验数据分析能力
3.评价学生实验数据处理能力是否过关，实验误差来源分析是否达标
环节三：课堂小结
学到了什么？
引导学生小结，根据学生表述，查漏补缺，并有针对性地进行讲解补充。
小组讨论，总结本节课不足之处
评价学生对本节课的掌握情况
环节四：作业设计
练习与应用
2、3题
指导学生完成练习，辅导学生练习中遇到的问题。
按要求完成练习。
从完成情况和书写情况等方面进行评价。
环节五：主板书设计
实验 2 金属丝电阻率的测量
1.电阻丝有效长度的测量
测量的并不是电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度L。
2.电阻丝直径的测量
①用刻度尺测量电阻丝的直径。
②用游标卡尺或螺旋测微器测量电阻丝的直径。
教学反思