1、2015 年上半年中小学教师资格考试物理学科知识与教学能力试题（初级中学）参考答案及解析一、单项选择题1 【答案】B。解析：近视眼成像在视网膜前，取下眼镜后，像的位置在光屏的前面。为了能使像清晰，根据凸透镜成像原理，应该将蜡烛靠近凸透镜，像才会逐渐远离凸透镜，所以 A 错误。因为像在光屏前，所以应该将光屏靠近透镜，B 正确，C 错误。如果再加入凸透镜，成像位置更加靠前，所以 D 错误，故选 B。2 【答案】A。解析：当滑片向左端滑动时，整个电路电阻减小，根据欧姆定律，通过电流表的电流增大，小灯泡的电压增大，故选 A。3 【答案】B。解析：选项 A 中原点 O 处的电场相当于 1/4 圆环在原点
2、 O 处的电场。选项 B 中的电场既有 1/4 带正电圆环在原点 O 处的电场，又有 1/4 带负电圆环在原点 O 处的电场，且两个电场夹角小于 90，合场强变大。选项 C 中两个 1/4 带正电圆环在原点 O 处的电场相互抵消，最终只有 1/4 带负电圆环在原点 O 处的电场，大小与 A 中的电场相同。选项 D 中两对正电荷和两对负电荷在 O 点的电场相互抵消，合场强为 O。对照四个选项，电场强度最大的是选项 B。故选 B。4 【答案】A。解析：t=0 时 M 点位于平衡位置，且速度方向向上，M 点位于平衡位置上方的最大位移处，则 MN 间最短有个 波长的波形，则 MN 两点间距离为（k+
3、） ， （k=0，l，2，） ，34个 34故 C 正确。5 【答案】B。解析：对绳子上的结点 P 进行受力分析：平衡后设 NP 与水平方向的夹角为 ，根据几何关系得 。据平衡条件可得 。 sin=25 sin=21所以 = ，故答案为 B。21 526 【答案】D。解析：过理想气体的 A 点和 B 点，分别做它们的等容变化的图，可以看出点 B与 t 轴上的273连线的斜率大于点 A 与 t 轴上的273 连线的斜率，且体积 V ，所以1/VAVB。B 到 C 过程，温度相等，压强增加，由理想气体状态方程得 VBVC。 ，所以 VAVBVC。7 【答案】A。解析：一个 原子核衰变为一个 原子核
4、的过程中，发生 衰变的次数为23892 20682 （238-206)4=8 次，发生 衰变的次数为 28-(92-82)=6 次，选项 A 正确。8 【答案】C。解析：根据右手定则，开始时感应电动势的方向为正，因此排除 B、D 。设经过时间 t，且未脱离右边磁场区域时，导体杆转过的角度为 ，则 ，导体有效切割长度为t。 可知， ，B 、R、 不变。根据数学知识，杆中的电2LRsin21EBL2Esint动势在右边磁场区域，从 0 开始随着时间增大，离开磁场后变为 0；进入左边区域后，方向变为负向，电动势从 0 开始随着时间增大，离开磁场后变为 0，可知 C 正确，故选 C。二、简答题9 【参
5、考答案】物理规律教学的基本过程为：创设便于发现问题、探索规律的物理环境；思维加工、建立规律；引导学生对规律进行讨论、加深理解；引导学生运用规律解决问题，加深对物理规律的理解和掌握。（1）创设便于发现问题、探索规律的物理环境【演示实验导入】将一个瘪的空牙膏管放进一个盛水的容器里；往瘪的牙膏管中吹气使之鼓起，再放进水里，鼓的牙膏管却浮于水面并未下沉。【提出问题】为什么同一个牙膏管，瘪的下沉，而鼓的就上浮呢？由此导入新课。（2）思维加工，建立规律【活动体验】阿基米德故事介绍。学生体验：空矿泉水瓶漂浮在水面上，用手把空矿泉水瓶向下慢慢压入水中。问题：a你的手有什么感觉？b矿泉水瓶的重力如何变化？受到的
6、浮力如何变化？c水面高度有什么变化？d通过活动体验和观察，能够得出什么结论？总结：矿泉水瓶浸入水中的体积越大，排开水的体积就越大，受到的浮力越大。浮力大小，理论推导环节如下：a提出问题：物体浸入水中受到的浮力等于排开液体的重力，这条结论对于一般的物体适用吗？b探究实验：浮力的大小跟排开液体所受重力的关系。归纳总结：阿基米德原理内容。（3）引导学生对物理规律进行讨论，加深理解：阿基米德原理不仅适用于液体，对于气体同样适用。（4）引导学生运用规律解决问题，加深对物理规律的理解和掌握：习题练习。10 【参考答案】实施科学探究有利于激发学生的学习兴趣在实施科学探究中，开始可以设置各种问题情境，引导学生
7、发现新的物理情境与已有知识的冲突所在，从而提出问题，这样能大大地激发学生的学习兴趣。如在“液体压强”一课的教学中，可向学生提出问题：你见过活的带鱼吗？为什么我们见到的带鱼都是死的？实施科学探究有利于培养学生良好的思维习惯，帮助学生掌握科学研究的方法科学探究不仅是教学的一种重要方式，也是人们进行科学研究的一种重要方法。在教学中实施科学探究，使学生通过经历与科学工作者进行科学探究时的相似过程，不仅有利于培养学生良好的思维习惯，而且有助于学生掌握科学研究的方法。实施科学探究有利于培养学生的创新精神物理教学中，有的问题需要通过教师引导学生自己设计实验来进行探究，让学生自己设计并动手进行实验，无疑能培养
8、学生的创新意识。 实施科学探究有利于培养学生的科学态度和科学作风科学探究的过程是一个严格的科学过程，要想获得一个正确的探究结果，必须尊重客观事实，避免主观臆断，这对培养学生实事求是的科学态度十分有益。三、案例分析题11 【参考答案】（1）第一问中求电阻的公式推导过程不全面，原因可能是学生只是对公式死记硬背，没有理解定义式和推导式的区別，得出推导公式要写出正确、完整的推导过程。第二问中对于电路串并联分析错误，误以为正常加热 S1、S 2都闭合的状态下，电阻 R1和 R2是串联的，实际上两个电阻是并联状态。而在求加热煮饭电饭锅消耗的电能时认为只有电阻尺 R2连入电路中，电能求解错误，原因可能是学生
9、对加热煮饭和保温过程的物理原理没有搞清楚，串联和并联电路求电阻的规律混淆。正确的解答如下：（1） 。)(1204， 212 PURPRUIP（2）加热煮饭状态，R 1、R 2并联接入电路。 。)(57420012总 UPR22506.8410()457Wt J答：R 1的阻值是 1210，电饭锅 10 分钟消耗的电能是 6.84105J。（2）针对学生的错误，教师不能全盘否定，应该引导学生意识错误，改正错误。首先让学生复习电功和电功率的基本公式，结合欧姆定律推导出电功和电功率的变形式，并引导学生学会在简单电路中求用电器的功率和电能。其次，再让学生分析电饭锅的工作原理，弄清楚加热煮饭和保温状态电
10、路的连接方式，并分别画出电路图，引导学生根据保温状态的电路图挖掘已知条件求出的阻值。最后，复习串、并联电路的物理规律，并让学生讨论串并联电路的特点及识別方法对照加热煮饭状态的电路图，结合上面复习的公式让学生自己解决第二个问题。12 【参考答案】（1）该课堂教学片段在提问技能、教学策略设置方面，能够创设教学情景激发学生学习兴趣，但是根据新课程标准对于教学实施以及教学评价的要求，该课堂实录存在以下几个方面的问题：教学内容不完整。李老师只是帮助学生认识压力的作用效果和受力面积的关系，而忽视了和压力大小的关系，严重违背了教学内容的科学性、准确性原则。没有体现启发式、探究式的教学方法。只注重教师的主导作
11、用，没有强调学生是学习的主体，没有调动学生学习的积极性在实验教学过程中没有让学生自主探索获取知识并解决问题，只注重知识的传授，没有关注学生的全面发展。教学评价原则。该教师对学生回答的评价内容没有进行全面的、发展的点评，也没有有效的反馈。学生无从而知自己对于内容的理解是否正确，是否完整。（2）教学方案如下：一、新课引入出示图片：（1）小姑娘站在雪地里，对雪地有压力，双脚陷入雪里；一大人利用雪橇站在雪地里，对地面也有压力，却几乎没有陷入雪地；（2）用手按皮肤，手指对皮肤有压力，皮肤被按进一些，用的力越大，陷入越深；（3）用手按图钉帽，手对图钉有压力，图钉尖扎进桌面；（4）吊有钩码的细绳对橡皮泥有压
12、力作用，细绳压入橡皮泥。师：用物理语言描述这些事例，找出这些事例中所包含的共同特征？（学生思考回答，教师引导提出：相同之处，都有压力产生，都产生了作用效果）师：请同学们分析这些现象的相同点和不同点？（学生思考回答，教师引导提出：不同之处，压力的作用效果，力的大小、受力面积等不同）师：谁能够根据这些现象提出一个可探究的问题？（学生思考回答，教师引导提出：压力的作用效果跟什么因素有关？）二、探究压力的作用效果跟压力大小及受力面积的关系1猜想：师：那么，压力的作用效果和哪些因素有关呢？请说出你的理由。 （学生回答：压力大小，受力面积大小）师：压力的作用效果的大小可能跟这些因素有关，我们要研究跟其中一
13、个因素的关系采用什么研究方法？生：控制变量法。2设计实验；师：如何显示压力的作用效果？现在我给你一把钢尺和几本相同的书本，你如何控制和改变压力、受力面积等变量？（教师边启发边演示完成任务，设计实验要解决三个问题：显示什么，如何显示？控制什么，如何控制？改变什么，如何改变？通过这样的程式化的锻炼，可使学生有目的、有方法地进行实验设计，提高课堂效率。 ）生：用钢尺形变的程度显示压力的作用效果；通过控制放在钢尺上书本的个数来控制压力；通过书本的横放和倒放控制受力面积。3学生分组实验，教师巡视指导。4请同学们说出实验的过程和得到的结论，教师追问：如何控制压力不变和受力面积不变的？5师总结：压力的作用效
14、果跟压力的大小和受力面积有关，我们物理学中用压强表示压力的作用效果。板书：压强：表示压力的作用效果。四、教学设计题13 【参考答案】（1）教材中“改变钢尺长度”实质上是改变钢尺振动频率，设计意图是探索物体振动频率与音调的关系。（2）活动：全班同学齐唱歌星韩红的青藏高原 ，到最后一句学生声音再大也唱不上去。师：大家为什么唱不上去了呢？（因为声音太高了）师：声音的高低是声音的一个特性，物理上我们叫音调。大家感觉一下高低不同的声音。播放不同音调的声音（事先录好的不同音调的声音，声源的频率分別为100Hz，500Hz、2000Hz 等）师：大家对不同音调的声音用生活语言来描述一下。（低沉、刺耳、声音尖
15、等）师：那么声音的音调的高低与什么有关呢？大家看下面这个实验。演示：把钢尺一端紧压在桌边，保持用相同大小的力拨动钢尺，改变钢尺伸出桌面的长度，比较钢尺振动情况和所听到的声音。学生听到声音的高低不同，观察钢尺的振动快慢。学生可以分组自己完成此实验，把实验结果填入表格中。钢尺伸出桌面长度 振动快慢 声音高低长短通过观察可以得出：钢尺伸出桌面越短，钢尺振动越快，听到声音的音调越高。师：振动快慢是一个很重要的物理量，它决定着音调的高低。物理学中用每秒内振动的次数频率来表示物体振动的快慢。介绍频率的概念、单位。结论：声音的音调与声源振动的频率有关。发声器振动的频率越高，音调越高。阅读课本中的“小资料”
16、，了解人和一些动物的发声和听觉的频率范围。14 【参考答案】（1）欧姆定律：通过导体的电流跟导体两端的电压成正比，跟导体的电阻成反比。（2）教学设计如下：一、教学目标（一）知识与技能通过实验探究电流、电压和电阻的关系；会同时使用电压表和电流表测量一段导体两端的电压和其中的电流；会使用滑动变阻器改变部分电路两端的电压。（二）过程与方法通过探究过程，进一步体会科学探究方法；体会用“控制变量法”的研究方法研究物理规律的思路，学习用图像研究物理问题；通过实验、分析和探索的过程，提高根据实验数据归纳物理规律的能力。（三）情感态度与价值观在收集、处理数据的过程中培养实事求是的科学态度；通过探究，揭示物理规
17、律，获得探索未知世界的乐趣；重视对物理规律的客观性、普遍性和科学性的认识，注意科学世界观的形成。二、教学重点通过经历完整的实验探究，认识电流、电压和电阻的关系。三、教学过程（一）复习提问电流是怎样形成的？形成电流的原因是什么？什么是电阻？学生以举手的形式回答问题。（这部分问题是学生已经有了感性的认识，大部分学生回答得很正确，即使有少数同学回答错误也没有关系，学生之间会进行纠正。 ）（二）新课引入1同学们都使用过台灯，当我们调节台灯旋钮的时候，台灯的亮度会发生改变，这是为什么？学生观察并思考（这是生活中常见的现象，使学生感觉到物理来源于生活。 ）2演示：出示调光台灯开关，并转动旋钮，让学生观察台
18、灯亮度的变化。3提出问题：灯泡逐渐变亮（或变暗） ，说明了通过灯泡的电流是怎样变化的？学生回答：电流逐渐变大（或变小） 。4请同学们完成下列实验：（1）把 2.5V 小灯泡和演示用电流表串联，分别跟一节干电池和两节干电池组成电路。闭合开关，观察先后两次电流表示数及小灯泡的亮度。分析实验现象，大胆猜想电流的变化可能跟什么有关？对于同学们的猜想不论对错，教师都应认真对待，但应该注意：猜想不是瞎猜、乱猜。（应该引导学生在原有知识的基础上有根据，符合逻辑进行猜想。所以在这里设计实验，让学生通过实验猜想。 ）（三）实验探究1提出问题：电流与电压、电阻有什么定量关系？2猜想与假设：分析导体两端的电压越大，
19、通过的电流就越大，猜测电流可能与电压成正比；导体的电阻越小，通过的电流就越大，猜测电流可能与电阻成反比。3设计实验：猜想的正确与否需要通过实验来验证。（ ）电流可能受电压和电流两个因素的影响，如果两个因素同时变化（如在改变电压的同时，1也改变电阻） ，能否判断电流变化是谁引起的吗？我们应该用什么方法进行探究？（学生思考后回答：不能；控制变量法。 ）（2）这个实验应如何设计呢？与我们之前学习的哪个实验相似？学生思考讨论，设计实验方案，确定实验方法：先让电阻保持不变，改变电压，观察电流随电压变化的情况；保持电压不变，改变电阻，观察电流随电阻变化的情况。与探究决定电阻大小的因素实验很相似。（设计实验
20、部分是一个难点，教师要进行引导，不要轻易否定学生的想法，在设计过程中教师可以提出启发性的问题，让学生自我发现问题）（3）探究电阻一定时，电流跟电压之间的关系。a请同学们讨论，这个实验需要哪些器材？它们的作用各是什么？怎样才能改变电阻两端的电压？画出电路图。学生思考、讨论，汇报所需的实验器材及它们的作用，画出电路图。并且简单陈述自己的实验操作过程。b教师分析归纳总结学生的改变电阻两端电压的方法和实验电路，提出的异议，引导学生确定最佳实验方案，板书，合理的器材选择、电路图、数据记录方法、操作过程。（学生根据老师提出的异议，讨论实验的改进方案，并修正器材、电路图、数据记录方法、操作方法。 ）4进行实
21、验教师活动：提醒学生注意以下几个问题（课件展示）连接电路时，开关应处于断开状态。滑动变阻器的滑片处于阻值最大位置。注意认清电压表、电流表的正负接线柱。电压表量程选 3V，电流表量程选 0.6A。闭合开关前，应检查电路，确认无误后方可进行实验。实验中，闭合开关后，调节滑动变阻器的滑片，使 R 两端的电压成整数倍地变化（如1V、2V、3V） ，读出每次加在 R 上的电压值和电流值，并填入下列表格中。表一：R=R 1=30电压U（V）电流 I（A）（4）学生分组实验，教师巡视指导，帮助困难学生。（5）改变定值电阻阻值，按照上述步骤再测一组数据。 （如果时间允许可以用多个定值电阻实验）利用图像法进行数据处理要求各组同学在得到实验数据之后，以电压为纵坐标、电流为横坐标，画出同一定值电阻的 U-I 关系图象。以电流为纵坐标、电阻为横坐标，画出同一电压下的 I-R 关系图象。选取不同定值电阻和不同固定电压的几组图象集中展示，从图象的相似性上说明规律的客观性和普遍性。结论：在电阻不变时，通过导体的电流与导体两端的电压成正比；在导体两端的电压不变时，通过导体的电流与导体的电阻成反比。
