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1、科学测量：金属丝的电阻率（精品课程设计）一、教学内容（一）、核心知识点：1、刻度尺、螺旋测微器的使用和读数；2、伏安法测试电阻（内接法外接法）3、电阻定律 4、测量金属丝的电阻率（二）、知识、技能、能力、思想方法 本节为学生分组的实验课，通过实验能反映学生对电学基础知识及实验的基本技能的掌握情况.如常用电学仪器的使用及其读数、实物电路的连接及动手操作的能力；毫米刻度尺的读数；螺旋测微器的正确使用及其读数；通过实验培养学生掌握基本的实验操作和严谨科学的实验态度.（三）、教学重点难点 （1）测定金属电阻率的原理；（2）伏安法测试电阻.（3）根据原理图连接电路 （4）实验操作注意事项（5）实验数据的
2、处理 （6）实验误差分析 二、学业要求 学业要求 1：科学探究 素养提升 1、能提出并准确表述在实验中可能遇到的物理问题。2、能在他人指导下制订实验方案。3、能选用电流表和电压表进行实验。4、能考虑实验中的安全问题。5、能分析实验数据，测得金属丝的电阻率。6、能撰写完整的实验报告，在报告中能呈现设计的实验方案、实验步骤、实验表格，以及数据分析过程和实验结论。7、能进行反思与交流。8、注意提升实验设计能力、实验器材的选用能力和误差分析能力。学业要求 2：科学态度与责任 1、能认识物理测量的精度依赖于实验器材。2、测量是有误差的。3、有主动应用科学知识帮助他人解决问题的意识。4、能体会电能的使用对
3、人类生活和社会发展的影响。三、课程设计 科学测量：金属丝的电阻率 第一课时：实验准备 第二课时：分组实验 第三课时：实验报告 科学测量：金属丝的电阻率(共 3 课时)第一课时：实验准备 1、伏安法测电阻（内接法外接法）2、测量金属丝电阻率的实验原理（电阻定律、欧姆定律）3、滑动电阻器的分压、限流两种连接方法。4、毫米刻度尺、螺旋测微器的读数（复习）5、电压表、电流表的读数 科学测量：金属丝的电阻率(共 3 课时)第二课时：分组实验 1、讲授实验原理（电路图）2、需要测量的物理量，测量仪器选择及操作规范 2、电学实验操作规范（连接电路）3、实验操作过程中必须注意的问题。4、学生分组实验教师巡视指
4、导 5、最后教师总结实验过程中学生提出的主要问题和解决办法。科学测量：金属丝的电阻率 (共 3 课时)第三课时：实验报告 1、讲授实验报告的要求 2、如何进行数据分析 3、如何进行误差分析 4、实验中几个疑点和考试热点 5、学生自主完成实验报告（结构要完整）四、教学方法 本课为学生分组实验课，选择讲授与实验指导相结合的教学方法，学生边实验出现问题提问并进行讨论等，以投影仪辅助，突出以讲授、学生分组实验实际操作和教师的指导为主，培养和提高学生的实验技能、科学素质为目标。体现教师的指导作用，教师控制课堂教学的进程，引导学生分析、讨论和解决各种实验中遇到的问题；学生要在教师的指导下积极认真自主完成实
5、验操作。调动学生的学习积极性，教材让学生自己看，思路让学生自己找，疑难点让学生自己发现和提出，错误让学生自己分析，实验让学生自己完成，问题让学生自己主动解决.学生在实验过程中各种实验技能得以培养和锻炼。实验课评价的落实：主要通过提问、讨论、练习、报告实验测量数据、教师巡回查看和分析实验报告来实现.五、新课教学 1、复习提问，检查学生实验的准备情况 教师提出三个与本实验有关的理论知识的问题，了解学生的预习情况。2、新课教学（1）介绍并投影出实验目的 使学生明确本节课的任务是什么目标是什么.（2）介绍实验原理 测金属电阻率的实验原理：利用复习提问中讲到的欧姆定律和电阻定律公式，引导学生推导得出求电
6、阻率的公式，再由此公式引导学生归纳须测量的物理量及测量的方法和手段.学生在操作时均能按电路原理顺利连接实物电路；螺旋测微器的使用。让学生实测读数，教师巡回指导.（3）介绍实验器材 学生对照原理电路了解需要测定的物理量，和每一个实验仪器操作的注意事项。（4）投影实验步骤及注意事项，学生在分组实验过程中可以自主进行核对和更正自己的实验操作，从而能够自己发现实验中应该注意的问题并能够自己解决。（5）实验过程中进行操作指导 教师在各实验小组之间巡回，重点观察学生螺旋测微器的读数，学生电路连接等.要求学生一定要要求按步骤进行实验的操作，必修严格按要求进行不能随意操作。在连接实物电路时先把电压表拿开，然后
7、将其它各元件串成一个大回路，最后再将电压表并接在待测金属丝两端 教师在巡回时要及时纠正学生电路连接、测量方法中的错误和不妥之处，特别注意纠正电压表和电流表的正负接线柱、量程，电压表和电流表的位置，滑动变阻器的限流接法是否正确及滑动触头的初始位置是否正确等错误.要求学生遇到解决不了的问题随时举手，这样可及时帮他们解决，使各组均能在顺利完成实验.【实验操作注意事项】1本实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须用电流表外接法 2实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、开关、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路(闭合电路)，最后再把电压表并联在待测金属导线的两端 3毫米刻度尺测量
8、被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两端点间的部分待测导线长度，测量时应将导线拉直，测量三次 4严格遵守螺旋测微器的使用规则，测金属丝直径一定要选三个不同部位进行测量 5、按设计的电路连接电路，并将滑动变阻器的滑片置于阻值最大值。6、接通开关前，注意检查电源是否短路，以免损坏实验器材。正确连接电表，正极流入负极流出，选择合适量程（安全、准确），电流表（00.6A）,电压表（03V），实验过程中电流不宜过大，时间不宜过长。7、实验过程中每组两个同学必须通力合作，电路连接完成后每名同学都要检查一次电路，确定符合要求后方可打开电源闭合电建。一个同学进行实验
9、操作另一个同学进行数据记录；时间允许两个可交换位置再进行一次实验。（6）讨论 本实验中为什么电流不宜过大?通电时间不宜过长?电流表的位置能否改接在电压表并接的两点内部?为什么金属丝的长度和直径的测量要选用不同的测量工具？选择测量工具的依据是什么？通过这些问题讨论，使学生通过对实验学习更加深入，同时提高应用知识解决问题的能力，3课堂小结 教师小结本节的主要内容，实验中主要出现的问题，完成比较好的小组，操作规范的小组等等.4、课后作业 完成本实验的实验报告，数据分析，实验结论（结构要完整）实验报告 测量金属丝的电阻率(参考)【实验目的】【实验器材】【实验原理与设计】【实验步骤】【实验操作注意事项】
10、【实验数据记录分析】【实验结论】【误差分析】【反思交流】实验报告：测量金属丝的电阻率（参考）一、实验目的 1、学会使用伏安法测量电阻。2、测定金属导体的电阻率。3、掌握滑动变阻器的两种使用方法和螺旋测微器的正确读数。二、实验原理 设金属导线长度为l，导线直径为d，电阻率为，则：由SlR，得：lRdlRS42。三、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。四、实验电路 Rx 五、实验步骤 1、用螺旋测微器在接入电路部分的被测金属导线上的三个不同位置各测量一次导线的直径，结果记录在表格内，求出其平均值 d。2、按照实验
11、电路连接好电器元件。3、用毫米刻度尺测量接入电路中的金属导线的有效长度，反复测量 3 次，结果记录表格内，求出其平均值L 4、移动滑动变阻器的滑片，改变电阻值。观察电流表和电压表，记下三组不同的电压U和电流I的值。5、将测得的 R、L、d，代入电阻率的计算公式lRd42中，计算出金属导线的电阻率。6、拆去实验电路，整理好实验器材。六、实验数据记录分析：表 1 次数 1 2 3 平均 直径 d/mm 长度 L/cm 表 2 次数 电压 U/V 电流 I/A 电阻 R=U/I（）电阻的平均值（）1 2 3 4 平均=【实验注意事项】1、实验中被测金属导线的电阻值较小，因此实验电路必须采用电流表外接
12、法。2、实验连线时，应先从电源的正极出发，依次将电源、电键、电流表、待测金属导线、滑动变阻器连成主干线路（闭合电路），然后再把电压表并联在待洲金属导线的两端。3、测量被测金属导线的有效长度，是指测量待测导线接入电路的两个端点之间的长度，亦即电压表两并入点间的部分待测导线长度 测量时应将导线拉直。4、闭合电键 S 前，一定要使滑动变阻器的滑动片处在有效电阻值最大的位置。5、在用伏安法测电阻时，通过待测导线的电流强度正的值不宜过大（电流表用 006A 量程），通电时间不宜过长，以免金属导线的温度明显升高，造成其电阻率在实验过程中逐渐增大。6、求 R 的平均值可用两种方法：第一种是用 RU/I 算出
13、各次的测量值，再取平均值；第二种是用图像（UI 图线）的斜率来求出.若采用图像法，在描点时，要尽量使各点间的距离拉大一些，连线时要让各点均匀分布在直线的两侧，个别明显偏离较远的点可以不予考虑。【实验误差分析】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、不论是内接法还是外接法，电压表、电流表内阻对测量结果都会产生影响；本实验中，由于金属丝的电阻不太大，应采用电流表外接法测电阻；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。