1、下半年中小学教师资格考试答案2015年下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) 答案一、单项选择题【考点分析】单项选择题主要考查物理学科知识与教学知识，如力学、热学、电磁学、光学以及原子和原子核物理的基础知识，物理学发展的史学，义务教育物理课程标准（2011年版），课堂教学，教学评价等，考题覆盖范围比较广。在历年真题中，单项选择题总题量稳定在8道，总分值40分，约占总分值的27%。纵观近几年的真题，单项选择题中对学科知识的考查考点分布比较平均，每个知识版块都会有相应的题目出现，力学和电磁学部分内容丰富，占的比重较大。我们来看这套题的单项选择题。1. 【正确答案】B【考点分
2、析】本题的考点是电学中的电磁感应现象，当导体在磁场中做切割磁感线的运动时就将发生电磁感应现象，导体中产生感应电动势。如果做切割磁感线运动的导体是某闭合电路的一部分，则电路中就将产生感应电流，从而在灵敏电流计中会有电流通过。产生感应电动势的那部分相当于电源。【答案解析】此图中出现的是一个闭合电路，但没有电源，而且有一根金属棒在U形磁铁中切割磁感线，说明这是探究电磁感应现象的实验，故选B。2. 【正确答案】D【考点分析】在解析2015年上半年的真题时，必有一道单项选择题是考查光学中透镜及其应用的内容，上次考查的是凸透镜的成像规律，这次又是考的凸透镜的成像规律，而在初中物理教材中，透镜成像规律一直是
3、考查的重点和难点因此大家一定要掌握这个内容。为了加深印象，在这里再给大家强调一下凸透镜成像规律的内容：表1. 凸透镜成像规律物距（u）成像的性质像物位置像距( v )应用u 2f缩小、倒立、实像异测fv2f照像机u = 2f等大、倒立、实像异测v= 2f不填fu 2f幻灯机u = f不成像不填不填不填uf放大、正立、虚像同测不填放大镜u表示物距v表示像距f表示焦距各成像规律图如下：【答案解析】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【考点分析】这道题考查的是电磁学的安培力，之前的真题当中考查的是电磁学中的电磁感应，也就是说必有一道是考查电磁学的相关题
4、目，那么电磁学中经常考到的知识点大体可以分为以下五个部分：1、电场；2、恒定电流；3、磁场；4、电磁感应；5、交变电流、电磁波。其中磁场中我们要首先要掌握磁场的一些基本概念是：磁感线、右手螺旋定则、磁感应强度B和磁通量。然后要知道如何利用公式求解安培力的大小（FA=BIL）和洛伦兹力的大小（F洛=qvb），以及两个公式的运用条件，同时能够准确判断两种力的方向。最后要掌握带电粒子在匀强磁场中的偏转时的两个重要应用：质谱仪和回旋加速器。【答案解析】我们具体来看看这道题目，题目要求线框abcd所受到AB产生磁场的安培力，首先用右手定则判断AB导线右侧磁场方向，可得磁场方向垂直纸面向里。再对右侧长方形
5、方框中的各条边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，da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边感受到的平均磁感应强度、导体长度、通电电流大小相等，所以安培力大小相等，方向相反，故B正确。根据受力分析，bc和da边合力为0，由于ab边所处位置的磁感应强度和大于cd边所处位置的磁感应强度，所以次两边的合力向左，故C、D错误，答案选B。4. 【正确答案】B【考点分析】这是一道考查热学内容的题，在解析2015年上半年试题单项选择中的一道有关热学知识的题目时，我们有提到热学中所考查到的的知识点可以分为三类：一、分子动理论；二、
6、气体、固体、液体和物态变化；三、热力学定律和能量守恒定律。那么这道题又是考查的哪一个具体的知识点呢？我们回顾一下题目，题目要求当管内外水银面恰好相平时，管内气柱的长度。题目已知条件告诉玻璃管内的气体为理想气体，并且还可以读出移动前，玻璃管内气体的高度为4cm，压强为66cmHg，移动后，玻璃管内压强为76cmHg，现在要求此时玻璃管内气体的长度。由于是玻璃细管，与外界之间一直存在着热量交换，所以，这个移动过程我们可以当做等温变化过程来处理。再利用玻意耳定律（等温变化）：一定质量的某种气体，在温度不变的情况下，压强P与体积V成反比，即PV=C，求出移动后管内气柱的长度。因此此题考查的是理想气体的
7、玻意耳定律（等温变化）。这道题最关键是要把这个移动过程当做等温变化过程来处理，然后再求解。【答案解析】设玻璃管的横截面为S，玻璃管向上移动为等温变化，初态：p1=66 cmHg，V1=4S，末态：p2=76 cmHg，V2=l2S，由玻意耳定律：p1V1=p2V2，得，故选B。5. 【正确答案】C【考点分析】这道题考查的又是电磁学中的内容，因为第3题刚考查过电磁学中的磁场中安培力的求解，看来电磁学在单项选择题中属于必考内容。接下来，我们就具体来看一下这道题的考点，题目已知垂直纸面向里的变化的磁场应强度B随时间变化关系为B=B0+kt(k为常数)，求在磁场外有一以O为圆心，半径为2R的半圆形导线
8、中的感应电动势。看来考查的是如何求解导体的中感应电动势，考查的也就是法拉第电磁感应定律。我们来回顾一下定律的内容：（1）在电磁感应现象中，电路中感应电动势的大小，跟穿过这一电路的磁通量的变化率成正比。公式：，其中n为线圈的匝数。此类电磁感应产生的电动势我们称为感生电动势。（2）一种特殊情况：回路中的一部分导体做切割磁感线运动时，其感应电动势，Lsin为导体的有效切割长度。此类电磁感应我们称为动生电动势。此题中的磁感应强度B是在变化的，所以应该是感生电动势类型的提醒。因此写成。由于磁场B均匀变化，因此，其中S为有磁场的面积，所以。【答案解析】感应电动势题中磁感应强度变化的速率为k，所以E=kS，
9、面积选取有磁场的面积（简称有效面积），才能正确计算磁通量，所以，选C。6. 【正确答案】D【考点分析】在2015年上半年的真题考点解析中，我们有提到教师资格证考试中，单项选择中第5个必考的内容就是近代物理，上次考的是近代物理中的原子核的衰变，那么读完这道题后，我们发现这道题考查的也是原子核的衰变，而且只考到了衰变规律这个知识点即原子核衰变时电荷数和质量数都守恒。如果想知道更多衰变、衰变以及辐射的内容，大家可以观看2015年上半年的第7题真题解析视频，这里就不再赘述了。【答案解析】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
10、足要求，故选D。7. 【正确答案】A【考点分析】读完题目后发现，这又是一道力学基础题，题目要求力所做的功，那么功的定义为力对距离的积累，公式W=，其中F和r是矢量，有大小也有方向，因此由矢量的点乘计算可知，该分力在此过程中作的功。【答案解析】功W=，由矢量的点乘计算可知，该分力在此过程中作的功，故选A。8. 【正确答案】C【考点分析】做到这道题我们发现，这套试卷中的单项选择题没有考查声学方面的知识点，而是考了3道有关电磁学方面的，2道有关光学方面的，1道关于力学方面的和1道关于近代物理的，那么这道题也考查的的是光学方面的知识点，光学中大致可以分为两个内容：一是几何光学，二是讲光的本性的物理光学
11、。像第2题考查的是几何光学中的透镜及其应用，这道题考查的是光学中有关光的反射和折射中的内容。光的反射定律很好理解，这里我们重点讲一下光的折射和全反射中需要重点掌握的内容。(1)光的折射中，入射角的正弦与折射角的正弦成正比，即。(2)折射率：光从真空射入某种介质发生折射时，入射角的正弦与折射角的正弦之比，叫做这种介质的绝对折射率，简称折射率。物理光学中，我们通过实验进一步观察到折射率n实际影响的是光在介质中的传播速度。折射率n刻画了另外一层物理含义，即真空中光速和介质中光速的比值：。其中v为光在这种介质中的传播速度。(3)全反射：我们把折射率较小的介质成为光疏介质，折射率较大的介质成为光密介质。
12、光疏介质和光密介质是相对的。光由光疏介质斜射入光密介质，折射角小于入射角；光由光密介质斜射入光疏介质，折射角大于入射角。光由光密介质斜射入光疏介质，入射角增大到某一角度，使折射角达到90时，折射光消失，称为全反射。使折射角等于90的入射角叫做临界角，有。【答案解析】如下图所示，经过第一次折射时，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，由光密介质到光疏介质。玻璃的折射率为1.5，由，当取90时，可得，临界角小于45。由于入射角等于60，大于临界角，因此光线发生全反射，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，所以AM等于2r。故选C。二、简答
13、题【考点分析】在历年真题中简答题有2题，每题10分，共20分，约占总分值的13%。简答题考点分布广泛，重点集中在课程标准、教学的基本理论。课堂教学组织、教学设计过程和教学测量与评价等。此套真题中的两道简答题分别考查的就是：课程标准中的课程基本理念，课堂教学中的实验课教学。9. 【解题思路】本题考查课程标准中的课程基本理念：“从生活走向物理”。对于课程基本理念这一类问题的回答，不需要标准地答出条条框框，但是要结合对应的课程标准对该部分内容的说明和要求，围绕新课标的具体理念，写一些自己的理解即可。但前提是大家要对新课标的说明和要求有较清楚的记忆，同时对新课标的理念有透彻的理解和把握。再在结合实例课
14、程分析的时候，一定要对题目中提出的该部分教学内容有一定的掌握和了解，并结合新课标的课程要求做大。具体到“光的直线传播”一课，可举生活中的简单例子：影子、手电筒、激光、小孔成像等实例说明即可。简答题建议大家准备的时候可以备用一些模板，比方说：“符合学生认知特点”，“激发学生学习兴趣”，“让学生掌握基础知识和基本技能”等语句是有广泛使用价值的！【参考答案】在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
15、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. 【解题思路】教学中的实验主要有演示实验、边学边实验、学生分组实验和课外实验等。演示实验是指课堂上主要由教师操作演示的实验，也可以是学生充当助手或在教师指导下学生上讲台操作的实验。在教学的不同阶段，演示实验的作用不同：在导入新课的过程中
16、，充分发挥演示实验的设疑和激趣功能，起到激发学习兴趣的作用，而且能够极大地调动学生的学习积极性。在新课教学的过程中，起到启发、帮助学生理解物理概念或得出物理规律，解决疑难问题、突破难点的作用。在结束新课的过程中，作为复习巩固和延伸知识之用。在作答题时注意结合具体实例，表述具体的作用。【参考答案】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。这样，能
17、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【考点分析】在历年真题中，案例分析题题量为2小题，共50分，约占总分值的33%。近几年教师资格考试考查的案例分析题，通常是第一题为诊断题，即分析学生解题的错误所在，然后给出正确教学思路帮助学生正确分析和解答习题；第二题则是根据一段教学实录，回答相应问题，如评述教学行为、分析教学片段、设计改进的教学方案帮助学生掌握相关内容等。案例分析题基于学科知识，又考查教师教育教学能力，是综合度较高的题目，难度较大。11. 【考点分析】目前诊断题的题干中，题目错解主要源自于初中阶段计算类型的题目，出错原因主要是由于物理定理或公
18、式使用条件出错。诊断题分为两小题，每小题1分，共20分。诊断题不仅需要考生提供习题的正确解法，更需要考生善于分析学生错误的根源，从而引导学生掌握分析问题的方法。在以后的考试中，习题类型可能设置为选择题、实验题，但其诊断题的本质并不会改变。【解题思路】本题考查滑轮组的机械效率和功率，题目本身并不难。学生解答的错误也明显，主要表现在两处，一是没有正确区分有用功和总功的内涵，二是没有正确区分对重力做功的功率和拉力做功的功率。【参考答案】(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，没有明确这两个功的真正区别和含义。正解： (2)教学
19、思路：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. 【解题思路】2015年下半年真题出现用学科知识解释实验现
20、象的题目难度并不大。小球悬浮于漏斗口不掉下来的原因是漏斗嘴较窄，气体流速较快，气压较小。气体进入下端漏斗口后空间放大，流速减缓，气压升高。小球上下气体之间的气压差形成对小球向上的推力。第2问主要是考查实验教学的功能或者作用，做这道题时我们可以围绕以下几点做说明：物理实验教学的作用：让学生接触科学真实；为建立概念、总结规律提供感性素材；培养学习兴趣，激发学生的求知欲望；体验过程，感悟方法，培养创新思维和创新能力；培养科学精神，树立科学态度，形成科学价值观；学会合作，形成和谐的人际关系。教学实录最后教师指出“让我们一起探究流体压强与流速的关系吧”可知本实验实为课堂导入片段。重新设计实验导入，可选择
21、像两张纸空隙吹气、水里放气球往一侧注水、唇下放纸条吹气时纸条飘起等实验。【参考答案】（1）流速大的地方压强小，漏斗上窄下宽，空气流速上快下慢，所以乒乓球下表面压强大于上表面压强，所以小球会受到一个向上的支持力，从而悬在漏斗口，不掉下来。（2）在这个导入过程中，老师使用了演示实验的方式来进行，产生了非常好的效果。首先，使用实验导入，比较有乐趣，学生不会感到枯燥和无聊，在烘托课堂气氛、提升学习兴趣方面有很好的作用。其次，该实验现象具有很强的冲击性，违背了学生平时生活中的常识，能够激发学生的思考和求知欲，学生会产生非常强烈的学习动机。最后，这个实验契合本节课内容，没有脱离本课范围，导出课题非常流畅自
22、然。【参考设计】（3）老师：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。13. 【解题思路】（1）“轻敲纸板”看似一个很简单的动作，实则却不能忽视。我们知道铁屑会受到磁场对它的作用力，但是
23、它同时也受到纸板对它的摩擦力且不能忽略，所以如果不“轻敲铁板”使得铁屑弹起，由于铁屑受到磁场力和摩擦力的共同作用保持平衡，那么它所指示的方向将不能准确地表示磁场的方向。因此，轻敲纸板，使得铁屑弹起，在空中因受到磁场力会调整方向和位置，再次落下时便会出现清晰的排布规律。（2）这里就只要求我们写一个教学片段，但在写之前我们要弄清楚以下三点要求：1、能根据义务教育物理课程标准（2011年版）和教材，分析教学内容，确立教学重点与难点。2、能根据义务教育物理课程标准（2011年版）、教学内容以及学生的基础和发展需求，确定并准确表述具体的教学目标。3、能根据物理教学过程的特点和规律，合理安排教学内容，设计
24、教学过程。教学设计题中考察到的初中物理课程内容又可以归纳为以下六个方面：1、声与光；2、物态变化；3、电磁学；4、多彩的物质世界；5、运动和力；6、能量。希望大家在平时在积累物理基础知识的同时，能够对初中教材有一定的熟悉。知道对应知识内容的安排顺序和难度要求。这道题考察的课程内容就是电磁学中的“电流的磁场”，在教学设计题目中会考查到的有关初中部分电磁学的知识点还包括1、磁场与地磁场；2、磁场对电流的作用力；3、电磁感应现象；4、电磁波。读完题目之后，首先需要大致了解这一教学片段的教学目标，然后再进行教学设计。这一节课的主要教学目标是“探究螺线管周围的磁场”包括磁场的方向和强弱，在进行教学设计时
25、我们可采用以下三个步骤进行：1、复习提问；2、引入新课；3、实验探究。这道题的思路就是:（1）首先和同学们一起回顾上节课表示条形磁铁周围的磁场方向与强弱的方法；（2）再次使用铁屑的方法探究通电螺线管周围和内部的磁感线分布情况，得出螺线管的磁场形状，并与条形磁铁的磁场进行对比加深认识。（3）通过探究通电螺线管周围和内部磁针的偏转情况，让学生用自己的语言表达出通电螺线管周围磁场与电流方向之间的关系。探究结束后，可进一步引导学生归纳、判断通电螺线管的极性和电流方向的方法，再在师生交流的气氛中引导学生得出右手螺旋定则。【参考答案】（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
26、时便会出现清晰的排布规律。【参考设计】（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
27、这个管子，磁场越强。老师：非常棒，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。通电螺线管的磁极只与通电螺线管中的电流的方向有关。用右手握住螺线管，让四肢指向螺线管电流方向，则大拇指所指的那端就是螺线管的N极，可以成为右手螺旋定则。14. 【解题思路】教学设计题的第二题为完整教学设计，共两小题，28分。材料通常分为三段，材料一给
28、出课程标准关于某个知识点的内容要求；材料二给出某初中物理教科书中关于此知识点的教学内容；材料三则是学生所处的学段及学生知识基础。题目中一般会设置两小题，第一小题为学科知识，相对简单。第二小题为教学设计，教学设计要求包括教学目标、教学重难点、教学过程。教学过程包含有教师活动、学生活动、设计意图等。为了写出高质量的教学设计，建议考生从一下几方面进行准备：第一，识记并理解新课程标准的基本理念、课程目标以及实施建议。只有做到对应学段新课程标准了然于心，才能在设计教学过程的时候围绕新课程标准的理念进行设计。第二，熟悉教材。考生必须对教材进行深入细致地分析，挖掘出教材中隐含的内容。确定课程中的重难点，明确
29、内容主次。第三，分析学生。考生需要对初中生的学习准备情况和学习风格进行分析。了解初中生的普遍心理特征以及初始能力。通过以上几点，才能使完成的教学设计既满足新课程标准的要求，又符合初中生的认知特点。阅读完这段材料之后，我们大致可以从中知道以下几个信息：1、学情分析：教学对象为九年级学生，已学过浮力的概念。2、教学目标：实验探究浮力大小，从而得出阿基米德原理。3、教学过程：可通过测量排开水的重力大小，来得出物体的浮力大小与哪些因素有关。教学设计详细地分为以下7个内容：1、教材分析2、学情分析三、教学目标（1）知识与技能（2）过程与方法（3）情感态度与价值观四、教学重点、难点五、教学方法六、教学过程
30、（一）复习提问（二）新课引入（三）实验探究1、提出问题2、猜想与假设3、设计实验4、进行实验5、总结结论七、板书设计问题2中只要求写教学目标、教学重点和教学过程，其他不用写，我们可以按照上述步骤完成教学设计。详见以下参考答案。【参考设计】（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：学生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
31、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：教学环节教师活动学生活动设计意图情景导入展示几个情景：（1）漂浮在水面上的轮船。（2）水下的潜艇。（3）沉在水底的石头。问题1：他们都受到什么力？问题2：他们的浮力大小分别是？导出新课：浮力大小等于什么？学生思考回答1：都会受到重力和浮力，石块还会受到支持力。回答2：轮船浮力等于自身重力。潜艇和石块的浮力等于通过典型的案例来导入新课，由于不知道潜艇和石块的浮力大小，学生会产生求知动机，激发求知欲。新课研究（1）引导学生猜想。（2）展示实验器材，引导学生设计实验过程。（3）总结归纳实验数据。（4）得出结论。学生猜想：浮力大小可能与在水中的体积，也就是排开的水的量有关。学生设计实验过程：（1）测出物体重力和小捅的重力。计入表格。（2）把物体放入水中，测出物体受到的浮力，并收集物体排开的水。计入表格。计算式： （3）测出被排开的液体的重力。计入表格。（4）重复实验次。学生交流讨论得出实验结论：物体受到浮力大小等于排开水的重力
