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《中公版·2018國傢教師資格考試專用教材:物理學科知識與教學能力教材高頻考點速記(初級中學)》濃縮瞭物理學科知識與教學能力(初級中學)的常考知識點,幫助考生抓住考試重點和難點,直擊核心考點。具體來說本書有如下特色:
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內容簡介
《中公版·2018國傢教師資格考試專用教材:物理學科知識與教學能力教材高頻考點速記(初級中學)》國傢教師資格考試專用教材·物理學科知識與教學能力·高頻考點速記(初級中學)依照國傢教師資格考試大綱編寫。中公教育教師資格考試研發團隊認真分析和研究瞭物理學科知識與教學能力(初級中學)的考試內容和考查趨勢,編寫瞭這本有針對性的高頻考點速記教材。
本書濃縮瞭物理學科知識與教學能力(初級中學)的高頻考點,內容包括學科與教學知識、教學設計、教學實施和教學評價四個部分。在相關知識點的講解中附有考題再現,在重要章節後設置瞭考點強化練習題,幫助考生直接瞭解真題考點並能隨時進行自檢自測。
目錄
第一章物理學科專業知識/2
第一節力學/2
高頻考點提要/2
考點強化練習/51
第二節電磁學/57
高頻考點提要/57
考點強化練習/91
第三節熱學、光學、近代物理理論/96
高頻考點提要/96
考點強化練習/130
第二章物理教學知識/135
高頻考點提要/135
第一節義務教育物理課程標準/135
第二節物理教學的基本理論/146
考點強化練習/157
高頻考點提要/160
第一節物理教學設計的過程/160
第二節中學物理教材分析/166
第三節學習者分析/169
第四節教學目標的製定/177
第五節教學重難點的突破/183
第六節教學策略的內涵和製定/187
第七節教學過程的設計/194
第一章課堂學習指導/234
高頻考點提要/234
第一節學習策略的指導/234
第二節教學方法/237
第三節關注學生的學習反饋/244
第二章物理課堂教學組織/256
高頻考點提要/256
第一節物理概念課教學/256
第二節物理規律課教學/259
第三節物理實驗課教學/264
第四節物理探究式教學/269
第五節物理研究性學習教學/274
第六節物理練習和復習教學/276
第三章物理課堂教學技能/277
高頻考點提要/277
第一節物理課堂導入技能/277
第二節物理課堂語言技能/288
第三節物理課堂提問技能/292
第四節物理課堂闆書技能/298
第五節物理教學演示技能/304
第六節物理課堂實驗技能/308
第七節物理課堂結束技能/311
第八節物理課堂強化技能/315
考點強化練習/321
第一章中學物理教學測量與評價/328
高頻考點提要/328
第一節中學物理教學測量/328
第二節新課程背景下的物理教學評價/332
第三節教學反思/355
第二章中學物理學習評價/361
高頻考點提要/361
考點強化練習/370
中公教育·全國分部一覽錶/374
精彩書摘
第一節力學
1.運動的描述、勻變速直綫運動規律以及牛頓運動定律。2.平拋運動。3.萬有引力定律及其應用。4.動量定理、動量守恒定律。5.動能定理、機械能守恒定律的應用。6.機械振動和機械波。7.角動量守恒定律和定軸轉動定律。8.波的疊加原理、波的乾涉和衍射。
一、運動的描述、勻變速直綫運動的研究
(一)運動的幾個基本概念
1.質點
用來代替物體質量的點叫作質點。一個物體能否被看作質點,取決於所研究問題的性質,它的大小和形狀在所研究問題中是否可以忽略不計。
2.參考係
描述物體的運動而被選作參考的物體稱為參考係。
3.路程和位移
路程:質點實際運動軌跡的長度。
位移:從初位置指嚮末位置的一條有嚮綫段。
路程和位移的比較:
4.速度
速度是矢量,既有大小,又有方嚮。在國際單位製中,速度的單位是米每秒,符號是m/s或者m·s-1。
(瞬時)速率:(瞬時)速度的大小叫作(瞬時)速率。它是標量,隻有大小,沒有方嚮。
平均速度:隻能粗略地描述運動的快慢,錶達式為v=。平均速度既有大小又有方嚮,是矢量。其方嚮與一段時間Δt內發生的位移方嚮相同。
瞬時速度:運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度,瞬時速度精確地描述瞭物體運動的快慢及方嚮,是矢量。一般情況下所提到的速度都是指瞬時速度。
速度的微觀錶示:
v==vxi+vyj+vzk
vx=,vy=,vz=
5.加速度
加速度等於速度的改變量跟發生這一改變所用時間的比值,即a=。它是錶示速度改變快慢的物理量。加速度是矢量,不僅有大小,還有方嚮。在國際單位製中,加速度的單位是米每二次方秒,符號是m/s2或m·s-2。
加速度的微觀錶示:
a==
加速度在直角坐標係中的分量式為
a=axi+ayj+azk
ax==,ay==,az==
(二)勻變速直綫運動
1.基本規律
沿著一條直綫,且加速度不變的運動,叫作勻變速直綫運動。
速度公式:vt=v0+at,位移公式:x=v0t+at2
速度與位移的關係公式:vt2-v02=2ax
平均速度公式:=
2.勻變速直綫運動的幾個常用的結論
xm-xn=(m-n)aT2
v=v==
v=(不等於該段位移內的平均速度)
3.自由落體運動
物體隻在重力作用下,從靜止開始下落的運動叫作自由落體運動。自由落體運動是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直綫運動。g的方嚮總是竪直嚮下,在地球上的不同地點,g的大小略有不同,赤道處的重力加速度最小,兩極處的重力加速度最大。自由落體運動的規律為:v=gt,h=gt2,v2=2gh。
二、相互作用
(一)力及常見的幾種力
力是物體對物體的作用,不能離開施力物體和受力物體而存在。力的作用是相互的,力有兩種作用效果:發生形變和改變物體的運動狀態。力的三要素包括力的大小、方嚮、作用點。
1.重力
由於地球的吸引而使物體受到的力,即G=mg。重力的方嚮總是竪直嚮下。重力是萬有引力的一個分力,另一個分力提供物體隨地球自轉所需要的嚮心力,在兩極處重力等於萬有引力。一般情況下近似認為重力等於萬有引力。
2.彈力
(1)定義。發生形變的物體,由於要恢復原狀,對與它接觸的物體會産生力的作用,這種力叫作彈力。
(2)方嚮。壓力、支持力的方嚮總是垂直於接觸麵,繩對物體的拉力總是沿著繩收縮的方嚮,杆對物體的彈力不一定沿杆的方嚮。
(3)大小。對有明顯形變的彈簧,彈力的大小可以由鬍剋定律計算。鬍剋定律可錶示為F=kx,或者ΔF=kΔx,即彈簧彈力的改變量和彈簧形變量的改變量成正比。
3.摩擦力
(1)摩擦力産生的條件。兩物體直接接觸且相互擠壓;接觸麵粗糙;有相對運動或相對運動的趨勢。
(2)滑動摩擦力。滑動摩擦力可以用公式f=μFN計算,其中FN錶示正壓力。
(3)靜摩擦力。靜摩擦力的變化範圍:0<f靜≤fmax(fmax為最大靜摩擦力)。
4.物體的受力分析
(1)明確研究對象。在進行受力分析時,研究對象可以是某一個物體,也可以是保持相對靜止的若乾個物體。在解決比較復雜的問題時,靈活地選取研究對象可以使問題簡潔地得到解決。研究對象確定以後,隻分析研究對象以外的物體施予研究對象的力(即研究對象所受的外力),而不分析研究對象施予外界的力。
(2)按順序找力。先場力(重力、電場力、磁場力),後接觸力;接觸力中必須先彈力,後摩擦力(隻有在有彈力的接觸麵之間纔可能有摩擦力)。
(3)隻畫性質力,不畫效果力。畫受力圖時,隻能按力的性質分類畫力,不能按作用效果(拉力、壓力、嚮心力等)畫力,否則將齣現重復。
(4)需要閤成或分解時,必須畫齣相應的平行四邊形(或三角形)。在解同一個問題時,分析瞭閤力就不能再分析分力;分析瞭分力就不能再分析閤力,韆萬不可重復。
(二)力的閤成與分解、共點力平衡
1.力的閤成與分解
(1)力的閤成。當一個物體受到幾個力的共同作用時,我們常常可以求齣這樣的一個力,這個力産生的效果跟原來幾個力的共同效果相同,這個力叫作那幾個力的閤力,原來的幾個力叫作分力。平行四邊形定則可以簡化為三角形定則。由三角形定則可以得到一個有用的結論:如果有n個力首尾相接組成一個封閉多邊形,則這n個力的閤力為零。兩個共點力的閤力的大小範圍是:F1-F2≤F≤F1+F2。
(2)力的分解。力的分解是力的閤成的逆運算,同樣遵循平行四邊形定則:把一個已知力作為平行四邊形的對角綫,那麼與已知力共點的平行四邊形的兩條鄰邊就錶示已知力的兩個分力。在分解某個力時,常可采用以下兩種方式:①按照力産生的實際效果進行分解——先根據力的實際作用效果確定分力的方嚮,再根據平行四邊形定則求齣分力的大小。②根據“正交分解法”進行分解——先閤理選定直角坐標係,再將已知力投影到坐標軸上求齣它的兩個分量。
1.【2017年上半年真題】如圖所示,用跨過光滑定滑輪的繩將水平麵上沒有動力的小船沿直綫拖嚮岸邊。若拖動繩的電動機功率恒為P,小船質量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經過A點時,繩與水平方嚮夾角為θ,小船速度大小為v0,繩的質量忽略不計,則此時小船加速度a和繩對船的拉力F的大小為()。
《探索物理世界的奧秘:知識與方法的雙重精進》 本書旨在引領讀者深入物理學的殿堂,探尋其精妙的原理,掌握科學的研究方法,並進一步將其轉化為有效的教學實踐。我們並非重復市麵上已有的考試輔導類書籍,而是緻力於從更廣闊的視角,激發讀者對物理學的熱愛,培養獨立思考的能力,並為有誌於教育事業的同仁提供堅實的知識基礎和前瞻性的教學理念。 第一部分:物理學的基石——核心概念與理論體係 物理學是一門研究物質運動規律的科學,其核心在於理解和描述自然界中最基本的現象。本書的第一部分將帶領您穿越宏觀與微觀的尺度,從經典力學的基礎齣發,逐步邁嚮現代物理的奇妙世界。 1. 經典力學:運動的規律與力的作用 質點運動學: 我們將從最基本的概念——位移、速度和加速度入手,理解勻速直綫運動、勻變速直綫運動的性質。通過對運動學方程的深入剖析,您將能夠準確描述物體的運動狀態。我們將探討麯綫運動的規律,包括平拋運動和圓周運動,理解嚮心力在維持運動軌跡中的關鍵作用。 動力學: 力的概念是經典力學的核心。我們將詳細講解牛頓第一、第二、第三定律,理解慣性、力和加速度之間的關係,以及力的疊加原理。重點分析摩擦力、彈力、重力等常見力的性質和計算方法,並結閤實際問題,如連接體問題、斜麵問題,訓練您運用動力學規律解決復雜運動場景的能力。 機械能守恒: 動能和勢能的概念是理解能量轉化的基礎。我們將深入探討功和能的關係,以及機械能守恒定律的適用條件和應用。通過對各種彈簧振子、單擺、斜麵運動等問題的分析,鞏固對能量轉化與守恒的理解。 動量守恒: 動量是描述物體運動狀態的另一個重要物理量。我們將講解動量守恒定律,理解其在碰撞、爆炸等相互作用問題中的重要應用。通過對彈性碰撞和非彈性碰撞的深入分析,培養您在微觀粒子相互作用和宏觀物體碰撞中運用動量守恒解決問題的能力。 2. 熱學:物質的溫度與能量的流動 熱力學第一定律: 學習內能的概念,理解做功和熱傳遞對內能的影響,掌握熱力學第一定律在各種熱力學過程中的應用。我們將分析理想氣體的狀態方程,理解壓強、體積、溫度之間的關係,並探討等溫、等壓、等容過程的特點。 熱力學第二定律: 探索熱傳遞的方嚮性和不可逆性。我們將討論卡諾循環的原理,理解熱機效率的極限,並引申到熵的概念,初步認識微觀狀態與宏觀性質的聯係。 物態變化: 深入理解固體、液體、氣體的性質差異,以及熔化、汽化、凝固、液化等過程的微觀本質。探討相變中的能量傳遞和潛熱概念。 3. 電磁學:電場、磁場與電磁波 靜電學: 學習電荷守恒定律和庫侖定律,理解電場綫的概念,掌握電勢和電勢能的計算。我們將分析電容器的充放電過程,理解電容的意義。 直流電: 深入理解歐姆定律和焦耳定律,學習串聯和並聯電路的分析方法。重點掌握測量電學量的儀錶(電流錶、電壓錶)的使用,以及電阻的串並聯對電路總電阻的影響。 磁場: 學習通電導綫在磁場中受到的安培力,理解洛倫茲力在帶電粒子運動中的作用。探討電磁感應現象,法拉第電磁感應定律,以及楞次定律在判斷感應電流方嚮中的應用。 電磁波: 介紹電磁波的産生、傳播和性質,以及電磁波譜。初步理解通信、雷達等技術背後的物理原理。 4. 光學:光的本性與成像規律 幾何光學: 學習光的直綫傳播、反射和摺射定律。掌握平麵鏡、球麵鏡和透鏡成像的作圖法和成像公式,理解放大鏡、照相機、望遠鏡等光學儀器的成像原理。 物理光學: 探索光的乾涉、衍射和偏振現象,初步理解光的波動性。通過對楊氏雙縫乾涉、單縫衍射等實驗的分析,認識光的乾涉條紋和衍射圖樣的形成規律。 5. 近代物理:原子、原子核與量子世界 原子結構: 介紹盧瑟福散射實驗,認識原子核的存在,以及玻爾原子模型的要點。理解原子光譜的離散性及其意義。 原子核: 學習原子核的組成、放射性衰變(α、β、γ衰變)的規律,以及核反應和核能。初步認識核裂變和核聚變。 量子世界初探: 引入光電效應和康普頓散射,理解光子的概念,認識光的粒子性。介紹物質波的思想,初步感受微觀粒子的波粒二象性。 第二部分:科學探究與思維訓練 物理學的魅力不僅在於其描述自然的精確性,更在於其背後蘊含的科學探究精神和嚴謹的邏輯思維方式。本部分將引導您掌握科學探究的基本方法,提升分析問題和解決問題的能力。 1. 科學探究的基本方法 觀察與實驗: 強調觀察在科學發現中的重要性,學習設計和進行對照實驗,控製變量,收集和整理實驗數據。 模型與假說: 理解科學模型在簡化和理解復雜現象中的作用,學習建立和檢驗物理模型。培養提齣科學假說的能力。 推理與演繹: 掌握邏輯推理的基本方法,學習從已知原理齣發,演繹齣新的結論。 歸納與抽象: 學習從具體實驗現象中歸納齣普遍規律,進行科學抽象。 2. 物理分析能力培養 建立物理情境: 學習準確理解物理問題的文字描述,將其轉化為清晰的物理情境,識彆齣關鍵的物理量和物理過程。 選擇閤適的物理規律: 根據具體的物理情境,判斷應該運用哪些物理學原理和定律來解決問題。 進行數學運算: 熟練運用數學工具(代數、三角函數、微積分初步)來解決物理計算題。 分析和解釋結果: 對計算結果進行閤理的分析,判斷其是否符閤物理實際,並用清晰的語言解釋物理現象。 3. 批判性思維與創新能力 質疑精神: 鼓勵讀者對現有的知識和理論保持批判性的態度,不迷信權威,勇於探索新的可能性。 聯想與類比: 學習從不同的物理現象中尋找聯係,運用類比的方法來理解新的概念。 解決非常規問題: 引導讀者嘗試解決一些具有挑戰性或開放性的問題,培養其創新思維和解決復雜問題的能力。 第三部分:物理教學的藝術與實踐 物理教學不僅僅是知識的傳授,更是對學生科學素養和思維能力的培養。本部分將聚焦於物理教學的理念、方法和技巧,幫助您成為一名優秀的物理教師。 1. 教學理念與目標 以學生為中心: 強調教學活動的設計應圍繞學生的學習需求和認知規律展開。 培養科學素養: 明確物理教學的根本目標是培養學生科學探究精神、科學思維能力和科學價值觀。 知識與能力並重: 認識到知識的掌握是基礎,但更重要的是通過知識的學習來提升學生的分析和解決問題的能力。 2. 教學方法與策略 啓發式教學: 運用提問、討論、引導等方法,激發學生的學習興趣和主動性,讓他們在探究中發現知識。 情境教學: 將抽象的物理概念與生動的生活實際或科學史故事相結閤,讓學生感受到物理的魅力。 探究式學習: 設計和組織學生進行科學探究活動,讓他們親身體驗科學研究的過程。 閤作學習: 鼓勵學生進行小組閤作,通過交流和討論,共同解決問題,培養團隊協作精神。 直觀教學: 善於利用多媒體、模型、實驗等直觀手段,幫助學生理解抽象的物理概念。 3. 教學設計與評價 課程目標設計: 明確每堂課、每個章節的學習目標,包括知識目標、能力目標和情感態度價值觀目標。 教學環節安排: 閤理設計導入、新課講授、鞏固練習、總結評價等教學環節,確保教學流程的流暢性。 評價方式多樣化: 采用多種評價方式,如課堂提問、作業、小測驗、項目報告、學生互評等,全麵瞭解學生的學習情況。 反思與改進: 鼓勵教師對自己的教學過程進行反思,不斷總結經驗,改進教學方法。 4. 教學中的常見問題與對策 學生學習睏難: 分析學生在學習過程中遇到的具體睏難,如概念不清、公式記不住、解題思路混亂等,並提供相應的輔導策略。 課堂管理: 探討有效的課堂管理方法,營造積極的學習氛圍,提高課堂效率。 實驗教學的挑戰: 解決實驗器材不足、實驗安全、實驗數據處理等問題,提高實驗教學的效果。 應對不同層次的學生: 瞭解學生的個體差異,采取分層教學或差異化教學策略,滿足不同學生的學習需求。 通過對以上三個部分的深入學習和實踐,相信您將能夠構建起紮實的物理學知識體係,掌握科學的研究方法,並具備成為一名優秀物理教師所需的專業素養和教學能力。本書期望成為您物理學習之旅中的得力助手,點燃您對物理學探索的熱情,指引您走嚮更加廣闊的科學天地。