2.4 实验：测金属的电阻率 课时教案（表格式）2025--2026年教科版高中物理必修第三册

2.4《实验：测金属的电阻率》课时教案 学科 物理 年级册别 高二上册 共1课时 教材 教科版高中物理必修第三册 授课类型 实验探究课 第1课时 教材分析 教材分析 本节课选自教科版高中物理必修第三册第二章《直流电路》中的第四节《实验：测金属的电阻率》。该实验是电学基础实验的核心内容之一，旨在通过实际操作深化学生对电阻定律R=ρL/S的理解，并掌握测量材料电阻率的基本方法。教材以“伏安法测电阻”为基础，结合长度与直径的精确测量，引导学生完成从理论公式到实践验证的全过程，突出科学探究的完整性。本实验不仅巩固了欧姆定律、串并联电路等知识，还为后续学习闭合电路欧姆定律和电功率计算提供了重要支撑，具有承上启下的作用。 学情分析 高二学生已具备一定的电学基础知识，掌握了欧姆定律、电阻的概念及基本电路连接技能，能够识别电压表、电流表并进行简单读数。但在实验设计、误差分析、仪器规范使用（如螺旋测微器）等方面仍存在明显不足。部分学生缺乏系统性思维，容易忽视实验细节，导致数据偏差较大。同时，对图像法处理数据的应用尚不熟练。因此，教学中需强化动手前的方案设计指导，采用“任务驱动+小组合作”的方式，帮助学生建立完整的实验逻辑链条，并通过教师示范与即时反馈纠正操作误区，提升科学探究素养。 课时教学目标 物理观念 1. 理解电阻率是描述材料导电性能的本质属性，知道其与导体形状无关； 2. 掌握利用伏安法测量金属丝电阻的原理，并能结合R=ρL/S推导出电阻率的计算表达式。 科学思维 1. 能根据待测电阻大小合理选择电流表内接或外接法，理解不同接法带来的系统误差； 2. 学会运用U-I图像求解电阻值，提升数据建模与图示分析能力。 科学探究 1. 能独立完成实验装置搭建、仪器调节、数据采集与记录全过程； 2. 能分析实验中的主要误差来源，提出改进建议。 科学态度与责任 1. 在实验过程中养成严谨细致、实事求是的科学态度，尊重原始数据； 2. 在小组协作中主动承担任务，乐于交流分享，增强团队意识与责任感。 教学重点、难点 重点 1. 掌握伏安法测电阻的实验原理及电路连接方法； 2. 正确使用螺旋测微器和米尺测量金属丝的直径与长度。 难点 1. 判断电流表内接法与外接法的选择依据及其对测量结果的影响； 2. 运用图像法处理实验数据并准确计算电阻率，进行合理的误差分析。 教学方法与准备 教学方法 情境探究法、合作探究法、讲授法、实验操作法 教具准备 电源、开关、滑动变阻器、电压表、电流表、待测金属丝（镍铬合金）、米尺、螺旋测微器、导线若干 教学环节 教师活动 学生活动 一、问题导入，激发探究动机 【5分钟】 一、创设真实问题情境，引出实验课题 （一）、讲述工程案例，引发认知冲突。 教师讲述：“同学们，假设你现在是一名电力工程师，要为一座新建小区铺设输电线。你可以选择铜线或铝线，但成本相差很大。如果你不知道哪种材料更‘省电’，你会怎么决策？仅仅看粗细吗？”引导学生意识到，决定导电性能的关键不是粗细，而是材料本身的特性。 接着提问：“我们已经学过电阻公式 R = ρL/S，其中ρ就是我们要找的那个‘本质参数’———电阻率。它就像材料的‘身份证’，决定了这个物质导电能力强弱。那么问题来了：我们能不能亲手测出一段金属丝的电阻率？它到底是多少？”由此自然引出今天的实验主题。 （二）、回顾核心公式，构建理论框架。 教师板书展示电阻定律：R = ρL/S，逐项解释符号含义，强调ρ只与材料种类和温度有关，与L、S无关。然后设问：“要测ρ，我们需要测量哪些物理量？”学生回答后归纳：需测R（电阻）、L（长度）、d（直径→算S）。进一步追问：“如何测R？”引导学生说出伏安法：用电压表测U，电流表测I，由R=U/I得出。 （三）、发布挑战任 ... ...