1、中学教师资格认定考试（初级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 9及答案与解析一、单项选择题1 下列说法中正确的是( )。（A）两个系统相互接触而传热，当两个系统的内能相等时就达到了热平衡（B）分子间的距离为 r0 时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小（C）一定质量的理想气体在压强不变的情况下其体积与摄氏温度成正比（D）单晶体中的原子都是按照一定的规则周期性排列的，因而原子是固定不动的2 以速度 v0 水平抛出一小球后，不计空气阻力，某时刻小球的竖直分位移与水平分位移大小相等，以下判断正确的是( )。（A）此时小球的竖直分速度大小等于水平分速度大小（B）此时小球速度的方向与位移的方向相同（C）
2、此时小球速度的方向与水平方向成 45（D）从抛出到此时小球运动的时间为 2v0/g3 如图所示，小梦同学在“探究凸透镜成像规律” 实验时，烛焰在光屏上成了一个清晰的像，下列说法正确的是( )。（A）利用这一成像规律可制成幻灯机（B）实验中，蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像向上移动（C）要使光屏上烛焰的像变小，只须将蜡烛靠近凸透镜（D）为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较光滑的玻璃板4 如图所示，质量为 m，带+q 电量的滑块，沿绝缘斜面匀速下滑，当滑至竖直向下的匀强电场区时，滑块的运动状态为( )。（A）继续匀速下滑（B）将加速下滑（C）将减速下滑（D）上述三种情况都有可能发生5 如图所
3、示的区域内有垂直于纸面的匀强磁场，磁感应强度为 B。电阻为 R、半径为 L、圆心角为 45的扇形闭合导线框绕垂直于纸面的 O 轴以角速度 匀速转动(O轴位于磁场边界)。则线框内产生的感应电流的有效值为( )。6 一无限长直圆筒，半径为 R，表面带有一层均匀电荷，面密度为 ，在外力矩的作用下，这圆筒从 t=0 时刻开始以匀角加速度 绕轴转动，在 t 时刻圆筒内离轴为r 处的磁感应强度 B 为( ) 。7 根据爱因斯坦光子说，光子能量 E 等于(h 为普朗克常量，c 、 为真空中的光速和波长)( )。8 学生学习评价建议中提出的“给学生提供机会进行自我评价” 体现了( )。（A）评价应注重学生评价
4、的多重价值，发挥评价促进学生发展的作用（B）评价应强调评价内容的多元化（C）评价应强调学生在评价中的主体地位（D）评价要真实、全面地反映学生的个性和发展二、简答题9 简述教材功能分析的含义，并以“牛顿第一定律” 为例进行教材功能分析。10 结合义务教育物理课程标准(2011 年版)的三维课程目标，简述物理学史上一例不迷信权威，勇于创新，敢于提出与别人不同见解的史实。三、案例分析题11 在探究通过导体的电流与哪些因素有关时，某小组用如图所示的电路，研究通过导体的电流与电阻的关系。电源电压不变。(1)该小组在连完最后一根导线时，发现电流表指针偏转角度太大，请分析原因。为了帮助学生避免类似错误，教学
5、中应该加强哪方面的指导? (2)正确连线后进行实验，发现第 4 次的实验数值明显偏大，请分析该小组在实验操作过程中可能存在的错误。本实验环节必须控制的实验条件是什么? (3)教学中如何引导学生根据表格数据画出 的正比例图象?12 阅读下列材料回答问题。某同学在物理实验课上做测小灯泡的伏安特性曲线实验时，没听老师讲完就开启电源做实验，结果电压过大，灯泡烧毁，老师给予严厉的批评并取消其实验课，停课写检查。问题：对此事件提出你对学生的处理意见，并对整个事件进行点评。四、教学设计题13 材料一：义务教育物理课程标准(2011 版)中关于焦耳定律的内容要求是：“通过实验，探究并了解焦耳定律，用焦耳定律说
6、明生产、生活中的一些现象。”材料二：某初中物理教材中为“探究焦耳定律” 的实验器材：学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个(4 欧一个，16 欧一个)，温度计两只，打孔的橡胶塞两个。钟表一个。材料三：教学对象为初中三年级学生，已学过欧姆定律、电功率等相关知识。任务：(1)请设计一个学生主动提出探究焦耳定律的教学片断，以体现学生的主体性。(2)根据上述材料，完成“ 探究焦耳定律”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。中学教师资格认定考试（初级物理学科知识与教学能力）模拟试卷 9答案与解析一、单项选择题1 【正确答案】 B【试题解析】 两个系统相互接触传热
7、，当温度相等时，达到了热平衡，故 A 错误；分子间距离为平衡距离时，分子间作用力的合力为零，分子势能最小，故 B 正确；压强不变时，体积与热力学温度成正比，故 C 错误；单晶体中的原子都是按照一定的规律周期性排列的，但原子并不是固定不动的，而是在其平衡位置附近振动，故 D 错误：故选 B。2 【正确答案】 D【试题解析】 某时刻小球竖直分位移与水平分位移大小相等，有 竖直方向的分速度 vy=gt=2V0，水平方向分速度 vx=v0，故 A 错误，D 正确。此时位移与水平方向的夹角为 45，速度与水平方向上的夹角的正切值为 tan=2，所以45 ，故 BC 错误。选 D。3 【正确答案】 B【试
8、题解析】 由图知，蜡烛放在 2 倍焦距之外，此时成缩小、倒立的实像，照相机是根据这个原理制成的。而幻灯机是根据物距处于 f 和 2f 之间时，成放大、倒立的实像原理制成，故 A 选项说法错误。由于成的实像是倒立的，所以蜡烛越烧越短，光屏上烛焰的像就应该越向上移动，故 B 选项说法正确。要使光屏上的烛焰的像变小，蜡烛应远离凸透镜，故 C 选项说法错误。为了便于从不同方向观察光屏上的像，光屏应选用较粗糙的毛玻璃板，故 D 选项说法错误。故选 B。4 【正确答案】 A【试题解析】 没有电场时，滑块沿绝缘斜面匀速下滑，受力平衡，根据平衡条件得到滑动摩擦力与重力沿斜面向下的分力平衡。设斜面的倾角为，mg
9、sin=f，N=mgcos，又 f=N，联立以上式子，有 sin=cos。当滑块滑至竖直向下匀强电场区域时。滑块受重力、滑动摩擦力、电场力。设滑块受到的电场力大小为 F，根据正交分解得到滑块受到的沿斜面向下的力为 (mg+F)sin，沿斜面向上的力为 (mg+F)cos，由于 sin=cos，所以(mg+F)sin=(mg+F)cos ，滑块受力仍平衡，故仍做匀速运动。故选 A。5 【正确答案】 D【试题解析】 交流电流的有效值是根据电流的热效应得出的，线框转动周期为T，而线框转动一周只有 的时间内有感应电流，则有6 【正确答案】 B【试题解析】 圆筒转动时形成电流，单位长度圆筒的电流强度为，
10、在 t 时刻圆筒转动的角速度为 =t。所以，t 时刻单位长度圆筒的电流强度为 I=Rt，则圆筒转动形成圆电流在内部的磁感应强度为 (类似于无限长直螺线管)B= 0I=0Rt。7 【正确答案】 A【试题解析】 光的频率 v 在任何介质中不变，在真空中有 v=c/，则 E=hc 。8 【正确答案】 C二、简答题9 【正确答案】 教材功能分析：即教材内容对激发学生兴趣，树立物理学观念，培养各种能力，理论联系实际，爱国主义教育，辩证唯物主义教育，学会学习，学会创造等多方面所能起到的作用的分析。“牛顿第一定律 ”教材功能主要包括以下几个方面：(1)介绍伽利略和亚里士多德关于运动和力的不同观点，培养学生勇
11、于质疑，大胆猜想和乐于与他人交流的良好习惯和精神：(2)理想化实验，有利于激发学生的学习兴趣，并有利于培养他们的观察能力和思维能力：(3)应用理想化实验的方法，设计斜面实验，并合理外推到“无限光滑” ，培养学生应用科学方法解决实际问题的能力：(4)应用惯性定律，解释常见生活现象，让学生体会物理学与生活的紧密联系，培养学生对物理的兴趣。10 【正确答案】 物理学的发展史就是一部人类不断超越自己的历史。每一个划时代观点的萌芽甚至被人们接受都是在同顽固势力、以及自己狭隘思想的斗争中产生的。下面列举历史上著名的挑战权威、不迷信传统理论的例子一哥白尼的“日心说” 。在古代，坚实的大地是不动的这一观点是符
12、合人们经验常识的，另一方面托勒密的地心说体系可以很好的和当时的观测数据相吻合，因此在很长的一段时期，包括普通民众和学者大都认为，地球就是宇宙的中心。但为了与更多的天文观测数据相吻合，地心说增加本轮的方法就显得异常繁琐。哥白尼经过详细的观察和分析，科学地阐明了天体运行的现象，推翻了长期以来居于统治地位的地心说，提出了“日心说”。虽然以现代的观点来看，“ 日心说”同样是不完善的理论，但在当时，则是非常大胆、被权威所不容的。三、案例分析题11 【正确答案】 (1)该小组在连完最后一根导线时，电流表指针偏转，说明连线前开关处于闭合状态；电流表指针偏转角度太大的原因可能有：电流表量程选择错误、电源电压太
13、高等。 为了帮助学生避免类似的错误，教学中应该在电学实验操作规范上加以强调。如连线前开关应处于断开状态，应通过估算选择器材及其量程，实验前滑动变阻器的滑片初始位置应在最大阻值处。 (2)该小组实验操作过程中存在的错误是：完成第 3 次实验后，调节电阻箱的数值后，没有通过调节滑动变阻器，使电压表读数保持为 6V，直接进行测量导致的错误。本实验要研究通过导体的电流与电阻的关系，根据控制变量思想，必须保持导体两端的电压不变。(3)要引导学生根据表格数据画出 的正比例图象，可以先介绍物理学上经常用图象来反映两个物理量之间的关系，图象法可以直接地表示物理量之间的变化关系，然后引导学生画出 I-R 关系图
14、象，由于该图象是反比图象，难以直观反映两者关系，请学生认真观察表格数据的关系特点，再由数学表达式进行转换启发，提出如何变换处理表中数据，可以得出更简单直观的关系图象这一问题，发动学生讨论，通过交流和老师的点评，引导学生根据表格数据画出 的正比例图象，并说明该图像的优点。12 【正确答案】 在探究式教学模式中，教师是引导者，组织者。就算教师准备非常充分，也难免会经常发生一些意外。再加上一个班级学生较多，教师组织起来就非常费劲，很难顾及到每个学生，往往会出现失控的场面，甚至出现了有些乱的局面。因此，出现题目中的学生在未听取老师讲解完毕就开始动手操作的情况，属于正常现象。但是老师做出给予学生严厉批评
15、并取消其实验课，停课写检查，这样的处罚决定却是不妥的。首先，这样做并不能使学生意识到问题所在，在以后的课程中并不能做到改正，进步；其次，老师的这种做法不利于激发学生的动手兴趣，而且有可能打击到学生学习的积极性、主动性。建议老师对于学生出现的意外情况做好耐心引导，向学生说明情况，规范、加强实验课程的纪律教育，严格要求学生遵守实验纪律，特别是第一次进实验室要严格要求，好的习惯、好的风气要从第一次开始。教师更要加强理论修养，才能灵活机智达到较好的教学效果。四、教学设计题13 【正确答案】 (1)师：电流通过用电器产生的热量不同，同学们会想到什么问题?生：电流通过导体产生的热量与什么因素有关? 师：你
16、们觉得与什么因素有关? 生：可能与电压、电流、电阻、时间或其它因素有关。 师：同学们想得很全面那我们的猜想对不对呢? 生：实践是检验真理的唯一标准，可以用实验来证明。 师：恩，今天我们就用实验来验证电流通过用电器产生的热量与哪些因素有关。 (2)一、教学目标 (一) 知识与技能 1能通过实例，认识电流的热效应。 2能在实验的基础上得出电热的大小与电流、电阻和通电时间有关，知道焦耳定律。 3会用焦耳定律进行计算。会利用焦耳定律解释生活中的电热利用与防治。 (二)过程与方法 体验科学探究过程，了解控制变量的物理方法，提高实验探究能力和思维能力。 (三)情感态度和价值观 会解释生活中一些电热现象，通
17、过学习电热的利用与危害，学会辩证地看待问题。 二、教学方法 将学生分组，以小组为单位进行教师引导下的科学探究，加强组内同学间的合作、讨论和交流，加强师生间相互反馈，以问题和小组交流贯穿教学的始终，不断提出新问题，不断解决新问题。 三、教学过程 (一)引入新课 1演示实验：灯泡接入电路中，闭合开关，灯泡发光，提出问题。 (1)灯泡在工作过程中，把什么能转化为什么能?学生回答：灯泡在工作过程中，把电能能转化为内能和光能。 (2)在灯泡工作过程中，电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流是否相同? 学生回答：相同。 (3)电线中通过的电流和灯泡灯丝中通过的电流既然相同，那为什么灯泡灯丝热得发热发光，而
18、导线几乎不发热呢? 2多媒体展示家庭电路中使用大功率用电器引起火灾的图片。指明：11 月 9 日是我国“消防日”，据有关资料表明，城市火灾中的大部分火灾是因为使用大功率用电器使电线发热而引起的。家庭电路中使用大功率用电器为什么会引起火灾? 3进一步分析。 (1)电灯在工作时把电能转化为内能和光能，人们利用电灯来照明。电炉子在工作时把电能转化为内能，人们利用电炉子来烧水等。 (2)电风扇使用一段时间后，用手触摸电动机部分有什么感觉?人们利用的是电风扇的什么能量? (3)提出问题：电流通过导体都要产生热量，有些设备是利用了电流通过导体产生热量，有些设备在工作时电流通过导体产生热量是有害的，为了更好
19、的让电热为人类服务，又要减少电热对人类造成的危害，就要研究电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关?它们之间存在着什么样的规律?今天我们就学习焦耳定律。 (二)进行新课 1电流产生的热量跟哪些因素有关(学生讨论) (1) 引导学生根据日常生活中的现象进行分析，电流产生的热量跟电流 I、电阻 R 和通电时间 t 有关，使学生获得感性认识，为下面的实验打下基础。 (2)用实验进行研究。学生讨论研究方法控制变量法。 当电流 I、时间 t 相同时，研究电热 Q 与电阻 R 的关系。 当电阻 R、时间 t 相同时，研究电热 Q 与电流 I 的关系。 当电流 I、电阻 R 相同时，研究电热 Q 与通电时间 t
20、 的关系。 (3)介绍实验器材 学生电源一个，开关一个，导线若干，滑动变阻器一个，量热器两个(4 欧一个，16 欧一个)温度计两只，打孔的橡胶塞两个，钟表一个。 (4)实验原理 给量热器内的电阻丝通电，电阻丝通电后放出的热量被量热器内的空气吸收，量热器内的空气吸收热量后温度升高，电流通过电阻丝做功放出的热量越多，量热器内空气的温度升高得越高。用温度计测量量热器内空气温度上升的多少，就可以比较电流通过电阻丝做功放出的热量的多少。 (5)实验设计 通过学生讨论研究设计出实验电路，让一个学生把本组设计的电路图画在黑板上，并进一步说明如何进行实验。 实验记录：由小组共同设计实验记录表格。 实验探究：四
21、位同学分工合作进行实验探究，并记录实验数据。 归纳实验结论：四位同学共同探讨，归纳实验结论，电流通过导体产生的热量跟哪些因素有关。 (6)交流探究结果：请一位同学将本组的实验数据写在黑板上，并阐述本组得到的结论。研究电热 Q 跟电阻 R 的关系：电流 I、通电时间 t 相同，电阻 R 越大，电热 Q越多。 研究电热 Q 跟电流 I 的关系：电阻 R、通电时间 t 相同，电流越大，电热越多。 研究电热 Q 跟通电时间 t 的关系：电流 I、电阻 R 相同，通电时间越长，电热越多。 2焦耳定律 焦耳简介：英国科学家焦耳做了大量实验于 1840 年最先精确地确定了电流产生的热量跟电流、电阻和通电时间
22、的关系，即焦耳定律。我们不仅要学习他发现的定律，而且要学习他刻苦钻研的精神。 (1)内容：电流通过导体时产生的热量，跟电流的平方成正比，跟导体的电阻成正比，跟通电时间成正比。 注意：“ 电流产生的热量 Q 与电流的平方 I2 成正比”的含义是：当 I1=2I2 时，Q1=4Q2。 (2) 公式：Q=I 2Rt。 (3)单位：I- 安，R 一欧， t 一秒，Q 一焦。 (4)说明：焦耳定律是从实验中总结出来的规律，它适用于任何情况下的电热的计算。 3理论推导 焦耳定律是焦耳在大量实验基础上归纳总结得出来的规律，还需要理论上的支持，我们能不能通过理论来推导出焦耳定律的数学表达式呢?学生讨论推导。 通过理论推导，同样得出了焦耳定律的数学表达式，达到理论和实践的完美的统一。最后再让学生总结得出当电流通过导体做功全部转化为内能时热量的计算方法： Q=W；Q=UIt； Q=P；Q=Uq； Q=I2Rt； Q=(U2/R)t。 4引导学生运用本节课研究的结论解决实际问题 问题 1：灯泡接入电路中时，灯泡和电线中流过相同的电流，灯泡和电线都要发热，可是实际上灯泡热得发光。电线的发热却觉察不出来。这是为什么? 问题 2：假如在照明电路中接入大功率的电炉，电线将显著发热，有可能烧坏它的绝缘皮，甚至引起火灾。这又是为什么?
