2017下半年教师资格证考试《物理学科知识与教学能力》(初级中学)真题

2017下半年教师资格证考试《物理学科知识与教学能力》(初级中学)真题◇本卷共分为2大题14小题，作答时间为120分钟，总分150分，90分及格。一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)1、图1所示为初中物理某教科书中“声音的特性”一节的演示实验。该实验在物理教学中用于学习的相关知识是()。A.响度B.音调C.音品D.音色[答案]B[解析]实验中通过改变尺子伸出桌面的长度，让学生观察尺子振动的快慢，并倾听音调的不同，从而得出音调与频率的关系，故本题选B。2、物理学史在物理教学中具有重要的教育价值。图2所示为某中学物理教科书介绍物理学家做实验的情境，该物理学家及他所做的这个实验为人类认识自然起到了重要的作用。该实验情境表示的是()。A.赫兹通过实验发现电磁波B.法拉第通过实验发现电磁感应现象C.库仑通过实验发现库仑定律D.奥斯特通过实验发现电流的磁效应[答案]A[解析]图中实验所用仪器为电磁波探测器——谐振环，谐振环是把一根粗铜丝弯成环状，环的两端各连一个金属小球，球间距离可以调整。赫兹把谐振环放在放电的莱顿瓶(一种早期的电容器)附近，反复调整谐振环的位置和小球的间距，在两个小球间会闪出电火花。赫兹认为，这种电火花是莱顿瓶放电时发射出的电磁波．被谐振环接收后产生的。故本题选A。3、“嫦娥四号”是我国探月工程计划中的一颗人造卫星，设该卫星离月球中心的距离为r，绕月周期为T，月球的半径为R，月球表面的重力加速度为g月，万有引力常量为G，则由上述信息可知()。A.月球的质量为B.月球的平均密度为C.卫星绕行的速度为D.卫星绕行的加速度为[答案]C[解析]4、空间某静电场的电势随χ的变化情况如图3所示，根据图中信息，下列选项中能正确表示对应的电场强度E随χ变化关系的是()。A.B.C.[答案]B[解析]5、以固定点电荷P为圆心作两个同心圆，如图4虚线所示。带电粒子Q在P的电场中运动轨迹与两圆在同一平面内，a．b、c为轨迹上的三个点，其在a．b、c三点的加速度大小分别为aa、ab、ac，速度大小分别为Va、Vb、V0、则()。ABCD[答案]D[解析]6、暂缺ABCD[答案][解析]暂缺7、暂缺ABCD[答案][解析]暂缺8、暂缺ABCD[答案][解析]暂缺二、简答题(本大题共2小题，每小题l0分，共20分)9、学生分组实验是物理教学的一种形式，简述学生分组实验的作用。[答案][解析]分组实验是在教师指导下，由学生独立进行操作的实验，也是实验教学的核心部分。其特点是整个实验由学生独立操作完成，教师进行必要的指导。其主要作用是：第一，感受性强，可激发学生的学习热情和兴趣。第二，能给学生创造小组合作的机会，有利于调动学生的主观能动性，帮助学生形成小组合作的意识。第三，使用全新的仪器具有较强的实践性，动手组装、操作仪器有利于增强学生的动手能力和创造能力。第四，分组合作中会产生思维的碰撞。更有利于培养学生独立思考的能力，养成辩证地看待问题的习惯。10、教学中通常会用“示意图”表达物理情境．结合实例简述“示意图”在物理教学中的作用。[答案][解析](1)借助示意图的“直观”功能，能够将抽象的知识更加形象地展示出来。比如在学习“杠杆”的时候，“力臂”是教学难点，学生理解起来比较困难，往往需要教师画出杠杆的受力示意图，如图1，以此更直观地呈现杠杆的受力．从而帮助学生更轻松地理解该知识点。再比如，电场中引入了电场线，如图2(a)(b)，磁场中引入了磁感线，光学中引入了光线，这些都是为了更直观形象地描述物理量。这些假想的线虽然不存在，但是却把电场、磁场描述得栩栩如生，使抽象的物理描述变得异常简单。这些示意图代替了繁琐的语言表达，使一些难以用语言表达的问题得以清楚呈现。(2)借助示意图的“描绘”功能，能够呈现复杂的物理过程。物理过程指物理模型在特殊情境中的变化过程。正确分析物体运动中受力与位移、速度等之间的关系，是解决问题的关键。比如在学习滑块木板模型(如图3)、带电粒子在电磁场中的运动等内容时，借助示意图，能更准确地呈现复杂的物理过程，帮助学生分析问题，解决问题。三、案例分析题(本大题共2小题。第11题20分，第12题30分，共50分)11、下面是某老师布置的一道习题和某位同学的解答。为了比较水和煤油的比热容大小，小明利用实验室中两套相同的实验装置(图5)，按如下步骤进行实验。(1)在两个相同的烧杯中分别加入温度相同、体积相同的水和煤油：(2)调节铁架台上烧杯支架到酒精灯灯芯之间的距离．使两套装置灯芯到烧杯支架的距离相同(3)在烧杯支架土放置石棉网，再在石棉网上放置烧杯(放置石棉网的目的是使烧杯不被烧坏)；(4)缓慢、反复提拉搅拌器，使水和煤油流动起来；(5)记录相同时间内，水和煤油的温度；(加热时间不能过长，不能使煤油沸腾)：实验结果：加热时间相同，煤油升高的温度比水的高，表明煤油的比热容比水大。问题：(1)什么是比热容?(4分)(2)指出学生解答的错误并给出正确答案。(6分)(3)针对学生存在的问题，设计一个教学片段或思路，帮助学生掌握正确分析和解决此类问题的方法。(10分)[答案][解析](1)一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比．叫作这种物质的比热容。(2)①“体积”错误，改为“质量”；③“不被烧坏”错误，改为“受热均匀”；④“水和煤油流动起来”错误。改为“水和煤油受热均匀”；⑤温度；煤油；“煤油的比热容比水大”错误，改为“水的比热容比煤油大”。(3)教学片段：师：同学们，大家来回忆一下物质的比热容是怎么定义的呢?生：一定质量的某种物质，在温度升高时吸收的热量与它的质量和升高的温度乘积之比．叫作这种物质的比热容．生：可以在Q、m,都相同的条件下，比较水和煤油温度的变化，来推测c的大小。温度升高多．比热容反而小。生：也可以在m,和Δt都相同的条件下，比较水和煤油吸收热量的多少，来推测c的大小。吸收的热量多，比热容就大。师：对，要想研究水和煤油的比热容大小，需要在相同的条件下，比较一个可测量的因素。对比一下刚才两种做法，就会发现，在Q、m都相同的条件下，比较水和煤油温度的变化，来推测c的大小，比较好实现。我们可以按照这个思路去设计实验。师：在这个实验过程中，我们怎样保证Q、m相同呢?生：烧杯中放入水和煤油的质量必须相同，要保证两组实验酒精灯状态相同，灯芯到烧杯支架的距离要相同。师：可以直接用酒精灯对烧杯加热吗?为什么呢?大家对比一下烧杯底部和酒精灯可加热区域的大小。生：哦，我知道了，烧杯底部大于酒精灯可加热区域，所以不能直接对烧杯加热。如果直接对烧杯加热．烧杯受热不均，会造成杯内液体局部爆沸。师：对，严重的话，还会造成烧杯炸裂，所以大家做实验时，要保证安全，就要在烧杯下边放置石棉网。师：同理，实验中搅拌器的作用是什么?生：也是使上下液体受热均匀。师：非常好，我们从比热容的计算式分析了实验的可行性，又从实验操作预估了实验注意事项，这类题目，大家理解了吗?生：理解了。12、下面是某教师在初中物理“大气压强”一课的教学片段。老师：同学们，上课了，上节课我们学习了液体压强，这节课，我们学习大气压强。大家看PPT(图6)一起朗读。(学生朗读PPT展示的内容)老师：同学们，大家知道什么是大气压强了吧?有谁能说说?(学生都低下了头，谁也没出声)老师：我们来看一个实验(老师拿出一个装满水的玻璃杯，用硬纸片盖在杯口后迅速翻转)。老师：纸片为什么不会掉下来?(学生七嘴八舌地说：纸片被水吸住了；纸片跟杯口黏在一起了；纸片湿了……)老师：你们是怎么看书的?纸片下方什么都没有了吗?其实是大气压强将纸片托住了。请同学们举出在生活中其他利用大气压强的事例。学生甲：吸盘。吸管喝饮料，拔火罐。老师：还有吗?学生乙：纸放在手上往前推，掉不下来。老师：同学们看PPT(图7)，这是书上的实验，谁来解释一下?(学生没有出声)老师：唉!铁皮罐是被罐外大气压压瘪的!知道吗?学生：(齐声地说)知道了!老师：好!通过学习，我们已经知道了什么是大气压强，也知道大气压强在生活中的运用，很好!剩下的时间大家再朗读几遍教材。学生丙：老师，我还是不太懂。老师：你先读几遍再说。问题：(1)简述大气压强产生的原因。(6分)(2)对上述课堂实录中老师教学存在的问题进行评述。(12分)(3)设计一个教学方案(形式不限，可以是教学思路、教学活动等)，解释为什么铁皮罐被压瘪了。(12分)[答案][解析](1)大气压强产生的原因：地球周围包裹着厚厚的大气层，这些空气同样受重力的作用。同时空气又具有流动性，因此向各个方向都有压强。换句话说，由于地球对空气的吸引作用，空气压在地面上，就要靠地面或地面的其他物体来支持它，这些支持着大气的物体和地面，就要受到大气压力的作用。单位面积上受到的大气压力，就是大气压强。(2)①教师角色的把握：新课改要求教师应该由“传授者”转变为“组织者”、“引导者”和“合作者”，该教师不能转变自己的角色，过分依赖教材，也没有对学生进行有效的引导，这与新课标的要求是相悖的。②教学内容的处理：该教师一味地让学生朗读教材，这种过分依赖教材的做法束缚了学生的思维。新课改后，教师要做的是用教材教而不是教教材。此外，教学内容的安排不具有科学性，在授课过程中也不注意物理思想、方法的合理渗透。③教学方式的选择：该教师在很短时间内完成了教学任务，忽视了学生的主体地位，没有帮助学生进行有意义的学习，重结论轻过程。对于学生而言，这是一种纯灌输式的学习，不符合新课程的理念。④学生的学习效果：在新课程下，学生学习效果的评价取决于教学目标的达成度。该教师未能达成教学目标，学生没有学会知识与技能，没有学会学习方法。该教师追求的教学效果非常狭隘，对教学任务的完成和教学效果的定义过于简单。⑤教学提问：对于学生的提问，该教师不仅没有给出合理的解答，更没有给予学生应有的激励和引导。因此，该教师的做法不利于调动学生的学习积极性，降低了学生对物理的学习兴趣。(3)教学片段如下：师：请同学们观看多媒体展示的动画，也就是课本上的实验，同时思考铁皮罐会有怎样的变化?学生分组讨论后．派代表回答。生：不盖盖子的时候不会发生变化，盖上盖子的铁皮罐可能会变瘪。教师播放动画结果．引导学生思考原因。师：要分析产生这两种情况的原因，首先要分清两者有什么不同。谁能说一下两者有什么不同?生：铁皮罐口打开。罐内外空气是相通的；铁皮罐口用盖子盖紧，罐内外空气不相通。师：非常好，罐内外空气相通，用冷水浇铁皮罐，罐内外气体压强相同，所受压力也相同，所以不会发生变化。要分析罐子会不会有变化，就要分析它的受力情况，分析罐内外压强的情况。谁能分析一下盖盖子时铁皮罐的情况?生：水烧开时，罐内有大量的水蒸气，空气被水蒸气排出铁皮罐。盖上盖子之后，罐内外空气不相通，罐内水蒸气受冷凝结。罐内压强降低。师：对，此时外界压强没有变，大于罐内压强。这样罐子就会被外界大气压“挤”瘪。大家理解了吗?学生：理解了。四、教学设计题(本大题共2小题，第13题12分，第14题28分，共40分)13、某物理教科书关于“光的折射”一章某节展示的一张图片如图8所示。任务：(1)简述光的折射规律。(4分)(2)设计一个教学片段，作出光的折射规律示意图，并解释图8展示的光现象。(8分)[答案][解析](1)光折射时，折射光线、入射光线与法线同在一个平面内；折射光线和入射光线分别位于法线两侧，折射角随入射角的增大而增大，随入射角的减小而减小；当光从空气垂直射入水中或其他介质中时，传播方向不变。(2)教师：同学们，上课前老师给大家表演一个关于铅笔的魔术，大家注意观察。(教师演示“水折断铅笔”实验)学生：铅笔在水中被折断了。教师：铅笔是真的被水折断了吗，大家再看看刚才这支铅笔。(教师把铅笔从水中拿出来)学生：没有。教师：为什么铅笔在水中会出现“折断”的现象，而在空气中却没有呢?实际上，这与光的折射有关。教师：接下来我们就用一个简单的实验来探究光的折射规律，看看光线在折射时，有什么样的特点。(教师演示激光笔发出的光线射入水中的实验，准备光源、水槽、光屏。为了使