高中人教版 (2019)实验：导体电阻率的测量表格教学设计

这是一份高中人教版 (2019)实验：导体电阻率的测量表格教学设计，共4页。教案主要包含了提出问题 引入新课，新课教学 电阻测量，新课教学 数据分析，教学反思等内容，欢迎下载使用。
课程基本信息
学科
物理
年级
高二
学期
秋季
课题
实验：导体电阻率的测量（第二课时）
教科书
书 名：普通高中教科书《物理》必修第三册
出版社：人民教育出版社 出版日期：2019年6月
教学目标
1. 理解测量电阻率的实验原理及实验方法
2. 通过分组实验，学会测量导体电阻率的方法，并能进行误差分析。
3. 通过测量电阻的过程中，进一步形成自觉遵守实验操作规程和谨慎操作的习惯。
教学内容
教学重点：
1. 学会利用伏安法测电阻，进一步测出金属丝的电阻率。
教学难点：
1.完成实验电路图的设计。
2.学会实验实物图的连接。
教学过程
【提出问题 引入新课】
师：通过上节课我们已经推导出了测量电阻丝电阻率的表达式
ρ=Rπd24l
根据表达式，我们还需要测量电阻丝的电阻R。请同学们回忆下初中相关知识，我们应该用什么方法来测量电阻丝的电阻呢？引导同学想到可以利用欧姆定律，这样我们就可以把公式进一步变形得到：
ρ=Uπd2I4l
【新课教学 电阻测量】
电路图的设计
师：我们应该如何设计实验电路图呢？
学生活动：引导同学根据这个原理尝试画出测量电阻丝电阻的实验电路图。多数同学设计如左图：
师：首先这个实验电路图是正确的。但是老师这里还需要提出一点小改进。我们把滑动变阻器采用另一种接法，如右图所示，大家想想这种接法有什么好处呢？
学生活动：学生计算出左边这幅图电阻丝两端的电压范围为多少呢？
为RR+RxU~U
师：教师直接讲解，右边这幅图以后我们将会学到这里的变阻器其实起到一个分压调节的作用，它可以使提供给电阻丝两端电压的调节范围更大为0~U，这样我们获得的实验数据就会更多，数据点也更分散一些，从而提高了测量精度。
2.电路图的连接
学生活动：请同学们根据电路图连接实物图。
师：总结连接电路图的注意事项：
①先断后合 ：连接电路时我们要使开关处于断开状态，检查电路无误后再闭合开关。
②按序连接 ：从电源正极出发，顺着电流方向流回到负极，先完成供电电路的连接。接着采用同样方法连接用电电路。电流表电压表连接时注意量程选择及电流从正接线柱流入，副接线柱流出。
③先小后大：我们要使提供给用电电路的电压电流值最好都能够从小到大的变化。那在此电路图中闭合电键时，应将滑动变阻器的滑片放在最左端。这样可使用电电路的电压从零开始变化。使实验数据更丰富，也提高了测量精度。
2.数据测量
学生活动：请同学们自主设计测量电阻丝电阻的实验表格并将实验数据填在表格中。
师：得到一组数据，提出问题：如何求R?
①利用欧姆定律，求每一组R再求平均值。
②利用图像方法，画出U-I图像，通过斜率求R
【新课教学 电阻丝有效长度及直径测量】
电阻丝有效长度测量
在测量时需要注意并不是测量电阻丝的总长度，而是接入电路的有效长度l即如图所示，请同学们多次测量读数并将数据记录在设计的表格中，到一组数据。为了减小误差，我们计算出有效长度l的平均值。
2.电阻丝直径测量
为了使结果更加精确，我们选择使用螺旋测微器。使用螺旋测微器在电阻丝的不同位置测量3次，并将实验数据记录在表格中，求得直径的平均值d。并计算出导线的横截面积S＝πd24。
【新课教学 数据分析】
将上面测量结果带入公式中，注意计算时要将cm，mm换算成国际单位制m。通过计算我们可以得出待测电阻丝的电阻率。对照电阻率表，可初步判断该材料。将该判断和本实验电阻丝上所写材料进行核实。
计算相对误差并进行误差分析。
【教学反思】
这节课我们从实验原理出发，进行了实验电路设计与连接，及电阻R，电阻丝有效长度l，横截面积s的测量，计算出电阻丝的电阻率。最后结合实验数据进行了分析，电阻率的测量不仅涉及到理论知识的应用，还需要根据实验条件和可用的仪器灵活选择合适的测量方法，并通过适当的方法来提高测量的准确。