2016年教师资格证考试—物理学科知识与教学能力4(初中)

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一、单项选择题(本大题共8小题，每小题5分，共40分)
    1.在双缝干涉实验中，用单色自然光在屏上形成干涉条纹。若在两缝后放一个偏振片则( )。
    A.干涉条纹间距不变.且明纹亮度加强
    B.干涉条纹问距不变.但明纹亮度减弱
    C.干涉条纹的间距变窄.且明纹的亮度减弱
    D.无干涉条纹
    2.关于振动和波动，下列说法错误的是( )。
    A.单摆做简谐运动的周期与摆球的质量有关
    B.部队过桥不能齐步走而要便步走.是为了避免桥梁发生共振现象
    C.在波的干涉中.振动加强的点位移不一定始终最大
    D.我们在地球上接收到来自遥远星球的光波的波长变长.可以判断该星球正在远离我们
    3.一定质量的理想气体沿如图所示的过程从状态A变化到状态B.则在这一过程中气体( )。

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    A.向外界放出热量
    B.对外界做了功
    C.分子的平均动能增大
    D.密度减小
    4.在双缝干涉实验中，某同学用黄光作为人射光.为了增大干涉条纹的间距，该同学可以采用的方法有( )。
    A.改用红光作为入射光.增大双缝到屏的距离
    B.改用蓝光作为入射光.增大双缝到屏的距离
    C.改用红光作为入射光.减小双缝到屏的距离
    D.改用蓝光作为人射光.减小双缝到屏的距离
    5.如图所示。在水平向右的匀强电场中有一绝缘斜面，斜面上有一带电金属块沿斜面滑下，已知在金属块滑下的过程中动能增加了l2 J，金属块克服摩擦力做功8.0 J，重力做功24 J，则以下判断正确的是( )。

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    A.金属块带负电荷
    B.金属块克服电场力做功8.0 J
    C.金属块的机械能减少l2 J
    D.金属块的电势能减少4.O J
    6.图中虚线为一组间距相等的同心圆，圆心处固定一带正电的点电荷。一带电粒子以一定初速度射入电场，实线为粒子仅在电场力作用下的运动轨迹,a、b、c三点是实线与虚线的交点。则该粒子( )。

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    A.带负电
    B.在C点受力最大
    C.在b点的电势能大于在c点的电势能
    D.由a点到b点的动能变化等于由b点到c点的动能变化

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二、简答题(本大题共2小题，每小题l0分，共20分)
    9.“面向全体学生，提高学生科学素养”是《义务教育物理课程标准(2011年版)》的基本理念之一，简述如何在初中物理教学中提高学生的科学素养。
    10.简述复习物理教学中的作用.
    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.某教师为了解学生对作用力与反作用力、合力等知识的掌握情况，设计了如下检测题，检测结果是大部分学生选择C项。
    题目：如图所示，各用4 N的水平力沿相反的方向拉弹簧测力计的两端(弹簧测力计自重不计).则下列说法中正确的是( )。
    A.弹簧测力计的示数为4 N.弹簧测力计受的合力为4 N
    B.弹簧测力计的示数为0 N.弹簧测力计受的合力为0 N
    C.弹簧测力计的示数为8 N.弹簧测力计受的合力为0 N
    D.弹簧测力计的示数为4 N.弹簧测力计受的合力为O N
   

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    问题：
    (1)指出正确选项，针对错误选项分析学生在物理知识方面可能存在的问题。(10分)
    (2)针对错误选项，设计教学片段帮助学生掌握相关知识。(10分)
    12.案例：
    下面是某教师在讲授电流的磁效应时的教学片段。
    教师：前面我们学习了磁场的概念，那么通电导线周围有磁场吗?同学们用手中的器材进行实验.看看有什么现象?
    学生：在磁体周围，小磁针发生偏转;在通电导线周围，小磁针也发生偏转，改变电流的方向.小磁针反向偏转。
    教师：小磁针偏转就说明通电导线周围有磁场，且方向和电流的方向有关。
    学生：恩。原来通电导线周围存在磁场。
    教师：是啊，这个现象最早是奥斯特发现的，也就是电流的磁效应。
    学生：恩。
    教师：很好，下面我们在通电螺线管的两端放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑，看看有什么现象。
    学生：好。
    问题：(1)请对上述教学片段进行评述。(15分)
    (2)针对上述教学片段存在的问题，设计一个教学片段帮助学生学习。(15分)
　　四、教学设计题(本大题共2小题，第l3题12分。第14题28分，共40分)13.阅读材料：根据要求完成教学设计任务。
    材料：初中物理某教科书“声音的产生与传播”一节中“声音的传播”的演示实验如下：
    声音的作用
    在图3-7中的玻璃罩内放一个音乐芯片。当玻璃罩有空气时，你能听到音乐声。
    用抽气机抽取玻璃罩内的空气。在抽气的过程中，你听到音乐声有什么变化?
    猜想，如果把玻璃罩内的空气完全抽出来。我们还能听见声音吗?
   

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    图3-7探究吉音传播的实验装置
    (1)说明上述实验中“用抽气机抽取玻璃罩内的空气”的操作意图。(4分)
    (2)基于该实验，设计一个体现师生交流的教学片段。(8分)
    14.阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
    材料一《义务教育物理课程标准(2011年版)》中关于磁生电的内容要求是：“通过实验，探究并了解导体在磁场中运动时产生感应电流的条件。了解电磁感应在生产、生活中的应用。”材料二某初中物理教材中为“探究感应电流产生的条件”的实验器材及电路图如图所示。
   

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    材料三教学对象为初中三年级学生.已学过磁场、电生磁等相关知识。
    任务：
    (1)感应电流产生的条件是什么?(4分)
    (2)根据上述材料，完成“探究感应电流产生的条件”学习内容的教学设计，其中包括教学目标、教学方法、教学过程。(24分)
一、单项选择题
    1.[答案]B。解析：放一个偏振片后，唯一的影响是投射到屏上的光强变弱。

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    二、简答题
    9.[参考答案]
    《义务教育物理课程标准(2011年版)》要求以学生终身发展为本，以提高全体学生科学素养为目标，为每个学生的学习与发展提供平等机会，关注学生的个体差异，使每个学生学习科学的潜能得到发展。
    在初中物理教学中培养学生的科学素养.有如下几种方法：
    (1)重视基础概念、基本原理的掌握，发挥物理学史教学的优势，把历史引入教学中，把科学理论的建立、科学的发现过程、科技发明对人类社会发展的贡献用生动事例展示给学生，培养学生实事求是的素养，增强学生对所学知识的怀疑和批判精神，培养创新能力。
    (2)结合现实生活实例，加强实验教学，提高学生科学探究的能力。一方面，教学中应重视演示实验，并在演示实验中增加学生参与的力度。另一方面，要组织好学生的分组实验。学生的分组实验具有演示实验所不能替代的优点。
    (3)关注科学前沿与物理教学相结合。物理学是一门实践科学，是现代科学技术的基础学科，物理教学应当把最新的科学技术知识引入课堂。通过新知识的引入培养学生的学习兴趣，培养学生的紧迫感和创新思维，以实现物理学的素质教育，提高学生的科学素养。
    (4)实现物理教学与多学科的整合。尽管物质科学是科学的主要部分。但科学涵盖的范围很广，包括科学的方法、技能.不同的科学领域以及科学与社会之间的关系。不同的科学领域又包含物质科学、生命科学等。它们之间联系紧密，不可割裂。所以提高学生的科学素养必须依靠多学科的整合。
    10.[参考答案]
    在新课学习的过程中和学习后，教师一般会安排复习课，复习教学贯穿在整个教与学过程中，有平时新课教学中的复习、阶段性复习和总复习三种类型。复习教学对提高教学质量起着重要作用。物理复习的意义主要有以下三个方面：
    (1)通过复习加深理解，巩固已学知识技能，防止遗忘，同时给学习有余力的学生提供深层次学习的机会，让滞后的学生查漏补缺，矫正学生在知识和实验学习中存在的偏、错现象。
    (2)通过复习使学生将零散的、片段的知识条理化、系统化，构建成物理知识网络，同时梳理蕴含于物理知识中的科学思想方法，包括实验的方法，使其系统化，有利于知识的储存和提取，以便灵活地应用于解决实际问题。
    (3)通过复习可以让学生综合应用知识解决一些复杂的问题，并总结解决各类问题的基本思路和方法。
    三、案例分析题
    11.[参考答案]
    (1)正确选项为D。很多学生认为弹簧测力计被两端的两个力拉着，其示数应该是两个力之和，因此误选C。
    (2)教学片段：
    教师：这道题考查的是弹簧测力计的读数，同学们，弹簧测力计是利用什么原理来测量力的大小呢?学生：利用力产生的效果来测量力的大小。
    教师：对的，弹簧测力计的一端与挂环相连，叫固定端。另一端与挂钩相连，叫自由端。在测量时，哪一端不动?
    学生：固定端不动。
    教师：嗯，用力使固定端不动，拉力拉挂钩使弹簧伸长，拉力越大，弹簧仲长就越长，弹簧测力计的示数就越大。
    学生：那么弹簧测力计的示数为什么不是两端力之和呢?
    教师：弹簧测力计两端受的力大小相等，方向相反，是一对平衡力。我们可以假设一端是固定的，那么弹簧伸长的长度就是另一端力产生的效果。也就是说，弹簧测力计指针的示数等于作用在挂钩上的拉力的大小，是一端的力的大小，而不是两端的所受力之和。所以在本题中弹簧测力计的示数应该是多少?
    学生：4N。
    教师：若把弹簧测力计作为整体进行分析，在一对平衡力作用下，合力是多少呢?
    学生：系统在平衡力作用下合力为零。因此本题的正确答案就是D选项了。
    12.[参考答案]
    (1)该教师基本上实现了学生发现学习的过程，但是该教师过于重视从实验中获取知识，不注重发挥学生的探究能力。没有调动学生学习的积极性。该教师仍然停留在知识的传授者和指令者，没有作为教学的引导者
    引导学生积极思考。教师和学生之间的互动也非常不活跃。
    (2)教师：用黑布把接到电源上的直导线盖住，在它的下方放置小磁针，给导线短时间通电.大家看一下小磁针有什么放应?
    学生：小磁针发生了偏转。
    教师：那么大家猜一下黑布下面的是什么东西呢?
    学生：一块磁铁，小磁针指向磁铁的北极。
    教师：我掀开布，大家再看看是什么?
    学生：竟然是通电的指导线
    教师：对，小磁针在通电导线周围会发生偏转说明了什么呢?
    学生：说明通电导线相当于磁铁，产生了磁场。
    教师：很好，同学们猜的很对，通电导线就是产生了磁场，这个重要的发现就是奥斯特首先发现的。下面同学们来做一下奥斯特实验。并思考磁针受到什么力而转动，磁场是怎么产生的?
    学生：恩，磁针在磁场中受到力而转动，而通电导体周围存在磁场。
    教师：那么我们改变电流的方向，又发现了什么?
    学生：小磁针反向偏转。
    教师：所以说通电导体周围的磁场方向和电流方向有关吗?
    学生：有关。
    教师：很好，这就是奥斯特实验所发现的，也就是说通电直导线周围可以产生磁场。
    四、教学设计题
    13.[参考答案]
    (1)“用抽气机抽取玻璃罩内的空气”是为了给实验创造一个类似真空的环境，通过观察空气逐渐变稀薄的情况下，音乐声音大小的变化，猜想在真空情况下空气传播的情况。
    (2)师：大家能听见老师讲课的话语，能听见林中鸟儿的啼叫，能听见高空飞机的呼啸，我们已经知道这些声音都是由物体振动产生的，那么大家思考一下，物体振动产生的声音，是怎样传到我们的耳朵的呢?下边我们通过几个实验来观察观察，声音可以通过哪些途径来传播。
    师演示实验，如图把音乐芯片(也可以用正在响铃的闹钟代替)放在玻璃罩中.当玻璃罩内有空气时，能听到音乐声。用抽气机抽取玻璃罩内的空气，注意声音的变化。
    师：大家说说，音乐声发生了怎样的变化?
    生：音乐声逐渐变小。
    师：我继续抽空气出来，如果我把空气完全抽出来，你觉得还能听见声音吗?
    生：现在声音就已经很小了，如果再继续抽空气，估计就不能听见声音了。
    师：非常好，这位同学说得非常恰当，其实在这里再怎么抽空气也达不到完全抽空的地步，只能达到接近真
    空的地步。在接近真空的时候，声音是几乎听不到的，我们可以猜想，在真空的时候，我们就完全听不到声音了。现在我让空气逐渐进入玻璃罩，大家注意听声音的变化。
    生：声音慢慢地变大了。师：这说明了什么呀?
    生：玻璃罩内有空气了，空气可以传声。
    师：这可以说明，声音可以在空气中传播，但是……?
    生：不能在真空中传播。
    师：对，声音可以在空气中传播，但是不能在真空中传播。接下来，我们继续进行下面的实验，研究一下，声音在没有空气但是有液体和固体的情况下可不可以传播，大家可以先讨论一下，如何设计下面的实验。
    14.[参考答案]
    (1)感应电流产生的条件：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动。
    (2)教学设计如下：
    一、教学目标
    (一)知识与技能
    1.通过探究活动，知道电磁感应现象，知道产生感应电流的条件。
    2.通过实验探究.知道感应电流的方向与磁场方向、切割磁感线的运动方向有关。
    3.了解发电机的原理，知道发电机工作过程中的能量转化。
    (二)过程与方法
    经历什么情况下磁能生电的学习，掌握从多种因素中找出与研究目的有关的信息，得出电磁感应的条件。
    (三)情感态度与价值观
    了解电磁感应在生产、生活中的应用。通过电生磁以及磁能生电的对比，认识自然现象之间是相互联系的。
    二、教学方法
    讲授法、实验法、讨论法、合作法相互结合的方式。
    三、教学过程
    1.提出问题.引入新课
    师：由以前学过的奥斯特实验说明电可以生磁，那么反过来磁能不能生电呢?不少科学家进行了这方面的探索，英国科学家法拉第，坚信电与磁有密切的联系。经过l0年坚持不懈的努力，终于在1831年取得了重大的突破.发现磁可以产生电。但需要一定的奈件。什么条件能让磁才能生电呢?今天我们就研究这个问题。
    2.进入新课.科学探究
    (1)什么情况下磁可以生电?本实验应选择哪些实验器材?还需要补充实验器材吗?
    学生讨论总结，根据研究的对象，需要有磁体和导线;检验电路中是否有电流需要有电流表;控制电路必须有开关。
    (2)思考：如何获得磁场?电路中有电流的条件?如何显示电路中有无电流?
    学生思考后回答：①磁体周围有磁场，利用磁体可以获得磁场。②电路中有电流，电路要闭合，还需要电源。③利用电流表来检测电路中有没有电流。
    3.尝试的角度
    (1)让直导线在蹄形磁体的磁场中静止，换用不同强度的磁体。
    学生观察现象.发现电流表的示数不变，说明导线在磁场中静止，电路中不会产生电流。
    (2)改进实验方案，固定磁体不变，使导线在磁场中沿着不同方向运动，观察电流表的反应。
    学生在实验中观察到"-3导体沿着磁场方向运动时，电路中没有电流。当导线在磁场中水平运动、斜运动都会产生电流。
    学生根据实验现象总结：闭合电路的一部分导体在磁场中做切割磁感线运动时，导体中就产生电流。师：由于导体在磁场中运动而产生电流的现象叫电磁感应，产生的电流叫感应电流。
    (3)思考：导线固定不动，移动磁铁，在电路中会产生感应电流吗?为什么?
    学生思考得出结论：也会产生感应电流，因为当磁体运动时，线圈相对于磁场也是运动的，并且在做切割磁感线.所以会产生感应电流。
    (4)导线在磁场中向左和向右运动，观察电流表的指针偏转情况。固定导线不变，把把磁体向左和向右运动。观察电流表的指针偏转情况。若把磁场方向和导体切割磁感线的运动方向同时改变，观察电流表指针偏转情况。
    学生观察实验，当导线的运动方向不同的，电流表指针偏转方向不同，说明感应电流方向与切割磁感线的运动方向有关。电流表指针偏转情况也不同，说明感应电流方向与磁场方向有关。而同时改变磁场和导线运动方向.电流表指针偏转方向不变。
    (5)小结：感应电流方向与磁场方向和切割磁感线的运动方向有关，磁场方向或导线运动方向相反，则感应电流的方向会变化.而同时改变磁场和导线运动方向，则感应电流方向不变。
    4.发电机
    (1)老师出示发电机模型。
    把一台手摇发电机跟小灯泡连接起来，当摇动手柄使线圈在磁场中快速转动，观察到什么?用电流表换下小灯泡，缓慢摇动大轮，观察电流表的指针发生了怎样的变化。
    [现象]电流表指针左右摆动。
    (2)为什么会是这样的呢?①发电机的构造
    看书后回答：发电机是由哪几部分组成的?
    它是由磁体、线圈、滑环、电刷组成。与电动机相似，但没有电动机的换向器。②工作原理
    当线圈在外力的带动下在磁场中转动时，线圈的两个边分别切割磁感线，且切割的方向不同，所以它们主生的感应电流方向也不同，这正好使线圈沿着某一个方向向外流出电流。
    当线圈两边切割磁感线的方向变成了倾斜的方向，使得切割磁感线的条数减少，故产生的感应电流也减小.所以出现一大一小的指针摆动现象。
    当线圈转过了l80度以后，线圈的每条边的运动方向正好相反，故它们产生感应电流的方向也会相反，所以还会出现电流表指针方向一会儿向左偏一会儿向右偏的现象。
    5.交流电
    (1)概念：线圈转动一周，电流方向变化两次，所从发电机发出的电流方向是周期性变化的，我们把周期性改变方向的电流叫交电流，简称交流。
    (2)频率：在交流电流中，电流在每秒内周期性变化的次数叫做频率;频率的单位是赫兹，简称赫，符号为Hz.线圈转动一周所用的时间叫周期。