物理学科知识与教学能力【中学】题库

问答题 20分

质量为2k9的物体，在沿x方向的变力作用下，在x=0处由静止开始运动。设变力与x的关系如图所示。试由动能定理求物体在x=5，10，15m处的速率。

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2 解析题 20分
案例：
某教师通过摩擦起电、验电器等试验，使学生对电现象有了一定的感性认识。
教师：同学们，生活中有很多与电有关的现象。比如说，灯泡发光、静电现象等等。有谁知道电现象的本质是什么
学生茫然一片．无人应答。
教师：其实在各种复杂的与电有关的现象背后，都有着共同的本质。今天我们学习最基本的电磁规律——库仑定律。
教师：库仑在18世纪，通过大量的实验总结出了这一规律。同学们，告诉老师库仑定律的形式是什么
大部分学生纷纷说出了正确答案。
一学生喊道：“老师，我懂了，库仑定律和万有引力定律非常类似。”
教师对学生的观点提出了批评，说道：“你才预习了一节，就简单下结论”。
紧接着教师写出了库仑定律的形式，讲解了电荷的概念并布置了几道练习题。
问题：
(1)对老师的教学行为进行评析。
(2)设计一个教学片段，使学生对点电荷、库仑定律有深入的认识。
3 解析题 20分
某教师针对下列习题的教学片段。
习题：如图所示，匀强磁场的磁感应强度B(T)，在垂直于磁场方向的平面内，有一个长度为1(m)的金属棒OP绕垂直于纸面的转动轴O沿逆时针方向以角速度ω(rad／s)匀速转动，试求金属棒OP转动时所产生的感应电动势的大小和方向。
师：前面已学过感应电动势的求解方法。请同学们回忆下如何运用这些知识求解该问题。



师：很好，这是用法拉第感应定律的定义式求金属棒感应电动势的大小。



师：很好，比较两同学的解答。可知两种解法所求感应电动势的大小相同，因而这两种解法都对。
问题：
(1)对上述片段进行评析。
(2)针对上述教学片段中存在的问题，给出改进的思路。

4 问答题 20分
阅读材料．根据要求完成教学设计任务。
材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“电感和电容”的内容要求为：“通过实验，了解电容器和电感器对交变电流的导通和阻碍作用。”
材料二某版本高中物理教科书关于“电感和电容对交变电流的影响”有如下演示实验：
如图5．3—1，把带铁芯的线圈1与小灯泡串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。取直流电源的电压与交流电压的有效值相等。观察两种情况下灯泡的亮度。这个实验说明了什么



如图5．3—4，把白炽灯和电容器串联起来，先把它们接到直流电源上，再把它们接到交流电源上。观察灯泡的发光情况。
这个实验说明了什么



材料三教学对象为高中二年级学生，学生已经学习了交变电流等知识。
(1)简述电感和电容对交变电流的影响。
(2)结合所给材料，完成“电感和电容对交变电流的影响”的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。
5 问答题 20分
阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
材料一《普通高中物理课程标准(实验)》关于“原子结构”的内容要求为：“了解人类探索原子结构的历史以及有关经典实验。”
材料二某版本高中物理教科书关于“a粒子散射实验”的教学内容如下：
a粒子是从放射性物质(如铀和镭)中发射出来的快速运动的粒子，带有两个单位的正电荷，质量为氢原子质量的4倍、电子质量的7300倍。
1909年，英籍物理学家卢瑟福指导他的学生盖革和马斯顿进行a粒子散射实验的研究时，所用仪器的俯视图如图18．2—2所示。R是被铅块包围的a粒子源，它发射的a粒子经过一条细通道，形成一束射线，打在金箔F上。M是一个带有荧光屏S的放大镜，可以在水平面内转到不同的方向对散射的d粒子进行观察。被散射的仅粒子打在荧光屏上会有微弱的闪光产生。通过放大镜观察散光就可以记录在某一时间内向某一方向散射的a粒子数。从a粒子源到荧光屏这段路程处于真空。



当a粒子打到金箔时，由于金原子中的带电粒子对a粒子有库仑力作用．一些a粒子的运动方向改变，也就是发生了a粒子的散射。统计散射到各个方向的a粒子所占的比例。可以推知原子中电荷的分布情况。
(1)简述卢瑟福的原子核式结构模型的内容。
(2)结合所给材料，完成“原子的核式结构模型”的教学设计，内容包括教学目标、教学过程。
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