2021物理学科知识与教学能力(高级中学)(全新升级)/国家教师资格考试专用教材

作者：中公教育教师资格考试研究院

页数：312

出版社：世界图书出版公司

出版日期：2021

ISBN：9787510046711

电子书格式：pdf/epub/txt

内容简介

《中公版·2021国家教师资格考试专用教材：物理学科知识与教学能力（高级中学）（全新升级）》根据物理学科知识与教学能力（高级中学）的考试真题以及考试大纲，构架起以学科专业知识、教学实施与评价、教学设计三个部分有机结合的庞大知识体系，是一本针对国家教师资格考试物理学科知识与教学能力（高级中学）的教材。本教材条理清晰，结构严谨，从考试重点和考试要点出发，深入浅出地向考生讲解各个知识点，并配有经典真题，使考生能透彻地理解知识点，把握考试方向。

本书特色

因印刷批次不同，图书封面可能与实际展示有所区别，增值服务也可能会有所不同，以读者收到实物为准《中公版·2021国家教师资格考试专用教材：物理学科知识与教学能力（高级中学）（全新升级）》是中公教育教师资格考试研发团队在深入研究历年教师资格考试物理学科知识与教学能力（高级中学）真题及考试大纲的基础上，精心编写而成。本书具有如下特点。
（一）扫码听视频
每个真题设置了二维码，听视频讲解解题过程，学习相关知识。
（二）研发力量雄厚
本书是由中公教育教师资格考试研发团队，在多年教师资格考试研究的基础上，推出的教师资格考试辅导图书。
（三）契合考试大纲
本书依据考试大纲编写，紧随考试形式变化，分析命题规律，优化图书内容，将真题和考点紧密结合起来。
（四）图书体系完备
本书整体使用双色设计，详细讲解重难点，层次分明。并在正文部分穿插经典真题，对教材要点进行必要的拓展延伸，便于考生巩固提高。 为了回馈广大考生对中公教育始终如一的支持，本书还设有“图书同步精讲课程”助力考生备考——扫码下载中公教师App，即可领取图书同步精讲课程，考点轻松学习，知识体系完整，助力考生备考。历年真题试卷与教材搭配使用效果更佳！

目录

节选

物理学科知识与教学能力应试攻略 物理学科知识与教学能力是教师资格统考科目三的考试科目，主要考查参加教师资格考试人员对物理学科专业知识和教学知识的灵活运用能力、教学基本技能的实施能力、运用物理课程与教学论和物理课程标准基本理念进行课堂教学设计的能力以及对课堂教学三维目标达成的测量和评价能力。 物理学科知识与教学能力考试内容包括物理学科与教学知识、教学设计、教学实施和教学评价。纵观近几年统考真题，考试题型基本稳定，包括单项选择题、计算题、案例分析题、教学设计题四种题型，考试时间为120分钟，满分为150分。题型、题量、分值等具体情况如下： 题型题量每题分值总分合计 单项选择题8540 计算题12020 案例分析题220/3050 教学设计题212/2840150 一、单项选择题 单项选择题主要考查物理学科专业知识，如力学、电磁学、热学、光学近代物理初步、物理实验、物理学发展的史实等。考题覆盖范围比较广。 在历年真题中，单项选择题题量稳定在8题，每题5分，共40分，约占总分值的27%。 下表为历年真题单项选择题中，学科专业知识的知识点分布情况： 知识点2019下2019上2018下2018上2017下2017上2016下2016上 力学22322522 热学21111011 电磁学22122132 光学11111011 近代物理初步11111111 中学物理实验01111100 由上表可知，单项选择题涉及的学科知识的范围较广。其考查侧重点依次是力学、电磁学、光学、热学、近代物理初步、中学物理实验等。 ［例1］ 如图所示，在宽度为d的无磁场区域的左右两侧，存在磁感应强度大小相同，方向垂直纸面向外的磁场。边长l为2d的正方形金属线框efgh置于左侧区域，线框平面法线方向与磁场方向平行，对角线fh与磁场边界平行。现使线框以速度v垂直于磁场边界从图示位置向右匀速运动，在整个线框穿越无磁场区域的全过程中，线框中感应电流的方向（）。（2019年上半年真题） 视频讲解 A.始终为顺时针方向B.始终为逆时针方向 C.先为逆时针方向后为顺时针方向 D.先为顺时针方向后为逆时针方向 ［解题思路］在e点进入无磁场区域至f经过一半无磁场区域的过程中，穿过金属线框efgh的向外的磁感线减少，根据楞次定律，感应电流产生的磁场应向外，根据右手定则可知，感应电流的方向为逆时针。在f经过一半无磁场区域至g点穿过无磁场区域的过程中，穿过金属线框efgh的向外的磁感线增加，根据楞次定律，感应电流产生的磁场应向里，根据右手定则可知，感应电流的方向为顺时针。 ［例2］ 图甲为一列简谐横波在t=1.25 s时的波形图，图乙是该时刻某质点的振动图像。已知c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振。则该质点可能位于（）。（2019年上半年真题） 视频讲解 A.a和b之间B.b和c之间 C.c和d之间D.d和e之间 ［解题思路］根据c位置的质点比a位置的质点晚0.5 s起振，可知此简谐横波的周期为1 s，传播方向沿x轴正方向。根据图乙可知，在t=1.25 s时，该质点在x轴上半部分且向下运动。B、C两项错误。由图甲可知，a和b之间将向上运动，d和e之间将向下运动。A项错误，D项正确。 ［例3］ Ox坐标轴上有A、B两点，如图甲所示。将点电荷Q置于轴上的某点，先后分别将试探电荷+qa放于A点，-qb放于B点，测得试探电荷受力大小与所带电量的关系分别如图乙中直线a、b所示，方向均与x轴的正方向相同。关于点电荷Q下列判断正确的是（）。（2019年上半年真题） 视频讲解 A.带负电，位置在OA之间且靠近O点B.带正电，位置在OA之间且靠近A点 C.带负电，位置在AB之间且靠近A点D.带正电，位置在AB之间且靠近B点 ［解题思路］由图线可知，+qa和-qb所受电场力方向相同，所以点电荷Q一定置于两个点电荷之间。电场力均向右，说明点电荷带负电。甲图线的斜率大于乙图线的斜率，所以A点的电场强度大于B的电场强度，说明点电荷靠近A点。故本题选C。 ［例4］ 在研究光电效应的实验中，从甲、乙两种金属中飞出光电子的最大初动能Ek与入射光频率υ的关系如图所示，下列说法正确的是（）。（2019年上半年真题） 视频讲解 A.甲的逸出功一定大于乙的逸出功 B.甲的截止频率一定大于乙的截止频率 C.两条图线与横轴的夹角α和β一定相等 D.增大入射光频率，甲、乙的遏止电压一定不变 ［解题思路］由图像可知，随着入射光频率的增大，甲金属先发生光电效应，故甲的逸出功一定小于乙的逸出功，甲的截止频率一定小于乙的截止频率，A、B两项错误。根据Ek=hυ-W0可知图像斜率为常数h，C项正确。遏止电压Uc=Eke，增大频率υ，Ek增大，则Uc增大，D项错误。故本题选C。 1.审题 考生在审题时，需要做到以下几点。 （1）要把整个题目看完，特别是选项，让选项引领你的思路。应当站在出题者的角度来揣摩，而不应该主观臆断。 （2）试题中没有一个字是多余的，要注意一些关键词：正确的是、错误的是、一定、可能、恰好（刚好）、相等、相同等。这些关键词是审题的重点突破口。可能发生的现象不是一定会发生；时刻对应物理状态，过程对应一段时间；物理矢量的相同或相等是指大小和方向都一样，大小相等而方向不一定相同；等等，这些都是审题所要特别注意的。 （3）画出运动情景图和受力示意图是审题时必须做到的两点，考生在这两点上可以多花些时间。 2.做题 考生在做题时，可以采用以下方法。 （1）直接判断法：主要适用于物理概念类或物理学史类选择题。应从基本概念出发，抓住物理概念的本质，对每一选项的正误进行有明确依据的判断。 （2）运动图像法：根据题目的内容画出图像或示意图，再利用图像分析、寻找答案。 （3）整体隔离法：选取几个物体组成的整体为研究对象，进行受力分析、应用物理规律求解的方法叫做整体法。选取几个物体组成的整体中的某个物体，进行受力分析、应用物理规律求解的方法叫做隔离法。整体法和隔离法往往结合使用。 （4）筛选排除法：当选择题提供的几个选项之间是相互矛盾的时，可根据题设条件、备选选项的形式灵活运用物理知识，逐步分析、推理、排除不合理选项，最终留下符合题干要求的选项。 二、计算题 在历年真题中，计算题有1题，共20分，约占总分值的13%。计算题不仅能很好地考查考生对物理概念、物理规律的理解能力和根据已知条件及物理事实对物理问题进行逻辑推理和论证的能力，而且能有效地考查考生的综合分析能力及应用数学方法处理问题的能力。 下表为历年真题计算题中涉及的考点及重要微积分公式： 时间考点重要微积分公式 2019上冲量定理，动量定理，已知拉力随时间变化图像，求瞬时速度I=∫Fdt，I=Δp=mΔv 2018下变速直线运动，已知初、末运动及加速度等求运动距离x和电流通过电阻所做的功 a=dvdt，v=dxdt，dW=Fdx 2018上高斯定理，求球形电容器的电容∮SE·dS=qε0，U=∫E·dr 2017下 牛顿运动定律，已知小球质量、下落高度及在水中所受黏滞阻力kv，求在水中的速度v与时间t的关系 a=dvdt 2017上 圆周运动，已知半径、滑动摩擦系数和某时刻经过A点速率，求t时刻后的速率和经过t时间的路程 ∫－μRdt=∫dvv2，s=∫vdt 2016下 转动惯量，已知圆盘的转动轴和质量分布，利用微积分和实验法求其转动惯量 J=∫r2dm，Mz=Jβ 2016上 变速直线运动，已知v=v（t），求v（t），a（t） v=dxdt，a=d2xdt2 从上表看出，近几年的计算题多是考查与大学物理相关的微积分运算，涉及的考点均为大学物理基础与高中物理交叉的知识点，如质点动力学、变力做功、高斯定理等。 ［例5］ 质量m为10 kg的木箱放在水平地面上，在水平拉力F的作用下由静止开始沿直线运动，其拉力随时间的变化关系如图所示。若已知木箱与地面间的动摩擦因数μ为0.2，g取10 m/s2，用积分法求： 视频讲解 （1）t=4 s时，木箱的速度大小。 （2）t=7 s时，木箱的速度大小。（2019年上半年真题） ［参考答案］ （1）由图像可知，在t=4 s之前，物体在水平方向上受到恒定拉力和滑动摩擦力的作用。故合力的冲量为：I1=∫40Fdt-∫40μmgdt=（30t-0.2×10×10t）40=40 N·s。 而根据动量定理可知：I1=Δp=mv1-0=40 N·s，故在t=4 s时，v1=4 m/s。 （2）由图像可知，在4至7 s内，F=70-10t，再次计算合力冲量： I2=∫ 74Fdt-∫74μmgdt=∫74（70-10t-20）dt=（50t-5t2）74=-15 N·s。 故根据动量定理：I2=mv2-mv1=-15 N·s，故在t=7 s时，v2=2.5 m/s。 三、案例分析题 在历年真题中，案例分析题有2题，第一题为诊断题（20分），第二题为评析题（30分），共50分，约占总分值的33%。 1.诊断题 下表为历年真题诊断题中涉及的学科专业知识考点和考题形式： 时间考点考题形式 2019上实验：测量未知电阻的阻值存在的问题、实验电路图、设计教学片段 2018下自由落体运动、机械能守恒定律知识点、正解、设计教学片段或思路 2018上开普勒第二定律知识点、正解、设计教学片段 2017下电磁感应、安培力、闭合电路欧姆定律知识点、正解、设计教学片段 2017上磁场对电流的作用知识点、正解、设计教学片段 2016下电场强度、库仑定律知识及其要点、正解、设计教学片段或思路 2016上闭合电路欧姆定律错误、出错原因、正解、设计教学思路 诊断题的题干中，习题类型一般是计算类型的题目，出错原因主要是物理定理或公式使用条件的理解存在误区或偏差。诊断题不仅需要考生提供习题的正确解法，而且需要考生分析学生出错的根源，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或实验题，但其本质并不会变。 诊断题多以学生错解的习题命题，需要考生分析错解原因，并针对出现的问题修正答题思路，给出正确解法。 从2016下半年开始，诊断题由两小题变为三小题，增加了“简述该习题旨在帮助学生巩固的知识及其要点”。其中两问的设置形式近几年基本没变：一是给出正确解题过程（正确解法）；