高中物理测量金属丝的电阻率教学设计学情分析教材分析课后反思.docx
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高中物理测量金属丝的电阻率教学设计学情分析教材分析课后反思
测量金属丝的电阻率教学设计
课前复习
1.欧姆定律
根据欧姆定律得到导体的电阻R与加在导体两端的电压U成正比，跟导体中的电流I成反比，这种说法对吗？
2.电阻定律
（1）内容：
同种材料的导体，其电阻R与它的长度l成正比，与它的横截面积S成反比；导体电阻还与构成它的材料有关．
（2）公式：
R＝ρ
，式中ρ是比例系数，它与导体的材料有关，是表征材料性质的一个重要的物理量，ρ叫做这种材料的电阻率．
2．电阻率ρ
（1）单位：
欧姆·米，符号：
Ω·m．
（2）变化规律：
电阻率往往随温度的变化而变化．金属的电阻率随温度的升高而增大．
（3）应用：
电阻温度计、标准电阻等．
课堂教学
实验：
测量金属丝的电阻率
实验目的:
测量金属丝的电阻率
实验器材:
米尺螺旋测微器电流表
电压表滑动变器、金属丝、电源、开关、导线
实验原理:
由R=ρl/S得ρ=RS/l.由电压表和电流表测量金属丝电阻R.
用米尺测出长度l，螺旋测微器测量金属丝直径，计算截面积S.
实验过程:
1、伏安法测电阻R
需要解决几个问题：
（1）仪器的选择（电流表、电压表、滑动变阻器）
（2）测量电路的选择（安培表是内接？
外接?
）
（3）控制电路的选择（滑动变阻器限流？
分压？
）
实验器材：
待测电阻丝的电阻约为5Ω
A．量程是0～0.6A，内阻约为0.5Ω的电流表；
B．量程是0～3A，内阻约为0.1Ω的电流表；
C．量程是0～3V，内阻约为6kΩ的电压表；
D．量程是0～15V，内阻约为30kΩ的电压表；
E．阻值为0～20Ω，额定电流为2A的滑动变阻器；
F．电池组（3V）；
G．开关一个，导线若干．
实验时电流表选电压表选
在框内设计电路图，然后根据电路图连接实物图
数据处理:
实验次数
电压U/V
电流I/A
电阻R/Ω
1
2
3
2.测量金属丝的横截面积S和长度L
需要解决几个问题：
（1）了解螺旋测微器的结构和原理
（2）掌握螺旋测微器的读数技巧
螺旋测微器:
1、螺旋测微器的结构:
2、螺旋测微器的原理:
原理：
精密螺纹的螺距为0.5mm，即D每旋转一周，F前进或后退0.5mm。
可动刻度E上的刻度为50等份小格，每一小格表示0.01mm。
3、螺旋测微器读数:
实际测量时，分度线不一定正好与读数基线对齐，因此还必须往下估读0.001mm。
可见，用螺旋测微计测量物体的长度时,以“mm”为单位，小数点后必有三位。
读数时，先从主尺上读出大于半毫米的大数部分，再从螺旋尺上读出小于半毫米的部分，二者之和就是被测物体的总长度。
数据处理:
实验次数
长度l/cm
长度平均 /cm
直径d/mm
直径平均 /mm
横截面积S/mm2
1
2
3
误差分析：
1.金属丝的横截面积是利用直径计算而得到的，直径的测量是产生误差的主要来源之一；
2.采用伏安法测量金属丝的电阻时，必然带来系统误差；
3.金属丝的长度测量、电流表和电压表的读数等会带来偶然误差；
4.由于金属丝通电后发热升温，会使金属丝的电阻率变大，造成测量误差。
课堂小结
熟练掌握伏安法测电阻实验的操作流程及实验原理。
熟练使用螺旋测微器并掌握其读数规则。
测量金属丝的电阻率学情分析
学生在先前的学习中已经知道影响导体电阻的因素，但不知道它们的定量关系；并且学生已有了连接电路的经验和知道可以通过控制变量法来研究多个物理量之间的关系.所以可以改演示实验为学生实验，通过学生自主探究和分组合作交流，来得出电阻与其影响因素的定量关系.可采取实验探究重方法，理论探究重思维，课堂教学重过程.通过师生共同交流归纳结论来突出教学的重点；引导学生建立物理模型来化解学生进行理论分析的难点；充分运用学生已有知识来分解实验探究的难点.
在初中，学生已经学习了导体材料、长度、横截面积等自身因素与电阻的定性关系，之前学习的欧姆定律和串并联电路的特点又为本节的学习打下了基础.
测量金属丝的电阻率效果分析
新课程提倡自主、合作、探究的学习方式，课堂教学是学生学习科学文化知识的主阵地，也是对学生进行思想品德教育的主渠道。
教师应着力构建自主的课堂，让学生在生动、活泼的状态中高效率地学习。
如何才能提高课堂教学的有效性，我在本节课中的教学中主要运用了以下几种方法。
一、温故知新，激发学生的学习兴趣
“兴趣是最好的老师,有兴趣不是负担”,这句话饱含深刻的道理。
对知识有浓厚兴趣时,就会产生不断前进,渴求新知,欲求明白的强烈渴望,就会全身心的投入到所感兴趣的学习中。
二、鼓励学生主动参与，积极交往
要使课堂教学真正成为高校课堂的主渠道，必须着力唤醒学生的主体意识，让学生主动地参与教学活动。
在课堂教学中应坚持学生活动的自主性，使学生主体处于活跃兴奋状态，使学习成为学生自己的活动，让学生在教学实践过程中学会选择、学会参与。
三、巧设目标，提高学生对知识的吸收率
教学方法是教师借以引导学生掌握知识，形成技巧的一种手段，要提高课堂教学效果，必须有良好的教学方法，深入浅出，使学生易于吸收。
最后，为体现科学知识的实用与趣味性，练习题我尽量结合实际，且逐步递进，这样的达标检测不仅能客观评价学生的学习状况，更可以激发学生进一步努力学习的勇气。
但与自己曾设想的效果还是有一定的差距。
首先，在课堂形式上显得比较单一，和孩子们的互动不是很多，替孩子们回答的较多，在课堂中出现的问题没能够灵活处理，给学困生的鼓励较少。
其次，在知识的讲解上也存在一些问题，比如在新旧知识的衔接上不够灵活。
再次，小组合作学习时间太少，教师指导还不到位，只照顾到个别小组。
因此，汇报交流时，个别小组不太积极。
总之，课堂教学是教师与学生的双边活动。
要提高中学数学课堂教学质量，必须以学生为本，凭借数学思维性强、灵活性强、运用性强的特点，精心设计，给学生一些机会，让他自己去体会；给学生一点困难，让他自己去解决；给学生一个问题，让他自己找答案；给学生一种条件，让他自己去锻炼；给学生一片空间，让他自己去开拓。
注重学生优秀思维品质的培养，变被动为主动，变学会为会学，这样就一定能达到传授知识，培养能力的目的，收到事半功倍的效果。
测量金属丝的电阻率教材分析
本节教材内容以探究决定电阻的因素为载体，提供了实验探究和理论探究两种方案，体现了实验探究和理论探究都是重要的科学研究方法，两者结合，可以让学生体验实验的魅力和逻辑的力量。
教科书中的探究方案二中，通过理论探究得到导体的电阻的长度、横截面积的关系后，再用实验研究导体的电阻与材料的关系，解决了实际教学中找不到“材料不同，粗细相同的导线”的困难。
提供不同的实验方案，这是新教科书从必修开始就做的努力，第二个方案中的逻辑分析则表明科学探究并不仅局限于做实验。
《导体的电阻》研究的是影响导体电阻的决定因素，它是电学的基本规律之一.从部分电路的欧姆定律知道，可以用导体两端的电压与流过导体的电流的比值来表示导体的电阻大小，但导体两端电压、流过导体的电流等外界条件并不能决定导体的电阻大小；本节教材是研究导体的长度、横截面积和材料等自身因素与电阻的决定关系.在初中，学生已经学习了导体材料、长度、横截面积等自身因素与电阻的定性关系，之前学习的欧姆定律和串并联电路的特点又为本节的学习打下了基础.教学中既要研究电阻与其影响因素的定量关系，更重要的是突出探究过程.教学容量较大.
测量金属丝的电阻率评测练习
1.关于电阻率的说法正确的是（）
A.电阻率ρ与导体的长度l和横截面积S有关
B.电阻率反映材料导电能力的强弱,由导体的材料决定,且与温度有关
C.电阻率大的导体,电阻一定很大
D.有些合金的电阻率几乎不受温度变化的影响,可用来制成电阻温度计
2.（多选）
滑动变阻器的原理如图所示,则下列说法正确的是（）
A.若将a、c两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值增大
B.若将a、d两端连在电路中,则当滑片OP向右滑动时,变阻器接入电路中的阻值减小
C.将滑动变阻器以限流式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
D.将滑动变阻器以分压式接法接入电路时,必须连入三个接线柱
3.用电器距离电源为L,线路上的电流为I,为使在线路上的电压降不超过U,已知输电线的电阻率为ρ。
那么,输电线的横截面积的最小值为（）
A.
B.
C.
D.
4.两根不同材料制成的均匀电阻丝,长度之比l1∶l2=5∶2,直径之比d1∶d2=2∶1,给它们加相同的电压,通过它们的电流之比为I1∶I2=3∶2,则它们的电阻率之比ρ1∶ρ2为（）
A.
B.
C.
D.
5.如图所示,a、b、c为同一种材料做成的电阻,b与a的长度相等,b的横截面积是a的两倍;c与a的横截面积相等,c的长度是a的两倍。
当开关闭合后,三个理想电压表的示数关系是（）
A.V1的示数是V3的2倍
B.V1的示数是V2的2倍
C.V2的示数是V1的2倍
D.V2的示数是V3的2倍
6.（多选）为了提高电熨斗的电功率,可采用下列哪些方法（）
A.换一根同样材料、同样粗细但长度长些的电阻丝
B.换一根同样材料、同样粗细但长度短些的电阻丝
C.换一根同样材料、同样长度但细些的电阻丝
D.换一根同样材料、同样长度但粗些的电阻丝
7.
（多选）温度能影响金属导体和半导体材料的导电性能,在如图所示的图象中分别为某金属和某半导体的电阻随温度变化的关系曲线,则（）
A.图线1反映半导体材料的电阻随温度的变化
B.图线2反映金属导体的电阻随温度的变化
C.图线1反映金属导体的电阻随温度的变化
D.图线2反映半导体材料的电阻随温度的变化
8.给装在玻璃管内的水银柱加一电压,则通过水银柱的电流为0.1A,若将这些水银倒入一个内径为前者2倍的玻璃管内,接在同一电压上,通过水银柱的电流为多少?
能力提升
1.目前集成电路的集成度很高,要求里面的各种电子元件都微型化,集成度越高,电子元件越微型化、越小。
右图中R1和R2是两个材料相同、厚度相同、表面为正方形的导体,但R2的尺寸远远小于R1的尺寸。
通过两导体的电流方向如图所示,则下列关于这两个导体的电阻R1、R2关系的说法正确的是（）
A.R1>R2B.R1C.R1=R2D.无法确定
2.
在如图所示电路中,AB为粗细均匀、长为L的电阻丝,以A、B上各点相对A点的电压为纵坐标,各点离A点的距离x为横坐标,则各点电势U随x变化的图线应为（ ）
3.如图所示,P为一块半圆形薄电阻合金片,先将它按图甲方式接在电极A、B之间,然后将它再按图乙方式接在电极C、D之间,设AB、CD之间的电压是相同的,则这两种接法相等时间内在电阻中产生的热量关系正确的是（）
A.图甲产生的热量比图乙产生的热量多
B.图甲产生的热量比图乙产生的热量少
C.图甲产生的热量和图乙产生的热量一样多
D.因为是形状不规范的导体,所以判断不出哪一个产生的热量多
4.（多选）如图所示是插头式电阻箱的结构示意图,下列说法正确的是（）
A.电阻箱的铜塞拔出的越多,接入电路中的电阻越大
B.电阻箱连入时要拔出一些铜塞,以免电路短路
C.此电阻箱能得到的最大阻值为10Ω
D.要想使电阻箱的电阻为8Ω,应拔出的铜塞是3和5
5.（多选）如图所示,a、b分别表示由相同材料制成的两条长度相同、粗细均匀的电阻丝的U-I图象,已知导体电阻R=ρ
下列说法正确的是（）
A.a代表的电阻丝较粗
B.b代表的电阻丝较粗
C.a代表的电阻丝的阻值小于b代表的电阻丝的阻值
D.图线表示两个电阻丝的电阻随电压的增大而增大
6.（多选）一根粗细均匀的金属导线两端加上恒定电压U时,通过金属导线的电流为I,金属导线中自由电子定向移动的平均速率为v。
若将金属导线均匀拉长,使其长度变为原来的2倍,仍给它两端加上恒定电压U,则此时（）
A.通过金属导线的电流为
B.通过金属导线的电流为
C.自由电子定向移动的平均速率为
D.自由电子定向移动的平均速率为
7.如图所示,P是一个表面镶有很薄电热膜的长陶瓷管,其长度为L,直径为D,镶膜的厚度为d,管两端有导电金属箍M、N。
现把它接入电路中,测得它两端电压为U,通过它的电流为I,则膜的电阻为多少?
镶膜材料电阻率为多少?
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