2024年第八章實驗八測定金屬的電阻率教學實錄魯科版選修3-1學校授課教師課時授課班級授課地點教具設計思路本節課以魯科版選修3-1《實驗八測定金屬的電阻率》為教學內容，通過實驗操作，引導學生掌握金屬電阻率的測量方法，培養學生的實驗技能和科學探究能力。課程設計注重理論與實踐相結合，通過實驗操作讓學生深入理解電阻率的概念，提高學生的動手能力和科學素養。核心素養目標1.培養學生科學探究精神，通過實驗操作，引導學生提出問題、設計實驗、分析數據，提高科學思維能力。

2.強化學生實驗操作技能，通過實際測量金屬電阻率，提升學生的實驗操作規范性和準確性。

3.增強學生科學態度與責任，培養學生嚴謹求實的科學態度和勇于探索的創新精神。教學難點與重點1.教學重點，

①理解電阻率的概念，掌握電阻率與電阻、長度、橫截面積的關系。

②學會使用實驗器材，包括電阻率儀、待測金屬絲、電壓表、電流表等，正確進行電阻率的測量。

③通過實驗數據分析，得出金屬的電阻率，并學會處理實驗數據，提高數據分析能力。

2.教學難點，

①在實驗過程中，如何準確控制實驗條件，確保實驗結果的可靠性。

②如何通過實驗數據分析，排除實驗誤差，得出準確的金屬電阻率值。

③理解電阻率與溫度、材料等因素的關系，以及這些因素對實驗結果的影響。教學資源準備1.教材：確保每位學生都有魯科版選修3-1《實驗八測定金屬的電阻率》教材。

2.輔助材料：準備金屬電阻率的相關圖片、實驗操作步驟圖表和測量電阻率的視頻資料。

3.實驗器材：包括電阻率儀、待測金屬絲、電壓表、電流表、導線等實驗器材，并確保其完整性和安全性。

4.教室布置：設置分組討論區，每個小組配備實驗操作臺，確保實驗空間充足。教學過程設計**用時：45分鐘**

**一、導入環節（5分鐘**）

1.**情境創設**：展示不同金屬絲的圖片，提問學生是否知道金屬絲的電阻與其物理性質有關。

2.**提出問題**：引導學生思考如何測量金屬絲的電阻，以及電阻與哪些因素有關。

3.**激發興趣**：通過提問，激發學生對金屬電阻率測量的興趣，為新課學習做鋪墊。

**二、講授新課（20分鐘**）

1.**電阻率概念**：介紹電阻率的概念，解釋其與電阻、長度、橫截面積的關系。

2.**實驗原理**：講解測定金屬電阻率的實驗原理，包括歐姆定律和電阻率公式。

3.**實驗步驟**：詳細講解實驗步驟，包括實驗器材的準備、連接電路、測量電阻值等。

4.**注意事項**：強調實驗過程中需要注意的事項，如安全操作、數據記錄等。

**三、實驗操作演示（10分鐘**）

1.**演示實驗**：教師演示實驗操作過程，包括連接電路、調整儀器等。

2.**學生觀察**：學生觀察實驗操作，并記錄關鍵步驟。

**四、鞏固練習（10分鐘**）

1.**小組討論**：學生分組討論，根據實驗原理和步驟，設計實驗方案。

2.**方案展示**：每組展示自己的實驗方案，其他組提出意見和建議。

3.**實驗操作**：學生按照設計的實驗方案進行操作，教師巡回指導。

**五、課堂提問（5分鐘**）

1.**提問環節**：教師提問，檢查學生對實驗原理和步驟的理解。

2.**學生回答**：學生回答問題，教師點評并糾正錯誤。

**六、師生互動環節（5分鐘**）

1.**問題解答**：教師解答學生在實驗過程中遇到的問題。

2.**討論交流**：學生之間討論實驗結果，分享實驗心得。

**七、總結與拓展（5分鐘**）

1.**總結回顧**：教師總結本節課的重點內容，強調實驗操作規范和注意事項。

2.**拓展延伸**：引導學生思考電阻率在生活中的應用，激發學生的創新思維。

**八、作業布置（5分鐘**）

1.**布置作業**：布置與金屬電阻率相關的課后作業，如計算不同金屬絲的電阻率、分析實驗誤差等。

2.**反饋評價**：鼓勵學生積極完成作業，并給予及時反饋和評價。

**九、教學反思**

本節課通過實驗操作，讓學生掌握了金屬電阻率的測量方法，培養了學生的實驗技能和科學探究能力。在教學過程中，注重師生互動，激發學生的學習興趣，提高學生的參與度。同時，通過拓展延伸，引導學生思考電阻率在生活中的應用，培養學生的創新思維。教學資源拓展1.拓展資源：

-金屬導電性能的研究：介紹不同金屬的導電性能，包括導電率、電阻率等參數，以及這些參數對實際應用的影響。

-電阻率的物理意義：深入探討電阻率的物理意義，包括電阻率與電子在金屬中運動的關系，以及溫度對電阻率的影響。

-金屬電阻率與溫度的關系：分析電阻率與溫度之間的關系，包括溫度系數的概念和應用。

-金屬電阻率的測量方法：介紹不同的金屬電阻率測量方法，如四探針法、惠斯通電橋法等。

-電阻率在電子工程中的應用：探討電阻率在電子工程中的實際應用，如電阻器的設計、電路分析等。

2.拓展建議：

-學生可以查閱相關書籍或資料，了解不同金屬的導電性能和電阻率。

-鼓勵學生進行小組合作，設計實驗方案，探究溫度對金屬電阻率的影響。

-引導學生利用網絡資源，了解電阻率在電子工程中的應用案例。

-學生可以嘗試使用不同測量方法，如四探針法，比較不同方法的優缺點。

-通過實際案例分析，讓學生理解電阻率在電路設計和分析中的重要性。

-組織學生參觀相關企業或實驗室，了解電阻率測量技術在工業生產中的應用。

-設計開放性問題，讓學生思考電阻率在新型材料研究中的應用前景。

-通過在線課程或講座，讓學生了解電阻率領域的最新研究動態。

-引導學生撰寫實驗報告或研究報告，總結實驗結果，并提出改進建議。

-鼓勵學生參加科學競賽或科技創新活動，將所學知識應用于實際問題解決。教學評價與反饋1.課堂表現：

-學生在課堂上的參與度：觀察學生在課堂討論、提問和實驗操作中的參與情況，評價學生是否積極舉手發言，是否主動提出問題或參與實驗。

-學生對實驗操作的掌握程度：通過觀察學生操作實驗器材的熟練度和準確性，評估學生對實驗步驟的理解和應用。

-學生對概念的理解：通過提問和課堂討論，檢查學生對電阻率概念、測量方法及相關原理的理解程度。

2.小組討論成果展示：

-小組討論的積極性：評價學生在小組討論中的互動情況，是否能夠積極分享觀點，是否能夠有效傾聽他人意見。

-小組討論的深度：通過小組展示的實驗方案和討論結果，評估學生對實驗設計的深入思考和對電阻率測量原理的掌握。

-小組合作精神：觀察學生在小組合作中的協作情況，是否能夠相互配合，共同完成任務。

3.隨堂測試：

-學生對知識點的掌握情況：通過隨堂測試，評估學生對電阻率概念、測量方法及相關計算的理解和運用能力。

-學生對實驗操作的理解：通過測試實驗操作的正確性和規范性，評價學生對實驗步驟和實驗器材使用的掌握程度。

-學生解決問題的能力：測試學生在面對實驗中出現的問題時，是否能夠運用所學知識進行解決。

4.學生自評與互評：

-學生自評：鼓勵學生在課后進行自我評價，反思自己在課堂上的表現，包括實驗操作、小組討論和知識掌握等方面。

-學生互評：組織學生進行互評，相互指出對方的優點和不足，促進學生之間的交流和學習。

5.教師評價與反饋：

-針對課堂表現：針對學生在課堂上的積極性和參與度給予肯定，對不足之處提出改進建議。

-針對實驗操作：對學生在實驗操作中的表現進行評價，強調操作規范和安全注意事項。

-針對知識掌握：對學生在知識點的掌握情況進行評價，針對薄弱環節提供額外的輔導和資源。

-針對小組討論：對小組討論的深度和廣度進行評價，鼓勵學生提出創新性的觀點和問題。

-針對隨堂測試：對學生的測試成績進行評價，分析學生在知識點掌握上的優勢和不足，為后續教學提供參考。

-針對學生自評與互評：鼓勵學生從自評和互評中吸取經驗教訓，提高自我反思和同伴學習的能力。課后作業1.實驗數據處理：

-已知實驗測得銅絲的電阻為0.5Ω，長度為1.0m，橫截面積為1.0mm2。請計算銅絲的電阻率（銅的電阻率約為1.68×10??Ω·m）。

-答案：ρ=R*(A/L)=0.5Ω*(1.0mm2/1.0m)=0.5Ω*(1.0×10??m2/1.0m)=0.5×10??Ω·m

2.電阻率與溫度的關系：

-鋁的電阻率隨溫度升高而增加，已知鋁在20℃時的電阻率為2.65×10??Ω·m，在100℃時的電阻率為3.75×10??Ω·m。假設溫度與電阻率呈線性關系，請計算鋁在150℃時的電阻率。

-答案：設溫度T與電阻率ρ的關系為ρ=a+bT，根據已知數據可得兩個方程：

2.65×10??=a+b*20

3.75×10??=a+b*100

解得：a=1.1×10??Ω·m，b=0.5×10??Ω·m·K?1

ρ(150℃)=1.1×10??+0.5×10??*150=2.05×10??Ω·m

3.電阻率與材料的關系：

-某種未知材料的電阻率為5.0×10??Ω·m，長度為2.0m，橫截面積為1.5mm2。若該材料制成一個電阻器，其電阻值是多少？

-答案：R=ρ*(L/A)=5.0×10??Ω·m*(2.0m/1.5×10??m2)=0.333Ω

4.電阻率與電流的關系：

-已知某金屬絲的電阻率為1.0×10??Ω·m，長度為5.0cm，橫截面積為0.5mm2。若通過金屬絲的電流為2.0A，求金屬絲兩端的電壓。

-答案：R=ρ*(L/A)=1.0×10??Ω·m*(5.0cm/0.5×10??m2)=0.1Ω

-V=I*R=2.0A*0.1Ω=0.2V

5.電阻率與電路設計：

-設計一個電路，要求使用電阻率為5.0×10??Ω·m的金屬絲，電阻值為10Ω。請計算所需金屬絲的長度和橫截面積。

-答案：設金屬絲長度為L，橫截面積為A，則

R=ρ*(L/A)=10Ω

A=ρ*(L/R)=5.0×10??Ω·m*(L/10Ω)

由于電阻率ρ已知，可以通過調整L和A的值來滿足10Ω的電阻要求。例如，若選擇L=20cm，則

A=5.0×10??Ω·m*(20cm/10Ω)=1.0×10??m2

因此，所需金屬絲的長度為20cm，橫截面積為1.0×10??m2。教學反思與總結今天的課，我覺得還是有不少收獲的。首先，我想談談教學方法上的反思。在導入環節，我嘗試通過展示不同金屬絲的圖片來激發學生的興趣，這個方法我覺得挺有效的，學生們對于金屬電阻率的測量有了初步的認識和期待。

在講授新課的時候，我盡量圍繞教學目標和重點來講解，比如電阻率的概念、實驗原理和步驟等。我發現，學生們對于實驗原理的理解相對較好，但在實驗步驟的細節上還是有些模糊。這可能是因為實驗操作比較復雜，需要學生有較強的動手能力。

在鞏固練習環節，我讓學生們分組討論，設計實驗方案。這個環節我覺得挺有意義的，學生們在討論中能夠互相啟發，共同解決問題。不過，我也發現有些學生對于實驗設計還不夠熟練，需要我在今后的教學中加強這方面的指導。

課堂提問環節，我盡量設計一些開放性的問題，讓學生們能夠自由發揮。不過，我發現有些學生回答問題時還是不夠自信，這可能是因為他們對知