1、2015 年下半年中学教师资格认定考试（初级物理学科知识与教学能力）真题试卷及答案与解析一、单项选择题1 图 1 为初中物理教学中常用的一种实验装置示意图。置于马蹄形磁铁中的导体两端用外部绝缘的细导线悬挂起来，且与灵敏电流计、开关串联组成闭合电路。该实验在教学中用于说明( ) 。（A）安培力（B）电磁感应现象（C）电动机原理（D）电功和电功率2 如图 2 所示，将一个点燃的蜡烛放在距离凸透镜 2 倍焦距以外，在凸透镜的另一侧调节光屏位置，可看到一个清晰的烛焰的像，这个像是( )。 （A）正立放大的像（B）倒立放大的像（C）正立缩小的像（D）倒立缩小的像3 通电矩形导体线框 abcd 与无线长通
2、电直导线 AB 在同一竖直平面内，电流方向如图 3 所示，ab 与导线 AB 平行，关于 AB 的磁场对线框的作用，下列叙述正确的是( )。（A）线框有两条边所受的安培力方向相同（B）线框有两条边所受的安培力大小相同（C）线框所受安培力的合力向下（D）线框所受安培力的合力向右4 如图 4 所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在大而深的水银槽中，管内封闭有一定质量的空气(可视为理想气体)，玻璃细管足够长，管内气柱长 40 cm，管内外水银面高度差为 100 cm，大气压强为 76 cmHg。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动，当管内外水银面恰好相平时管内气柱的长度约为( )。 （A）20
3、 cm（B） 35 cm（C） 40 cm（D）45 cm5 如图 5 所示，在以 O 为圆心，半径为 R 的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁场应强度 B 随时间变化关系为 B=B0+kt(k 为常数) 。在磁场外有一以 O 为圆心，半径为 2R 的半圆形导线，则该半圆形导线中的感应电动势大小为( )。（A）0（B） kR2（C）（D）2kR 26 铀是常用的一种核燃料，其原子核裂变的反应方程为 92235U+01na+b+2 01n，则方程中的 a、b 可能是( )。（A） 54140Xe， 3693Kr（B） 54141Xe， 3692Kr（C） 54141Xe， 3893Sr（D）
4、54140Xe， 3894Sr7 一物体在几个力同时作用下运动，其位移为r=8i2j+4k(SI) ，其中一个分力为F=6i+4j 一 1k(SI)则该分力在此过程中作的功为( )。（A）36 J（B） 48 J（C） 56 J（D）60 J8 桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴(图中虚线)与桌面垂直，过轴线的截面为等边三角形，如图 6 所示。有一半经为 r 的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥的底面上，光束的中心轴与圆锥的轴重合。已知玻璃的折射率为15，则光束在桌面上形成的光斑半径为( )。（A）r（B） 15r（C） 2t（D）25r二、简答题9 在教学中如何体现“ 从生活
5、走向物理 ”的课程理念 ?并以初中物理“光的直线传播”一课举例说明。10 结合实例说明演示实验在初中物理教学中的作用。三、案例分析题11 案例： 某教师为了解学生对简单机械知识的掌握情况，设计了若干检测题。某学生对其中一题的解答过程如下： 题目：如图 7 所示，工人师傅用一滑轮组把一质量为 120 kg 的重物提起。若工人师傅的拉力为 400 N，在 10 s 内重物被提起了 1 m。(g=10 Nkg)求： (1)重物的重力是多少? (2)滑轮组的机械效率是多少? (3)工人师傅做功的功率是多少? 解：(1) m=120 kg G=mg=120 kg10 Nkg=1 200 N (2)W 有
6、 =Fs=400 N1 m=400 J W 总 =Gh=1 200 N4 m=4 800 J 答：重物的重力为 1 200 N，滑轮组机械效率约为83，工人师傅做功的功率是 40 W。 问题： (1)指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，并给出正确解法。 (2)给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识并正确分析此题。12 案例： 下面是某老师在初中物理“探究液体压强与流速的关系” 一课中新课导入的教学片段： 老师：同学们，让我们来做一个小实验。 (老师拿出一个漏斗和一个乒乓球) 老师：现在我用手把乒乓球放在口朝下的漏斗中，请看(说完，松开手)，看到了什么现象? 学生甲：乒乓球掉下来了。
7、老师：我们能不能想办法让乒乓球悬在漏斗口而不掉下来呢? (学生思考) 老师：如果我用嘴通过漏斗颈向下吹气，然后放开乒乓球，大家猜一猜这一次乒乓球还会掉下来吗? 学生乙：会掉下来。 (老师向漏斗颈吹气，手放开乒乓球后，乒乓球悬在漏斗口而不掉下来，学生吃惊地看着) 学生乙：太神奇了，不可思议。 老师：这不是魔术也不是杂技，其实你们也能做到，只要不断地吹气，让空气流动起来就行。 学生甲：那我们也来试试吧。(先后有几位同学上台模仿老师实验，如图 8 所示)老师：流动的气体有一些不一样的特点，我们这个实验就跟流体压强有关。想弄清原因吗?让我们一起来探究“ 流体压强与流速的关系”吧。 问题： (1)用“液
8、体压强与流速的关系”解释上述实验现象。 (2)分析这个教学片段在教学中的功能。 (3)用另外的实验设计一个该内容的新课导入教学片段，要求达到与上述教学片段相同的功能。四、教学设计题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“电生磁” 一节中“通电螺线管的磁场 ”的演示实验如下： 演示 如图 937 所示。在螺线管的两端各放一个小磁针，并在硬纸板上均匀地撒满铁屑。通电后观察小磁针的指向。轻敲纸板，观察铁屑的排列情况。改变电流方向，再观察一次。任务： (1)说明上述实验中“轻敲纸板” 的操作意图。 (2) 基于该实验，设计一个体现师生交流的教学片段。14 阅读材料，根据要求
9、完成教学设计任务。 材料一义务教育物理课程标准(2011年版) 关于“浮力” 的内容要求为： “通过实验，认识浮力。探究浮力大小与哪些因素有关。” 材料二义务教育九年级物理某版本教科书“ 浮力”一节关于“浮力的大小等于什么” 的探究实验如下： 浮力的大小等于什么? 在图 1453 中，塑料块浸入水中之后，从烧杯中溢出的水叫做塑料块所“排开” 的水。 利用图中的器材，测出塑料块在水中所受的浮力，再测出塑料块排开的水所受的重力。你能不能发现塑料块所受的浮力等于什么? 如果烧杯中的水没有溢出，我们怎样判断塑料块排水的多少?材料三教学对象为义务教育九年级学生，已学过浮力的概念。任务： (1)简述阿基米
10、德原理。 (2)根据上述材料，完成“ 探究浮力的大小等于什么” 学习内容的教学设计。教学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程(要求含有教师活动、学生活动、设计意图可以采用表格式或叙述式)等。2015 年下半年中学教师资格认定考试（初级物理学科知识与教学能力）真题试卷答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 此电路中，没有电源，而且有一根金属棒在切割磁感线，说明这是探究电磁感应现象的实验。故选 B。2 【正确答案】 D【试题解析】 当物距处于二倍焦距之外时，光屏上呈现的是倒立缩小的实像，故选 D。3 【正确答案】 B【试题解析】 先用右手定则判断 AB 导线右侧磁场方向，可
11、得磁场方向垂直纸面向里。再用左手定则判断安培力方向，可知 ab 边安培力向左，bc 边安培力向上，cd 边安培力向右，如边安培力方向向下，所以 A 错误。安培力大小 F=BIL，由于bc 边和 da 边磁感应强度、导体长度、通电电流大小相等，所以安培力大小相同，故 B 正确。根据受力分析，bc 和 da 边合力为 0， ab 边和 cd 边合力向左，故C、D 错误，答案选 B。4 【正确答案】 B【试题解析】 设玻璃管的横截面为 S，玻璃管向上移动为等温变化，初态：p 1=66 cmHg，V 1=4S，末态：p 2=76 cmHg，V 2=l2S，由玻意耳定律：p 1V1=p2V2，得 l1=
12、cm35 cm ，故选 B。5 【正确答案】 C【试题解析】 感应电动势 E= ，题中磁感应强度变化的速率为 k，所以E=kS，面积选取有磁场的面积，才能正确表示磁通量，所以 E= ，选 c。6 【正确答案】 D【试题解析】 根据核反应前后质量数、核电荷数守恒，可得核反应方程中 a、b的质量数之和为 234，核电荷数之和为 92，可知只有 D 选项满足要求，故选 D。7 【正确答案】 A【试题解析】 功 W=Fr，由矢量的点乘计算可知，该分力在此过程中做的功W=86 一 4241=36 J，故选 A。8 【正确答案】 C【试题解析】 玻璃的折射率为 15，可得临界角小于 45。经过第一次折射时
13、，由于入射角等于零，所以折射角也是零，折射光线不发生偏折。当第二次折射时，由于入射角等于 60，光线发生全反射，此时反射光线恰好垂直射出。因为 ON 等于 r，则 OA 等于 2r，由于 MOA=AMO=30，所以 AM 等于 2r。故选 C。二、简答题9 【正确答案】 义务教育物理课程标准(2011 年版)指出，初中物理课堂要贴近学生生活，符合学生认知特点，激发并保持学生的学习兴趣，让学生通过学习和探索掌握物理学的基础知识与基本技能，并能将其运用于生活、生产实际，为以后的学习、生活和工作打下基础。在“光的直线传播 ”一课中，各个环节都要体现生活中光的直线传播现象。这样，学生能更加深刻形象地理
14、解光的直线传播原理，并体验到物理学科的乐趣所在，解释生活中的疑难问题。例如：在导入环节，可以展示挖隧道激光准直；新课环节，可以思考常见的“ 影子” 是怎样形成的；实验环节，可以探究“小孔成像”的原理等等，这样学生能在思考生活中的现象和应用中切实感受光的直线传播，加深印象，激发兴趣。10 【正确答案】 在“ 声音特性 ”一课中，教师可以演示很多简单的小实验，例如：鼓面上放一些碎纸屑，敲击鼓面，观察纸屑的运动。敲击音叉，观察与其接触的乒乓球的运动。将闹钟放到玻璃罩中，抽去空气后，声音变小等。学生不再是记忆书中的知识点，而是在观察演示实验过程中通过自己的思考、和同伴的交流等多种形式得出结论，形成规律
15、。这样，能够激发学生的学习兴趣和求知欲，锻炼学生的观察能力、交流能力和思维能力。三、案例分析题11 【正确答案】 (1)错误：有用功和总功的表示出现错误，机械效率和功率计算错误。 错误原因：学生没有正确掌握有用功和总功的计算方法，不知道这两个功的真正区别和含义。 正解：W 有 =Gh=1 200 N1 m=1 200 J W 总 =Fs=400 N4 m=1 600 J (2)首先引导学生思考哪部分的功叫有用功，根据目的来寻找，发现提升物体所做的功才是有用功。继续引导，提升物体是哪个力呢?提升了多高呢 ?从而得出提升物体的拉力大小等于重力，且高度为 h，从而计算出 W 有 =Gh。 然后按照这
16、个思路思考总功的含义，人是做功的总来源，所以人的拉力所做的功是总功，拉动的距离学生已经会计算，直接可以计算 W 总 =Fs。 最后，提示学生什么是机械效率呢?学生能够想到它的含义，使用有用功除以总功得出机械效率。工人师傅的功率应该用什么来计算呢?学生能想到是用工人师傅的功也就是总功除以时间，即是工人师傅的功率，从而正确计算功率。12 【正确答案】 (1)从倒置的漏斗口用力吹气时，乒乓球上方气体流动速度增大，根据“流体流速大的地方压强小” 的原理可知，对乒乓球吹气减小了乒乓球上方的气体压强，使乒乓球上方的气体的压强小于下方的大气压强，这个压强差就把乒乓球拖住了。 (2)该教学片段在教学中的功能：
17、 集中功能。该导入在课堂伊始引起了学生的注意，使学生的注意力集中指向即将要学习的内容，使之很快进入学习的准备状态，为学习新课题做好心理准备。 激发功能。该导入新颖、有趣，激发学生的学习兴趣，诱发求知欲，使学生积极主动地进入物理课堂情境。 铺垫功能。该导入的素材很好地建立了与新知识“流体压强与流速” 的联系，自然导入新课，为本节课的顺利进行打下良好的基础，并能在此基础上，使教学内容进一步展开。 情感功能。用符合和满足学生需求的“ 刺激”作为课的起始，能引学生的认知需要，增加学生欢乐之感的情绪体验。这种情感体验是一种强大的认知内驱力，能激励学生深化学习，推动学生积极主动参与教学活动。 (3)老师：
18、同学们，如果我想让这两张纸自动地合并到一起，大家有什么办法吗?(两根筷子上都挂着一张纸，中留出一点空隙) ( 学生思考讨论，莫衷一是) 老师：如果我向这个空隙吹气，这两张纸会做什么运动呢? 学生甲：我觉得纸会被吹得向外侧展开。 (老师做实验) 学生乙：怎么可能啊，怎么越吹纸越向里面靠拢呢? 老师：谁也来试试? (学生丙上台尝试，有一样的现象，大家感到很疑惑。很神奇)老师：其实啊，这个神奇的现象靠的就是老师吹出去的气体，今天呢，我们就来一起探究一下气体流速和压强的关系。四、教学设计题13 【正确答案】 (1)轻敲纸板，铁屑会被弹起，在空中因受到磁力会调整方向和位置，再次落下时便会出现清晰的排布规
19、律。(2)老师：同学们，还记得磁铁周围有什么吗?学生甲：磁铁周围会产生磁场。老师：很好，我们怎样验证磁场的方向和强弱呢?学生乙：用小磁针来判断磁场的方向，小磁针 N 极指向就是磁场的方向；用铁屑的排布来观察磁场的强弱。老师：很好，看来这位同学已经非常熟练地掌握了关于磁场的内容。那磁场只能由磁铁产生吗? 下面老师用其他的仪器来代替磁铁(老师闭合了电路开关)，哪位同学能上来帮助老师做这个实验呢?学生丙：(用小磁针判断了磁场的方向，并标记)我发现这个仪器周围有磁场。老师：很好!实验成功。哪位同学能来验证一下磁场的强弱呢?学生丁：(轻轻敲击纸板，观察铁屑)我发现，越靠近这个管子，磁场越强。老师：非常棒
20、，你能想到敲击纸板这个细节!下面，再找一位同学，改变电流方向，再次进行实验。学生戊：(改变电流方向，发现磁针指向反向，磁场强弱分布相同)我发现磁场方向变化了!老师：很好，这位同学观察非常细心。同学们，老师并没有使用磁铁，也会产生磁场，其实呢，这个磁场是电流产生的，这个仪器叫通电螺线管，下面，我们来总结这个实验的现象。14 【正确答案】 (1)阿基米德原理：浸在液体中的物体所受到的浮力，等于物体排开液体所受的重力。 (2)教学设计如下： 教学目标： 知识与技能 知道浮力大小等于排开水的重力，并总结得出阿基米德原理。 过程与方法 通过实验探究，得出浮力大小等于排开水的重力这个结论，提高探究能力、观察能力、总结归纳能力和交流能力等。 情感态度与价值观 在实验中体验合作探究的乐趣，克服困难，耐心观察。提升动手操作能力、处理数据能力、分析归纳能力等。养成实事求是、尊重自然规律的科学态度。 教学重点：实验探究浮力大小从而得出阿基米德原理的过程。 教学过程：
