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1、2015年下半年教师资格考试 高中物理学科知识与教学能力试题 一、单项选择题（本大题共 8 小题，每小题 5 分，共 40 分）1图1为某高中物理教科书描述过的一个实验，该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是（）实验：如图11.5 3，在一条紧张的绳子上挂几个钟摆，其中 A、B的摆长相等，当 A摆振动的时候，通 过张紧的绳子给其他各摆施加驱动力，B、C、D三个摆在驱动力的作用下开始摆动，观察它们的振幅差 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；摆长与振幅的关系 C小球B的振幅最大；共振现象 D小球B D和C的振幅相同；受迫振
2、动规律【答案】C【解析】A与B摆长相同，具有相同的固有频率。3.如图所示，三个小球 a、b、c分别在离地面不同高度 h1、h2、h3处，同时以相同的速度向左水平抛出，不计空气阻力，三个小球每隔相等的时间间隔依次落到水平地面，小球 a落到水平地面 D点,DE=EF=FG则下列说法正确的是 A.b、c两球落在D点的左边 B.b球落在D点，c球落在E点 C.三个小球离地面的高度 h1：h2：h3=1:3:5 D.三个小球离地面的高度 h1：h2：h3=1:4:9 答案：D 4.如图3所示，粗细均匀的玻璃细管上端封闭，下端开口，竖直插在水银槽中，管内封闭有一定质量的空 气（可视为理想气体），玻璃细管足
3、够长，管内气柱长 4.0c m,管内外水银面高度差为 10cm，大气压强 为76cmHg。现将玻璃管沿竖直方向缓慢移动，当管内外水银面恰好相平时，管内气柱长度约为（）A 2.0cm B 3.5cm C 4.0cm D 4.5cm【答案】B【解析】理想气体 RV1=P2V2，气体体积V龙丨,Rh=P2I2。带入 P.-66cmHg,F2-76cmHg,l 4cm，可得丨2=3.5cm 5.如图4所示，在以O为圆心半径为 R的虚线圆内有垂直纸面向里的匀强磁场，磁感应强度 B随时间变 化关系为B二B0 kt（k为常数）。在磁场外有一以 O为圆心半径为2R的半圆形导线，则该半圆形导 线中感应电动势大小
4、为（）2铀是常用的一种核燃料，其原子核裂变的反应方程为 140 A 54 93 e,Kr 141 B 56 Ba 92,3Kr 亠141 C56 93 a 38 Sr【答案】D【解析】质量数守恒，电荷数（质子数）守恒。所以 23?U+0nT a+b+20n，则方程中的a、b可能是 D140 X 94S D 54 e,38 r a、b质量数之和必为 234，电荷数之和必为 92（1）机械能守恒,=mgh，故 v1=2gh=10 2:14.14m s（2）牛顿第二定律 dt dx dt dx A 0 B k-：R2 C 1：R2 D 2k-R2 2【答案】C【解析】根据 E=/t=B s/t 6.
5、物体在几个力同时作用下运动，其位移为：r=8i-2j 4k SI，一分力为 F-6i 4j-1k SI，则该分力在此过程做的功为 A 36J B 48J C 56J D 60J【答案】A【解析】W=F=r=8 6-2 4-4 1=36 7桌面上有一倒立的玻璃圆锥，其顶点恰好与桌面接触，圆锥的轴（图中虚线）与桌面垂直，过轴线的截 面是等边三角形，如图 5,有一半径为r的圆柱形平行光束垂直入射到圆锥底面上，光束的中心轴与圆锥 的重合，已知玻璃的折射率为 1.5，则光束在桌面上形成的光斑半径为 A r B 1.5r C 2r D 2.5r 【答案】C【解析】画光路图解决，注意光在圆锥面上的反射光线再
6、穿出玻璃圆锥所形成的范围是最大半径。8“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，验证物理规律”是普通高中物理课程标准（实验）提出的一项具体课程目标，它属于三维目标中的哪个维度？（）A知识与技能 B过程与方法 C情感、态度与价值观 D科学探索【答案】B、计算题（本大题共 1小题，共20 分）9.质量为m的跳水运动员从 10米高的跳台跳下，设他离开跳台时的初速度为零，在水中所受浮力与其 自身所受重力正好抵消，所受阻力大小为 v2，为比例系数，不考虑身高，忽略空气阻力，取重力加 速度 g=10m/s2。（1）求跳水运动员入水时的速度 v1；（6分）（2）若其入水后竖
7、直下沉，以入水点为坐标原点，竖直向下建立 X轴，求下沉速率 V与下降深度X的关 系。（14分）【解析】理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点
8、球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 m dv m 解微分方程可得 dx,X Inv C P V P 带入初始条件V=M,X=O=C=lnVi m Vi X In 可得：V JX V=v1e m 三、案例分析题（本大题共 2小题，第10题20分，第11题30分，共50 分）阅读案例，并回答问题。10.案例：问题（1）指出该同学作业中的错误和出错的可能原因，并给出正确解答。（10分）（2）针对出错的原因提出教学思路，帮助学生掌握相关知识并正确分析此题。（10分）参考答案：（1）正解：电子进入电场后，电子所受的电场力对电子做负
9、功，电子的动能减小，设电子的质量为 m，则:2（1/2）mvo=1OOOeV 1 欲使电子刚好不达到上面的金属板上，则电子到达上板时的速度恰好为零时，两板间的电压为最 小，由动能定理可得：-e（U/d）（d/2）=0-（1/2）m（Vos in 30）2 2 联立12两式可得：U=500V 学生所犯错误：在使用动能定理时，计算竖直方向的初动能应该用竖直方向上的初速度，学生却用了电子进入电场 时的初速度，没有进行速度分解。错因：学生对于带电粒子在电场中运动的类斜抛运动模型相关的知识掌握的不到位，根本原因是类平抛的 模型掌握的不好，没有真正理解带点粒子在两个方向上的运动特点和规律。（2）教学思路：
10、通过分析带电粒子在电场中受力和初速度方向的关系分析带电粒子在电场中的运动规律，重点掌握 初速度与场强方向垂直的带电粒子在电场中的运动-类平抛运动：沿电场方向（或反向）做初速度为 零的匀加速直线运动，垂直于电场方向为匀速直线运动，掌握好带点粒子在电场中的类平抛运动，就可 以将知识顺利地迁移到类斜抛运动中，并用能量的观点解决带电粒子在电场中的运动问题。1.带电粒子在电场中的运动情况 若带电粒子在电场中所受合力为零时，即刀 F=0时，粒子将保持静止状态或匀速直线运动状态。例 带电粒子在电场中处于静止状态，该粒子带正电还是负电？理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是
11、实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管3 Vt反向延长线与V0延长线的交点在 1/2 处。分析 带电粒子处
12、于静止状态，刀 F=0,mg=Eq因为所受重力竖直向下，所以所受电场力必为竖直 向上。又因为场强方向竖直向下，所以带电体带负电。若刀FM0且与初速度方向在同一直线上，带电粒子将做加速或减速直线运动。（变速直线运动）打入正电荷，将做匀加速直线运动。打入负电荷，将做匀减速直线运动。若刀FM 0,且与初速度方向有夹角（不等于 0,180），带电粒子将做曲线运动。mg Eq,合外力竖直向下 V。与刀F夹角不等于0。或180,带电粒子做匀变速曲线运动。在第三种 情况中重点分析类平抛运动。2.若不计重力，初速度 V0丄E,带电粒子将在电场中做类平抛运动。复习：物体在只受重力的作用下，被水平抛出，在水平方向
13、上不受力，将做匀速直线运动，在竖直 方向上只受重力，做初速度为零的自由落体运动。物体的实际运动为这两种运动的合运动。垂卫重力方剛VOI 与此相似，不计 mg V0 E时，带电粒子在磁场中将做类平抛运动。板间距为d,板长为I，初速度V0，板间电压为U,带电粒子质量为 m,带电量为+q。1 子在与电场方向垂直的方向上做匀速直线运动，X=V0t；在沿电场方向做初速度为零的匀加速直 1 线运动，y=-at2，称为侧移。2 若粒子能穿过电场，而不打在极板上，侧移量为多少呢?2 射出时的末速度与初速度 V0的夹角称为偏向角。E 乌 _ Uq m md 理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于
14、说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管3 Vt反向延长线与V0延长线的交点在 1/2
15、处。理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在
16、水银槽中管vt BC 等于板长I，应根据情况进行分析。3.设粒子带正电，以 Vo进入电压为Ui的电场，将做匀加速直线运动，穿过电场时速度增大，动能增 大，所以该电场称为加速电场。进入电压为U2的电场后，粒子将发生偏转，设电场称为偏转电场。例1 质量为m的带电粒子，以初速度 vo进入电场后沿直线运动到上极板。（1）物体做的是什么运动？（2）电场力做功多少？（3）带电体的电性？分析 物体做直线运动，刀F应与vo在同一直线上。对物体进行受力分析，若忽略 mg则物体只受 Eq,方向不可能与 vo在同一直线上，所以不能忽略 mg同理电场力Eq应等于mg否则合外力也不可能 与vo在同一直线上。所以物体所受
17、合力为零，应做匀速直线运动。电场力功等于重力功，Eq-d=mgc。电场力与重力方向相反，应竖直向上。又因为电场强度方向向下，所以物体应带负电。例2 如图，一平行板电容器板长 l=4cm，板间距离为d=3cm,倾斜放置，使板面与水平方向夹角 a=37,若两板间所加电压 U=100V,带电量q=3X 10-1C的负电荷以vo=0.5m/s的速度自A板左边缘水平 进入电场，在电场中沿水平方向运动，并恰好从 B板右边缘水平飞出，则带电粒子从电场中飞出时的速 度为多少？带电粒子质量为多少？解 分析 带电粒子能沿直线运动，所受合力与运动方向在同一直线上，由此可知重力不可忽略，受力 如图所示。电场力在竖直方
18、向的分力与重力等值反向。带电粒子所受合力与电场力在水平方向的分力相同。=6 X 10 N mg=Eq-cos a=8X 108kg 注：以上结论均适用于带电粒子能从电场中穿出的情况。如果带电粒子没有从电场中穿出，此时 Vot不再 m-Eq*cos Cl/g 1 2 1 Uq 2 1 证明厂評斗阮誌-7 理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀
19、是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 rmv=Easin 1/cosl 根据动能定理一 11.案例 下面是某老师讲授“向心力”一课的教学片段实录：老师：同学们上次课学习了向心加速度，我们知道做圆周运动的物体具有向心加速度。这节课我们学习向 心力，大家翻开教科书第 20页，将屏幕上展示的这几段课文读一遍（同时老师在屏幕展示课文
20、相关内容 如下）。12.13.14.老师：对了，大家要认真看书，还有不懂的吗？甲同学：书上说的，我们刚读过，“用手抡一个被绳系着的物体，它能做圆周运动，是因为绳子的力在 拉着它，所以向心力是绳子拉着小球的力。老师：说的不是一回事，你怎么不动脑筋呢？大家看书上的图（老师将书上的图8投影在屏幕上）。老师：跟着我读书上这句话。老师和同学：（一起朗读）“钢球在水平面内做匀速圆周运动时。受到重力mg和细绳拉力FT的作用。它们的合力为 F。”老师：这个合力就是向心力，懂了吗？同学们：问题：（1）简述“向心力特点及其大小的表达式”。（5分）（2）指出上述教学片段中教师教学行为的不当之处。（10分）（3）设计
21、一个教学思路，帮助学生认识做“圆锥摆”运动的小球所受的向心力。（15分）参考答案：（1）向心力特点：物体做圆周运动时，沿半径指向圆心方向的外力（或外力沿半径指向圆心方向的分力）称为向心 力，又称法向力。1圆周运动按照速度大小是否变化可分为匀速圆周运动和非匀速圆周运动两类。做匀速圆周运动的物-体，速度大小不变，只是方向改变，因此加速度总是指向圆心，其大小不变；合外力亦总是指向圆心，大小不变。做非匀速圆周运动的物体，速度方向和大小均变，它除了有指向圆心的加速度外，还有沿切 线方向的加速度，所以合加速度不指向圆心，所受合外力也不指向圆心。物体的向心加速度大小 a=vA2/r 随v值变化，向心力 a随
22、F=ma值变化。2在匀速圆周运动中，合外力不改变线速度大小，向心力即为物体所受的合外力；在变速圆周运动 中，合外力一方面要改变线速度的大小，另一方面要改变线速度的方向，所以向心力不一定等于物体所 受的合外力。向心力大小表达式：2 2 2 Fn=mv/r=m w r=m（2 n/T）r=mv w=ma n（2）教学行为不当之处：1课程内容引入方式不当，不能够吸引学生的注意力；2教学方式不当，没有充分调动学生的积极性和主动性；3教学语言不当，对学生使用“不动脑筋”之类的负面词语，对学生的行为予以否定；4教学“粗暴”“武断”，不重视学生在学习过程中提出的问题，简单粗暴地对学生予以否定，没 有能够对学
23、生进行引导启发，直接把结论硬塞给学生。（3）教学思路：观看动画：圆锥摆（设计意图：让学生更直观地看到圆锥摆的动态运动过程）阅读教材“实验”部分，思考下面的问题：（设计意图：引导学生思考）理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相
24、等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 1实验器材有哪些？理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒
25、电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管四.教学设计题（本大题共 2小题，第12题12分，第13题28分，共40 分）2简述实验原理（怎样达到验证的目的）3实验过程中要注意什么？测量那些物理量（记录哪些数据）？4实验过程中差生误差的原因主要有哪些？师生互动，讨论实验步骤如下：（设计意图：充分调动学生的积极性。）达式Fi=_，钢球所受合力的表达式 F2=_ 下面是一次实验得到的数据，代入上式计算结果 Fi=_ N,F2=
26、_ N.（g 取 10m/s2,n 2 10,保留三位有效数字）分组实验，独立验证。教师巡视，及时发现并记录学生实验过程中存在的问题。（设计意图：培养学生 的实验操作能力，合作交流能力）（4）比较上述向心力 Fi和合力F2，得出了实验结论.m(kg)r(m)n（转）t(秒)h(m)0.1 0.025 40 30.2 0.145 分析：利用公式 Fn=mv2/r计算钢球所受的向心力，而 v=2 n r/T,根据几何关系可以求出重力与合力的 关系，带入数据即可求解。解：钢球做匀速圆周运动的线速度为：v=l/t=2 n rn/t,则钢球所需要向心力的表达式为：2.Fi=mv/r=O.175N,根据几
27、何关系可知，钢球所受合力的表达式为：F2=mgtan 0=0.172 N.故答案为：0.175,0.172.小结：通过实验数据来粗略验证向心力表示式，培养学生善于分析问题与解决问题的能力，同时运用力 的分解寻找向心力的来源。课后实验：“做一做”学生两人一组，完成课本“做一做”栏目中的实验，自己感受向心力的大小。演示实验：向心力演示器 观看视频文件：向心力演示器实验 观看动画：向心力演示器（1）用秒表记下钢球运动 n圈的时间t。（2）通过纸上的圆测出钢球做匀速圆周运动的半径（3）测出钢球（以球心为准）至U悬点的竖直高度 r，并用天平测出钢球质量 h.用上述测得的量分别表示钢球所需要向心力的表 0
28、 理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水
29、银槽中管 12阅读材料，根据要求完成教学设计任务。材料：某高中物理书“光的衍射”一节中介绍的单缝衍射示意图如下：I.1 A til 1151(任务：设计一个教学片段，在教学活动中让学生了解该实验装置和实验现象。（12分）参考答案：光的衍射 一、教学目标 知识与技能 1 认识光的衍射现象，使学生对光的波动性有进一步的了解。2了解单缝衍射实验装置和实验现象，能够理解产生明显衍射的条件，及衍射图样与波 长、缝宽的定性关系。过程与方法 通过观察实验培养学生观察、表述物理现象，概括其规律特征的能力，学生亲自做实验培 养学生动手的实践能力。情感态度价值观 通过对单缝衍射现象的分析、论证和实验，使学生认识到
30、任何理论都必须通过实践检验，实验是检验理论是否正确的标准。二、重点 单缝衍射实验装置的使用。三、难点 产生明显衍射的条件，及衍射图样与波长、缝宽的定性关系。四、教具 1 演示水波衍射现象。频率可调的振源，发波水槽及相应配件，水波衍射图样示意挂图.2 演示光的单缝衍射现象。光的干涉、衍射演示仪（及相关的配件），单丝白炽灯、红灯、蓝色灯，自制的单缝衍射 片，游标卡尺。四、主要教学过程（一）弓I入 光的干涉现象反映了光的波动性，而波动性的另一特征是波的衍射现象，光是否具有衍射 现象呢？提出问题：什么是波的衍射现象？演示水波的衍射现象，让学生回答并描述衍射现象的特征，唤起学生对机械波衍射的回 忆，然后
31、再举声波的衍射例子。指出一切波都能发生衍射，通过衍射把能量传到阴影区域，能够 发生明显衍射的条件是障碍物或孔的尺寸跟波长差不多。水波、声波都会发生衍射现象，那么光是否也会产生衍射现象？若会产生，那么衍射图样 可能是什么样呢？（二）光的单缝衍射（1）单缝衍射实验.教师用光的干涉、衍射仪做单色光的单缝衍射。实验过程中展示缝较宽时：光沿着直线传 播，阴影区和亮区边界清晰；减小缝宽，在缝较狭时：阴影区和亮区的边界变得模糊；继续减小 缝宽光明显地偏离直线传播进入几何阴影区，屏幕上出现明暗相间的衍射条纹。理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂
32、几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 （2）简单分析衍射的形成.展示衍射现象实验示意图，当光传播到狭缝时，可把狭缝 S看成许许多多个
33、点光源，这些 点光源发出的光在空间传播相遇叠加决定了屏幕上各点位置的明暗情况。（3）单缝衍射条纹的特征。（单色光的衍射图样）中央亮纹宽而亮。两侧条纹具有对称性，亮纹较窄、较暗。（4）学生动手观察单缝衍射。教师分发单缝衍射观察片，每片观察片刻有二条宽度不同的单缝。让学生通过单缝分别观 察设在教室前、后的红色灯、蓝色灯的衍射现象；让学生仔细观察：同一缝红色衍 射条纹与蓝色衍射条纹是否有区别？同一种色光，单缝宽度不同衍射条纹是否有区别？然后让学生通过单缝观察白炽灯的衍射图样。引导学生分析归纳最后总结规律：波长一定时，单缝窄的中央条纹宽，各条纹间距大。单缝不变时，光波波长的（红光）中央亮纹越宽，条纹间
34、隔越大。白炽灯的单缝衍射条纹为中央亮两侧为彩色条纹，且外侧呈红色，靠近光源的内侧为紫 色。（三）课堂小结 1光的衍射现象进一步证明了光具有波动性。2光的衍射现象是光偏离了直线传播方向绕到障碍物阴影区的现象，衍射光强按一定的规 律分布，形成明暗相间的条纹，它的规律与缝宽、孔的大小及光的波长有关。3对于光产生明显衍射的条件的认识，从上述的一系列衍射实验虽然单缝的尺寸比光波大 得多，仍能看到极好的衍射现象，只是缝的尺寸越小，衍射现象越明显，即障碍物尺寸是波长几 百倍时，对光波来说，仍可认为衍射条件中的“差不多”。实验证明，对波长为 入的光波来说，障碍物或孔的尺寸的数量级在 103入以上时，衍射现 象
35、不明显，可按直线传播处理；在 102入10入时，衍射现象显著，出现明暗相间的花样；在比 波长入还小时，衍射现象更为明显。13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“自感”的内容要求为：“通过实验，了解自感现象 和涡流现象。举例说明自感现象和涡流现象在生产和生活中的应用。”材料二：高中物理某版教科书“自感”一节中关于“实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化”内容如下：理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张
36、紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化 取两只相同的小灯泡、一个带铁芯的线圈、一个滑动变阻器、一组电池、一个开 关和若干导线。（1）按图9连接器材（2）合上开关，连通电路，调节
37、咼，使小灯泡1和小灯泡2正常发光时的亮度相 同。（3）打开开关，断开电路时，注意观察小灯泡 1和小灯泡2的亮度变化。想想看，是什么原因造成了两只小灯泡亮度变化的不同？图9打开开关，两灯泡亮度变化不同 材料三：教学对象为高中二年级学生，已学过电磁感应现象、法拉第电磁感应定律、楞次定律等知识。任务：（1）简述自感现象。（4分）（2）根据上述材料，完成“实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化”学习内容的教学设计。教 学设计要求包括：教学目标、教学重点、教学过程（要求含有教师活动、学生活动、设计意图，可以采 取表格式或叙述式）等。（24分）参考解析：任务：（1）自感现象：当导体中的电流发生变化时，
38、导体本身就产生感应电动势，这个电动势总是阻碍导体中原来电流的变 化。像这种由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。（2）教学设计 课题 实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化 教 学 目 标 知识与技能 1 知道开关断开时，两个灯泡亮度发生不同变化的原因；2 理解什么是自感现象。过程与方法 通过观察实验，引导学时观察思考自感现象发生的原因，没培养学生的观察能力和 分析能力。情感、态度与价值观 引导学生从事物的共性中发掘新的个性-从发生电磁感应现象的条件和有关电磁 感应的规律，提出自感现象。重点 自感现象 难点 自感现象的应用 实验 器材 两只相同的小灯泡、一个带铁芯的线
39、圈、一个滑动变阻器、一组电池、一个开关和若 干导线。理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如
40、图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管 方法 演示实验、自学、讨论相结合 教师活动 学生活动 设计意图 导 入 新 课 前面学习了电磁感应现象，下面介绍一种特殊的电磁感应现象 自感【演示】通电自感部分，如右图 1所示，的实验中调节滑动 电阻器，使两灯泡都正常发光且亮度相同。教师：滑动电阻器的作用分别是什么？学生：调节灯泡亮度。观看演示实 验思考并回 答老师的问 题 直入主题，引出自感，并引导学生 观察实验 通 电 自 感 演示实验 实验要观察的现象：开关闭合时，灯 1和灯2的亮度变化 情况。教师：（1）开关S合上的瞬间，两个灯是否都亮了？（2）开关 S合上的瞬间，带铁芯的线
41、圈对电流有什么作 用？（3）开关S合上的瞬间，哪个灯更亮些？学生：（1）开关S合上的瞬间，两个灯都亮了。（2）开关 S合上的瞬间，带铁芯的线圈对电流有阻碍作 用。（3）开关S合上的瞬间，灯1更亮些。实验结果说明的问题：通过线圈的电流发生变化时，线圈中 产生了感应电动势，阻碍线圈中原电流的变化。观看演示实 验，思考并 回答教师的 问题 引导学生观 察实验现 象，体验线 圈对电流的 阻碍作用。一一断电自感 演示实验 实验要观察的现象：调节滑动变阻器使两灯的亮度一样，开关断开后，灯1和灯2的亮度变化情况。教师：（1）开关S断开的瞬间，两个灯是否都灭了？（2）开关 S断开的瞬间，带铁芯的线圈对电流有什
42、么作 用？（3）开关S断开的瞬间，哪个灯后灭？学生以小组为单位讨论老师的问题。学生：（1）开关S断开的瞬间，两个灯都灭了。（2）开关 S断开的瞬间，带铁芯的线圈对电流有阻碍作 用。（3）开关S断开的瞬间，灯1闪亮一下后灭了。实验结果说明的问题：（投影实验电路）电路断开的瞬间，通过线圈的电流突然减弱，穿过线圈的磁通量也就很快地减 少，因而线圈中产生了感应电动势。感应电动势阻碍电流的 减弱，这时尽管灯泡与电源已经断开，但线圈和灯泡组成了 闭合回路，所以灯泡中有有感应电流通过，因而灯泡不会立 即熄灭。观看演示实 验，思考并 回答教师的 问题 引导学生观 察实验现 象，体验线 圈对电流的 阻碍作用。理
43、教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽
44、中管 _ 三 1 自感现象：整理小结 引导学生把 自 当导体中的电流发生变化时，导体本身就产生感应电动势，这 经验上升到 感 个电动势总是阻碍导体中原来电流的变化。像这种由于导体 理论。现 本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象叫做自感现象。象 2 自感电动势：的 自感现象中产生的感应电动势叫自感电动势。概 3 应用：念 自感现象在我们日常生活中有很广泛的应用，如日光灯的镇 流器就是利用线圈自感现象的一个例子 理教科书描述过的一个实验该实验可观察到的物理现象及用于说明的物理问题分别是实验如图在一条紧张的绳子上挂几个钟摆其中的摆长相等当摆振动的时候通三个摆在驱动力的作用下开始摆动观察它们的振幅差过张紧的绳子给其的关系小球的振幅最大共振现象小球和的振幅相同受迫振动规律答案解析与摆长相同具有相同的固有频率铀是常用的一种核燃料其原子核裂变的反应方程为则方程中的可能是亠质量数之和必为答案解析质量数守恒电荷数质子数守恒小球每隔相等的时间间隔依次落到水平面小球落到水平面点则下列说法正确的是两球落在点的左边球落在点球落在点三个小球离面的高度三个小球离面的高度答案如图所示粗细均匀的玻璃细管上端封闭下端开口竖直插在水银槽中管