《物理学科知识与教学能力》（高级中学）一、考情综述1.试卷模块分析《物理学科知识与教学能力》（高级中学）考试时长120 分钟，卷面分值150 分，分为单项选择题、2.命题规律及趋势【单项选择题】（1）力学，2~3 道。

包括运动学、动力学、曲线运动、机械运动等多方面知识。

（2）光学，1 道。

主要考查光的折射、色散及光的波粒二象性。

（3）热学，1 道。

主要考查理想气体物态方程的应用及热力学三大定律。

（4）原子物理及原子核，1 道。

主要考查原子核衰变的三种类型，衰变方程式。

（5）大学物理知识，1 道。

主要考查质点运动，刚体力学、电磁学等内容。

（6）课程标准，1 道。

课标主要根据高中物理知识，从课程目标、教学建议、评价建议、课程资源等方面命题，多为理解类题目。

（7）物理学史或物理实验知识，1 道。

主要考查考生对高中必做实验的基本操作知识及物理思想的理解掌握。

预计之后会新增这一类型的题目。

（8）电磁学，1 道。

主要考查复合场中带电粒子或导体棒的运动状态、电磁感应等。

【案例分析题】c1【教学设计题】 出题特点：共 2 小题。

第一小题以教材中的演示实验为主，给出材料，考查对教材内容安排的理解及教学资源的应用。

第二小题以材料形式给出课程目标，教材内容，学情等内容，依据所给资料完成完整的教学设计，并且要求包含教师活动、学生活动、设计意图。

课型特点：从历年真题的整理分析上来看，教学设计第二题所出现的课型多以实验课为主，并且不乏选修系列中的实验，因此，题型考生在复习的时候重视教材中的实验课。

3. 重要备考要点知识点一：光的色散如图所示，紫光的偏向角大于红光的偏向角。

结论：当光从一种介质进入另一种介质时，偏向角越大的光，介质对其的折射率 n 越大，光的频率越高，光子能量越大，粒子性越强，光的波长越小，光在介质中的速度越小（根据 n =），临界角越小 vsin C = ，越易发生全反射，越易产生光电效应，波动性越小。

知识点二：万有引力定律的应用（1） 天体质量 M 、密度ρ的估算（已知r 和 T ，G 的情况下）=4π2 r 3 M = GT2 ρ=3πr 3GT 2 R 3（2） 卫星的运行速度 v 、周期 T 与半径 r 的关系G Mm m v r 2 r，推得 v=G Mm r 2 = mr 4π2T2，推得T = 2πr GMGMm r 2 = mr ω2，推得ω=（3） 变轨问题：①卫星由低轨道升至高轨道时，卫星的运行速度 v 、w 、a 均减小，T 增大。

②卫星由低轨道升至高轨道时，动能减小，势能增大，机械能增大。

知识点三：理想气体状态方程对于一定质量气体或理想气体有PV/T=C ，即 P 1V 1/T 1 = P 2V 2/T 2 T 一定时：PV = 恒量，或 P 1V 1 = P 2V 2 V 一定时：P/T = 恒量，即 P 1/T 1 = P 2/T 2 P 一定时：V 1/V 2 = T 1/T 2，即 V/T = 恒量知识点四：带电粒子在电场中的 7 个物理量的变化如图所示，为电荷在电场中由 a 运动到 b 的轨迹，运用此模型来判断①电荷的电性；②场强 E ；③受力F ；④加速度 a ；⑤速度 v ；⑥动能 E k ；⑦电势能 E p ；⑧电势ϕ 的变化。

GM r GMr 323a①由图中轨迹可知，粒子所受合外力指向轨迹内侧即轨迹凹侧，而场强的方向指向轨迹凸侧，可见带点粒子带负点。

91 -1 ②场强 E ②场强 E a > E b③受力 F 因 F = qE = ma ；电场线疏密决定场强 E 大小则③合外力F a > F b ④加速度 a ④加速度 a a > a b⑤速度 v⑤速度 v a > v b⑥动能 E k⑦电势能 E p因电场力做负功，动能减小，电势能增加⑥动能 E ka > E kb⑦电势能 E pa < E pb⑧电势ϕa > ϕb （沿电场线方向，电势降低） 知识点五：天然放射现象（1） α衰变：放出α粒子的衰变。

原子核内少两个质子和两个中子。

238U → 234Th + 4He 92 90 2A X → A -4Y + 4Hez z -2 2（2） β衰变：放出β粒子的衰变。

原子核内的一个中子变成质子，同时放出一个电子。

Th → 234Pa + 0AX → A Y + 0eZZ +1-1（3） γ辐射：原子核处于较高能级，辐射光子后跃迁到低能级，是伴随α衰变和β衰变同时发生的，不改变原子核的质量数和电荷数。

没有γ衰变。

知识点六：课堂教学评价维度（1） 教师角色的把握 （2） 教学内容的处理 （3） 学习环境的营造 （4） 学生的学习方式 （5） 学生的学习水平 （6） 学生的学习效果 （7） 教育技术的运用知识点七：物理探究式教学设计一般过程（1） 在研究中发现或提出问题 （2） 提出猜想或假设 （3） 制定研究计划与设计实验 （4） 进行实验与搜集证据 （5） 证实或修正猜想或假设二、经典例题【2015 年下教师资格笔试-高中物理】“经历科学探究过程，认识科学探究的意义，尝试应用科学探究的方法研究物理问题验*物理规律”。

是《普通高中物理课程标准（试验）》提出的一项具体课程目标，它属于三维目标中的哪个维度（）eA.知识与技能B.过程与方法C.情感、态度与价值观D.科学探究【答案】B。

解析：根据这句话的含义，可知是在强调课堂中学生经历的探究过程和使用的探究方法，因此，这是在描述过程与方法目标这一维度，故选 B。

【2015 年下教师资格笔试-高中物理】如图为高中物理教科书中描述的一个实验，其中A 和B 摆长相同，当A 摆振动的时候，该实验可观察到的物理现象和可用于说明的物理问题分别是（）。

A.小球D 的振幅最大，小球C 的振幅最小，摆长与振幅的关系B.小球D 的振幅最小，小球C 的振幅最大，摆场与振幅的关系C.小球B 的振幅最大，共振现象D.小球B 和C 的振幅相同，受迫振动现象【答案】C。

解析：A 球提供给BCD 驱动力，所以摆长与A 球越接近的单摆，振幅越大，当与A 球摆长相同时，会产生共振现象，达到最大的振幅。

故选C。

【2016 年上教师资格笔试-高中物理】某单摆做小角度摆动，其振动图像如图3 所示，则关于摆球的速率v 和悬线对摆球的拉力F 说法正确的是（）。

图 3A.t1 时刻v 最大，F 最小B.t2 时刻v 最大，F 最大C.t3 时刻v 为零，F 最大D.t4 时刻v 为零，F 最小【答案】B。

中公教育解析：由图可知t1 时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，线速度为零，悬线拉力最小，选项A 错误。

在t2 时刻位移为零，说明摆球处于平衡位置，摆球速度最大，悬线对它的拉力最大，选项B 正确。

在t3 时刻位移最大，说明摆球在最大位移处，速度为零，悬线拉力最小，选项C 错误。

t4 时刻位移为零，说明摆球在平衡位置，说明速度最大，悬线拉力最大，选项D 错误。

故本题选B。

【2016 年上教师资格笔试-高中物理】在极短的距离上，核力将一个质子和一个中子吸引在一起形成一个氘核，下述说法中正确的是（）。

A.氘核的能量大于一个质子和一个中子能量之和B.氘核的能量等于一个质子和一个中子能量之和C.氘核的能量小于一个质子和一个中子能量之和D.氘核若分裂为一个质子和一个中子，一定要放出能量x xx2 k【答案】C 。

中公教育解析：一个质子和一个中子发生核反应变成一个氘核时，要释放出核能，故选项 C 正确。

【2016 年上教师资格笔试-高中物理】一质点沿 x 轴正方向运动，其速度按 v =k的规律变化，式中 k 是正常数。

当 t =0 时，质点位于原点 O 处。

求该质点的速度及加速度随时间 t 的变化规律。

【答案】 v = k t ； a = k 2 2中公教育解析： d x由 v = kd x ， v =可知：d t= k ，d td x= k d t ---------- 对该式进行积分⎰x1 d x = ⎰t 0 02 = kt2 x = t 24d x--------------k2x = x (t )v = v (t )v =d ta = d v d t =2= k 22t --------------------- a = a (t )【2016 年下教师资格笔试-高中物理】阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

某高中物理教科书关于“动量守恒定律”一章某节的一个演示实验如图 14 所示：x x k d t ------ 初始位移和时间都为 0 2（1）这个演示实验可用于什么物理知识的教学？（2）用此实验设计一个教学片断，帮助学生理解与该现象相关的物理知识。

【参考答案】中公教育解析：（1）动量守恒定律中的反冲现象。

（2）教学片断：师：物体间的相互作用除碰撞以外还有另一种方式也较常见，我们先观察几个实验，看一看它们是否不同于碰撞但也是相互作用。

演示实验：释放充了气的气球，气球喷气的同时向前“窜”。

师：刚才这个实验是是什么原理？气球是怎么窜出去的？生：喷出的气体与气球的相互作用师：这种相互作用与碰撞有什么不同？学生讨论、交流后得出：碰撞中两个物体先是分开的，相互作用后可能合为一体，也可能再次分开，而这种相互作用中两个物体本来是一体的，通过相互作用才分开。

师：我们把这种相互作用称为反冲运动。

为什么静止的物体喷出一部分物体后，另一部分物体会获得速度后退呢？生：因为气体和气球同时受到对方的作用力，所以运动方向相反。

另一部分生：因为气球和气体动量守恒，所以他们的速度是相反的。

师：非常好，同学们从不同角度解释了这个现象。

其实这个反冲现象，一个静止的物体在内力的作用下分裂为两部分，一部分向某个方向运动，另一部分必然向相反方向运动。

大家思考一下，刚才咱们的演示实验，是否满足以上条件？生：气球原来是静止的。

松手的瞬间，喷出的气体与气球的相互作用，属于内力，气球窜出去，气体则沿反方向喷出。

满足动量守恒定律，利用了反冲的原理。

师生总结：反冲运动满足动量守恒定律的条件：①系统不受外力②系统某一方向不受外力③系统内力远大于外力。