教師資格證-（高中）物理-章節(jié)練習題-第二章-物理教學實施與評價-第一節(jié)-中學物理課堂教學

教師資格證-（高中）物理-章節(jié)練習題-第二章物理教學實施與評價-第一節(jié)中學物理課堂教學[單選題]1.下列不屬于《（江南博哥）普通高中物理課程標準(實驗)》中體驗性要求的目標動詞水平的是()。A.知道B.認識C.應用D.領悟參考答案：D參考解析：“知道”“認識”“應用”屬于知識目標動詞的水平。[單選題]2.下圖為高中物理某教科書中研究圓周運動時用到的實驗圖，線速度最快的是()。A.大齒輪B.小齒輪C.后輪D.一樣大參考答案：C參考解析：小齒輪和大齒輪由鏈條相連，所以線速度相同。小齒輪的半徑小，所以角速度較大。小齒輪和后輪的角速度相同，后輪的半徑大，所以線速度大。故本題選C。[單選題]3.如圖所示為某高中物理教科書中的一個實驗，該實驗中發(fā)現的粒子是()。A.α粒子B.電子C.氫原子D.質子參考答案：B參考解析：圖示裝置為陰極射線管，發(fā)射陰極射線，即電子流，故本題選B。[問答題]1.下面是高中物理“光的干涉”一課的教學片段，李老師在引入了光的干涉現象后，用幻燈片演示楊氏雙縫干涉實驗的示意圖。李老師：大家看這個示意圖，第一個屏上只有一個縫，而第二個屏上有兩個縫，那么平行光經過兩個屏后能在觀察屏上看到什么?學生：條紋。李老師：這些條紋有什么特點?學生甲：明暗相間。學生乙：寬度幾乎一樣。李老師：對，雙縫干涉產生的干涉圖樣特點是明暗相間、粗細均勻、間隔相等的條紋。學生丙：但是肥皂泡上的干涉現象看起來和這有些不同啊.是否所有這些現象的原理都是一樣的?李老師：當然一樣了，記住我剛才說的干涉條紋的特點就行了。學生乙：書上也是這么說的。李老師：接下來我們學習光的干涉的應用。問題：(1)對上述教學片段進行評述；(2)針對存在的問題，設計一個改進教學的方案。參考答案：無參考解析：(1)該教師作為一個引導者、合作者沒有引導學生有效開展研究性學習，體現學生的主體性地位，只是讓學生機械地識記，不能鍛煉學生的思維能力；當學生回答正確后，對學生的評價過于簡單.不能激發(fā)學生學習的積極性：對學生提出的疑問回答過于簡單，不能引導學生正確地解決此類問題。(2)改進思路：為了體現學生探究學習的過程，應重現楊氏雙縫干涉實驗的過程，從實驗中觀察雙縫干涉圖樣的特點.進而學生自己得出結論；和水波干涉進行類比，讓學生學會知識的遷移.理解光的干涉原理，這樣對日常生活中的干涉，如肥皂泡的干涉現象，才能有正確的認識：讓學生發(fā)表自己的見解，如為什么會出現明暗相間的現象等。[問答題]2.下面是一道作業(yè)題及某學生的解答。題目：如圖，足夠長的U形導體框架的寬為L，電阻忽略不計，其所在平面為豎直平面，磁感應強度為B的勻強磁場方向垂直于導體框平面，磁場足夠大，一根質量m，有效電阻為R的水平導體棒MN垂直于U形框架間，接觸良好。導體棒從靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時，通過導體棒截面的電量為Q，求導體棒從開始下滑到剛開始勻速運動這一過程中.電流對導體棒所做的功.勻速運動過程中，電流對導體棒所做的功：問題：(1)指出錯誤，分析錯誤的原因，給出正解。(2)給出教學思路，幫助學生掌握相關知識。參考答案：無參考解析：(1)錯誤在于計算電流對導體做的功用焦耳定律W=I2Rt求解，原因可能是學生對于焦耳定律在電磁感應電流做功的適用范圍沒有掌握以及對感應電動勢公式的掌握不是很熟練，焦耳定律只適用于電流恒定不變的情況，如導體棒在磁場中勻速運動，如果電流變化則需要用能量守恒定律求電流對導體棒做的功，該題的正確解法為：設導體棒由靜止開始沿框架下滑到剛開始勻速運動時，下滑的距離為s，通過導體棒截面的(2)師：同學們先分析下這道題目的物理過程，導體棒在磁場中運動，會受到什么力的作用?生：會受到重力、安培力的作用。師：在這個過程中安培力做正功還是做負功?生：負功。師：很好，克服安培力所做的功轉化為電能。也就是電流對導體所做的功。生：嗯。但安培力是變力.不能直接求安培力所做的功。師：是這樣的，此題中有的同學用焦耳定律求電流對導體做的功，可以嗎?生：不可以，此過程中電流一直變化。師：焦耳定律適用于電流恒定的情況，如果電流變化。要用能量守恒求電流對導體做的功。生：在整個過程中重力做的功轉化為電能和動能。師：很好，那么為了得到重力做的功，要求出導體棒從靜止到勻速運動所下降的距離，同學們知道怎么求嗎?師：那么勻速運動時導體棒的速度能求出嗎?生：可以，根據勻速運動時導體棒所受的重力和安培力相等。就可以求出速度。師：很好，求出速度就可以求出導體棒的動能。那么電流對導體棒所做的功也就可以求解了。[問答題]3.下面是一道作業(yè)題及某學生的解答。題目：小球從某一高度H自由下落到水平地面，碰撞后彈起，每次上升高度總是前一次的0.64倍。若使小球碰后能保持上升到原高度，則必須在小球到達最高點時，在極短時間內給它一個初動能，使它獲得有向下的速度。求小球在最高點獲得多大速度，才能保持高度不變?？諝庾枇Σ挥?。問題：(1)指出錯誤，分析錯誤的原因，給出正解；(2)給出教學思路，幫助學生掌握相關知識。參考答案：無參考解析：(I)錯誤是小球在與地面的碰撞過程中會有機械能損失，故補償的能量中應包含這部分損失，該學生的計算結果偏小。原因可能是學生對物理過程沒有分析清楚.忽略了與地面接觸過程中能量的變化。正確解法是要使小球回到原高度，可提高它下降的高度.即要使小球回到H(2)師：大家看下小球的運動過程是什么?生：小球從最高點下落，與地面接觸反彈后繼續(xù)上升。師：對，那么反彈后能回到原來下落的位置嗎?生：不能，小球在與地面接觸時會有能量損失，上升的最大高度為0.64H。師：那么要使小球反彈后回到原來的高度H處，應如何做到?生：讓小球在高于日處的地方下落。師：這是題目的關鍵所在，那么具體在什么高度下落才能補償反彈損失的能量而上升到高度H的位置呢?生：應該在H/0.64的位置下落。師：嗯，所以我們在H處讓小球獲得一個速度讓它上升到此高度，怎么求解呢?師：同學們一定要分析清楚物理過程，不能想當然。[問答題]4.下面是一道作業(yè)題及某學生的解答。題目：如圖所示，一個半徑為R的半球形的碗固定在桌面上，碗口水平，O點為其球心，碗的內表面及碗口是光滑的。一根輕質細線跨在碗口上，線的兩端分別系有小球A和B.當它們處于平衡狀態(tài)時，小球A與0點的連線與水平線的夾角為60°。求：(1)小球A與小球B的質量比mA；mB。(2)現將A球質量改為2m,B球質量改為m，且開始時A球位于碗口C點，由靜止沿碗下滑，當A球滑到碗底時，兩球的速率為多大?解：(1)設繩上拉力為T，碗對A球的彈力為N，根據對稱性可得：N=T。由平衡條件：2Tcos30°=mAg對B球受拉力與重力平衡得：T=mBg聯立得：mA：mB=3：1(2)當A球滑到碗底時，A球下降的高度為R，B球上升的高度為／2R，根據機械能守恒定律有代入數據，解①、②兩式即可求得兩球的速率。問題：(1)指出錯誤，分析錯誤的原因，給出正解。(2)給出教學思路，幫助學生掌握相關知識。參考答案：無參考解析：(1)第一問是正確的，第二問錯在A球在碗底時，VA不等于VB。錯誤原因是對于運動的分解不清楚，應將VA沿繩和垂直于繩的方向分解，沿繩子方向的分速度即等于B球的速度VB的大根據機械能守恒定律有：(2)師：這個題目中球A、B是通過細繩連接后跨在碗口上而構成一個系統.那么A球下降的同時B球上升，A球下降到碗底時的速度方向是什么?生：水平向左。師：對，小球A做曲線運動時的速度方向沿曲線的切線方向。那B球在上升過程中的速度方向是什么?生：豎直向上，所以球A的速度和B的速度不相等。師：同學們，B球的速度和哪個方向上的速度大小一致呢?生：和沿繩方向上的速度大小一致.師：此時，我們要考慮運動的分解，小球A的速度和沿繩方向上的速度有什么關系呢?生：可以將A的速度沿繩和垂直于繩的方向分解。師：對于繩子連接問題一般按這兩個方向分解。那看一下A、B球的速度大小之間的關系是什么呢?師：所以求兩個小球的速度轉化成求解一個小球的速度了。那么這個系統機械能守恒嗎?生：機械能守恒，除重力以外其他力沒有做功。師：既然機械能守恒，可以列出什么式子呢?生：師：很好，這樣就可以求出速度的大小了。對于這類題目，只有思路清晰才能正確解出各物理量。[問答題]5.下面是一道作業(yè)題及某同學的解答。題目：如圖所示為小球平拋運動的頻閃照片，閃光頻率為f=20Hz，求實驗頻閃照片背景上每小方格邊長L以及小球平拋的初速度口。和小球在c點的瞬時速度大小vc(g=10m／s2)(3）：問題：(1)指出錯誤，分析錯誤的原因，給出正解；(2)給出教學思路，幫助學生掌握相關知識。參考答案：無參考解析：(1)錯誤在于認為平拋運動頻閃照片的a點即為豎直方向初速度為0的點，而a點不一定為開始運動的點，這樣求出的小方格的邊長、小球的初速度錯誤。錯誤原因可能是學生對平拋運動頻閃照片的物理意義沒有搞明白，只是死記平拋運動的公式。正確的解法如下：(2)這類問題應該讓學生結合實驗認識頻閃照片的物理意義，豎直方向上為初速度為0的勻加速直線運動，給出的頻閃照片上的第一個點并不一定是初速度為0的點，而可能是中間截取的一部分。在求c點豎直方向上的分速度時可以讓學生事先復習一下勻加速直線運動的規(guī)律。[問答題]6.閱讀案例，并回答問題。下面為一道物理試題和某學生的解答過程。題目：如圖(a)所示，光滑且足夠長的平行金屬導軌MN、PQ固定在同一水平面上，兩導軌間距L=Im，電阻R1=3ΩRz=1.5Q，導軌上放一質量m=1kg，電阻r=lQ的金屬桿。長度與金屬導軌寬度相等，與導軌接觸良好，導軌的電阻不計，整個裝置處于磁感應強度B：0.8T的勻強磁場中，磁場的方向垂直導軌平面向下，現用一拉力F沿水平方向拉桿。使金屬桿由靜止開始運動。圖(b)為通過R。中的電流平方隨時間變化的I21-6圖線.求：(1)5S末金屬桿的動能；(2)5S末安培力的功率。解：(1)5S末流過R，的電流為11=√A=2A，電壓為U1=I1R1=6V，金屬桿與R，并聯，故E=U1=BLv解得v=7.5m／s故此時動能為Ek=1/2mv2=28.125J(2)5s末干路電流為，I==6A，安培力大小為F安=BIL，功率為P=fv解得P=36W。問題：(1)指出此道試題檢測了學生所學哪些知識點。(2)給出正確解題過程。(3)針對學生解題過程中存在問題，設計一個教學片段，幫助學生解決此類問題。參考答案：無參考解析：(1)本題考查的知識點為磁場中的閉合電路歐姆定律、安培力、閉合電路的感應電動勢及電功率。(2)正確解答過程：①5s末R1的電流為，I1=√4A=2A，R2與R1的電流關系是，I1：I2：R1：R2故I2=4A。干路電流I=I1+I2=6A。電路電動勢為E=Ir+I1R1=6Ax1Ω+2Ax3Ω=12V又因為E=BLv.解得v=15m／s故5s末金屬桿的動能Ek=mv2=112.5J。②5S末安培力大小為F安=BIL，功率為P=fv。代入數據解得P=-72W。(3)教學片段：師：在電路中什么是路端電壓?什么是電動勢?生：路端電壓是外電路的電壓，電動勢是內外電壓之和。師：為什么電動勢不等于外電路電壓?生：因為電源有內阻會占用一部分電壓。師：沒錯，在閉合電路中我們需要考慮電源內阻上占用的部分電壓，我們稱之為內電壓，其余部分的電壓才是路端電壓，用公式表示為：F=U自+U外=，r+U外，故電源電壓并不等于外電路電壓。大家一起來分析一下這道題.可以先畫等效電路圖。學生思考并畫等效電路圖。師：大家跟著老師來畫一下等效電路圖。哪部分充當電源呢?生1：金屬桿相當于電源。師：兩個電阻是什么關系呢?生2：并聯。師：嗯，非常好。接下來再把量名稱都標上，大家看一下自己畫的和老師畫的(右圖)一樣嗎?生：一樣。師：好，那這道題是不是可以解決了?在以后的做題過程中，一般情況下我們都會忽略內阻。但如果在題干中提到了內阻，此時內阻不能忽略。大家知道了嗎?生：知道了。[問答題]7.閱讀案例，并回答問題。下面為一道物理試題和某學生的解答過程。題目：如圖所示，銅棒質量m=0.1kg,靜止放在相距L=8cm的水平導軌上，兩者之間的動摩擦因數u=0.5，現在銅棒中通以I=5A的電流，要使銅棒滑動，可在兩導軌間加一垂直于銅棒的勻強磁場。求所加勻強磁場的磁感應強度的最小值。(設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，g取10m/s2解：當安培力大小等于滑動摩擦力時，物體開始滑動，此時磁場的磁感應強度最小c故BIL=Umg解得B=1.25T。答：所加勻強磁場的磁感應強度的最小值為1.25T。問題：(1)指出此道試題檢測了學生所學哪些知識點?(2)分析該題的錯因并給出正確解題過程。(3)針對作業(yè)的錯誤設計一個教學思路幫助學生掌握正確分析和解決此類問題的方法。參考答案：無參考解析：(1)本題考查的知識點為安培力的計算和共點力作用下物體的平衡。(2)該生沒有考慮磁場的方向，默認了磁場是垂直于導軌的，因此錯誤。正確解答過程：物體受力如右圖所示：(3)教學思路：首先幫助學生突破思維定勢——磁場垂直于導軌平面，即安培力在水平方向。首先帶領學生回顧力的平行四邊形定則。提出問題，金屬棒除了受安培力還受到哪些力?畫出力的平行四邊形示意圖；深入引導，支持力與滑動摩擦力的合力方向和大小是否不變?重力的大小和方向是否不變?進行力的動態(tài)分析，找到最小的安培力，進而列式用數學方法求解最小值。[問答題]8.閱讀案例，并回答問題。下面是某教師關于動量概念的教學。教師：前面幾章我們主要應用牛頓運動定律研究了物體的運動.但對于有些物體的運動直接應用牛頓運動定律會有困難，如爆炸類物體、碰撞等，這類運動有什么特征?學生：運動非常劇烈。教師：不是指這個方面，我指的是它們運動的時間非常短，運動情況不明確。學生：哦，所以不能用牛頓第二定律。教師：物理學家引入了動量來解決這些問題，同學們看一下，動量是怎么定義的?學生：動量是物體的質量與速度的乘積。教師：由這個定義可以看出物體的作用效果由物體的質量和速度一起決定的.那么動量的方向和速度的方向一致嗎?學生：一致。問題：(1)對上述教學片段進行評述。(2)針對上述教師教學存在的問題，設計一個教學片段幫助學生掌握動量的概念。參考答案：無參考解析：(1)該教師的教學不符合從生活走向物理的原則，教師在教授新課時沒有很好地結合實際生活經驗讓學生理解抽象的物理概念，在導入上沒有激起學生的求知欲望，會影響接下來的學習。(2)師：同學們，如果一片樹葉從樹上掉下來，你會躲開嗎?生：不會。師：為什么?生：因為速度不一樣。師：可見物體由于運動產生的作用效果不僅與物體的質量有關，還與該物體運動的速度有關，它們的值越大，產生的效果越明顯。物理學上把反映物體運動效果的質量和速度的乘積的量，叫作動量。這就是我們今天將要學習的一個概念——動量，即p=mv，那么動量是矢量還是標量?生：矢量，因為速度是一個有方向的物理量。師：對。動量的方向就是速度的方向。[問答題]9.案例：下面為一道物理試題和某學生的解答過程。題目：如圖所示，質量為m、電量為q的帶正電物體位于水平有界的勻強電場中,從半徑為r的1/4光滑圓弧頂端由靜止開始滑下，滑到圓弧底端恰好脫離電場水平飛出。豎直下落距離h時，垂直擊中傾角為30o的斜面，求電場強度E的大小。解：在光滑圓弧軌道上運動過程中，支持力始終與速度方向垂直不做功，只有電場力和重力做功，根據動能定理：水平飛出電場后，物體只受重力，做平拋運動，有垂直擊中傾角為30o的斜面：解得問題：(1)指出此題檢測了學生所學的哪些知識點?(2)給出正確的解題過程。(3)針對學生解題過程中存在的問題，設計一個教學片段，幫助學生解決此類問題。參考答案：無參考解析：(1)本題考查受力分析、圓周運動、平拋運動、動能定理等知識點。(2)正確解題過程：在光滑圓弧軌道上運動的過程中，支持力始終與速度方向垂直，因此，支持力不做功，只有電場力和重力做功，根據動能定理，有水平飛出電場后，物體只受重力作用，做平拋運動，有垂直擊中傾角為300的斜面(3)教學片段：師：同學們，我們先來分析物體的運動情況，在脫離電場前后，物體分別做什么運動?生：脫離電場前物體做圓周遠動，脫離電場后物體做平拋遠動。師：對，非常好。那么物體做圓周運動時，對物體進行受力分析，物體受到什么力?其中做功的力有哪些?生：物體做圓周運動時，物體受到重力、電場力和支持力的作用。其中只有重力和電場力做功。師：支持力為什么不做功呢?生：支持力與速度方向始終垂直，所以不做功。師：嗯，很對。只有重力和電場力做功我們可以應用什么公式求解飛出電場的速度呢?生：動能定理。師：好。接下來我們分析第二段運動過程。首先物體垂直擊中傾角為30o的斜面，怎么理解?生：物體的速度方向垂直于斜面或者說位移方向垂直于斜面。師：物體的速度方向垂直于斜面非常準確，但位移方向也垂直于斜面嗎?大家回想一下，我們講平拋運動時說速度方向的反向延長線與水平位移的交點與水平位移是什么點?生：交點為水平位移的中點，速度方向與位移方向不一致。題中所說的應該是速度方向。師：非常好。大家一定要看清楚題干的描述，仔細分辨平拋運動位移方向與速度方向。還有什么問題嗎?生：沒有了。[問答題]10.案例：下面是一道作業(yè)題及某學生的解答。習題：半徑分別為r和2r的同心圓形導軌固定在同一水平面內，一長為r、質量為m且質量分布均勻的直導體棒AB置于圓導軌上面，BA的延長線通過圓導軌中心O,裝置的俯視圖如圖所示。整個裝置位于一勻強磁場中，磁感應強度的大小為8，方向豎直向下，在內圓導軌的C點和外圓導軌的D點之間接有一阻值為R的電阻(圖中未畫出)。直導體棒在水平外力作用下以速度w繞O逆時針勻速轉動、轉動過程中始終與導軌保持良好接觸，設導體棒與導軌之間的動摩擦因數為μ，導體棒和導軌的電阻均可忽略，重力加速度大小為g。求：(1)通過電阻R的感應電流的方向和大?。?2)外力的功率。解：(1)導體棒AB上的感應電動勢的大小為根據右手定則，感應電流的方向是從B端流向A端.因此電阻R的感應電流的方向是從C端流向D端。由歐姆定律可得通過R的感應電流的大小是(2)滑動摩擦力所做的功Wf=fs，其中豎直方向上受力平衡在t時間內導體棒在內、外圓軌道上運動的距離為所以克服摩擦力所做的功為消耗在電阻R上的功為所以外力所做的功為外力的功率為(1)指出此道試題檢測了學生所學的哪些知識點。(2)指出作業(yè)中的錯誤并分析錯誤的原因。(3)針對上述錯誤原因設計一個教學片段，幫助學生正確解決該問題。參考答案：無參考解析：(1)本題考查閉合電路的感應電動勢、感應電流、歐姆定律、做功。(2)這位學生在用公式ε=Blv求解導體棒產生的感應電動勢時，沒有認識到導體棒上各點的線速度大小不一致，而用端點處的瞬時速度代入求解，學生對公式ε=Blv所適用的條件沒有掌握。另外，在求摩擦力做功時將摩擦力的大小求解錯誤，原因是學生沒有認真地進行受力分析，物理基礎知識掌握不扎實。(3)首先，引導學生對該題的物理過程進行梳理。師：從題目中我們看到導體棒在導軌上做圓周運動，會產生感應電動勢嗎?生：會，因為導體棒做切割磁感線運動。師：那么感應電動勢怎么求解呢?生：用ε=Blv這個公式來求解。師：這個公式適用的條件是什么呢?生：導體棒上的速度要均勻一致。師：很好，那大家看一下這個導體棒上的速度一樣嗎?如果不一樣我們怎么求呢?生：不一樣，可以求導體棒的平均切割速度。師：對，導體棒的平均切割速度就是，代入公式即可求出感應電動勢和感應電流。師：接下來我們求外力的功率，首先我們分析外力所做的功轉化為哪些部分?生：轉化為電阻的焦耳熱和克服摩擦力做的功。師：為了求克服摩擦力所做的功我們首先要知道摩擦力的大小，因而要先進行受力分析。生：導體棒受到支持力、重力、安培力。師：在豎直方向上受到內外軌道對它的支持力和自身的重力，即再利用公式求摩擦力的大小，進而求出摩擦力的功。[問答題]11.案例：下面是某教師準備的高中物理“測定金屬的電阻率”實驗課的部分資料。問題：(1)指出若按圖9所示電路進行實驗，可能出現的現象。(2)指出若按圖10所示電路進行實驗，若發(fā)生上述(a)(b)的情況時，可能出現的現象。(3)設計一個教學片段，幫助學生分析發(fā)生上述(b)情況可能出現的現象。參考答案：無參考解析：(1)若按圖9所示電路進行實驗，由于本實驗中被測金屬導線的電阻值較小，電流表內接會使電壓表的示數過大，使系統誤差變大。(2)若按圖10所示電路進行實驗，發(fā)生(a)的情況時，電路上的負載過少可能會燒壞電路；發(fā)生(b)的情況時，金屬導線的溫度會明顯升高，造成其電阻率在實驗過程中逐漸增大。(3)教學片段：師：同學們，今天我們來做“測定金屬的電阻率”的實驗。要計算金屬的電阻率，我們需要測量哪些數據呢?生：金屬導線的長度ι和它的直徑d，計算出導線的橫截面積S，并用伏安法測出金屬導線的電阻值。師：金屬導線的長度ι和它的直徑d，大家知道怎么測量嗎?生：長度用刻度尺進行測量，直徑用螺旋測微器測量，都要進行多次測量取平均值。師：大家要注意，測直徑的時候，要取多個位置測量。那我們現在開始動手進行金屬導線電阻值的測量吧。(學生進行實驗，教師全場巡視進行指導)師：大家基本都測完了，那我們一起來分析一下數據。老師有兩種方法分享給大家：第一種是用算出各次的測量值，再取平均值；第二種是用圖像(U-I圖線)的斜率來求出電阻值。當然了，用圖像法的時候我們應該注意什么?生：在描點時，要盡量使各點間的距離拉大一些，連線時要讓各點均勻分布在直線的兩側，