教师资格证教资初中物理中公2024国家教师资格考试专用教材物理学科知识与教学能力（初级中学） 下载 pdf 百度网盘 epub 免费 2025 电子版 mobi 在线

《中公版·2024国家教师资格考试专用教材：物理学科知识与教学能力（初级中学）》根据物理学科知识与教学能力（初级中学）的考试真题以及考试大纲，构架起以物理学科专业知识、物理课程与教学知识、主观题题型分析三个部分有机结合的庞大知识体系，是一本针对国家教师资格考试物理学科知识与教学能力（初级中学）的教材。

本教材条理清晰，结构严谨，从考试重点和考试要点出发，深入浅出地向考生讲解各个知识点，并配有经典真题及例题，使考生能透彻地理解知识点，把握考试方向。

本书第三部分为主观题题型分析，为考生分析主观题的考情、特点，提供作答模板等，助力考生掌握主观题答题方法。

目录

物理学科知识与教学能力（初级中学）整体考情/

第一部分物理学科专业知识

第一章力学/

第一节直线运动/

第二节相互作用/

第三节运动和力的关系/

第四节抛体运动/

第五节圆周运动/

第六节万有引力与宇宙航行/

第七节机械能守恒/

第八节动量和角动量/

第九节机械振动与机械波/

第二章电磁学/

第一节静电场/

第二节恒定电流/

第三节磁场/

第四节电磁感应/

第五节交变电流/

第六节电磁振荡与电磁波/

第三章热学/

第一节分子动理论/

第二节气体、固体、液体/

第三节热力学定律和能量守恒定律/

第四章光学/

第一节几何光学/

第二节物理光学/

第五章近代物理初步/

第一节波粒二象性/

第二节原子结构/

第三节原子核/

第二部分物理课程与教学知识

第一章初中物理课程标准/

第一节课程性质与课程理念/

第二节课程目标与课程内容/

第三节学业质量与课程实施/

第二章物理教学的基本理论/

第一节中学物理教学原则/

第二节中学物理教学方法/

第三节物理学中的STS教育/

第三章物理教学的基本课型/

第一节物理实验课教学/

第二节物理概念课教学/

第三节物理规律课教学/

第四节物理练习课教学/

第五节物理复习课教学/

第三部分主观题题型分析

第一章简答题/

第二章案例分析题/

第三章教学设计题/

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物理学科知识与教学能力（初级中学）

整体考情物理学科知识与教学能力是教师资格考试中学学段物理学科三大必考科目之一[另两科分别为综合素质（中学）、教育知识与能力]。该科目考试一般于考试当日16:00-18:00举行，考试时长为120分钟。

一、试卷概况

试卷的满分为150分，共包含14道题，以四种题型考查。其中，单项选择题8道，每道题5分，共40分；简答题2道，每道题10分，共20分；案例分析题2道，第11题20分，第12题30分，共50分；教学设计题2道，第13题12分，第14题28分，共40分。

二、考试内容

考试内容集中于物理学科专业知识、物理课程与教学知识两大模块。在近几次的考试中，各模块所占分值比例：物理学科专业知识约45%、物理课程与教学知识约55%。

三、题型分析

（1）单项选择题。共8题。考查物理学科专业知识。考点比较分散，各个章节都有所涉及，其中考查频次较高的是力学、电磁学。在备考时需要重点关注力的分析、能量守恒、电路分析、相关定律等知识。

（2）简答题。共2题。考查物理学科专业知识、物理课程与教学知识。考点主要集中在物理课程与教学知识，通常以物理学科专业知识为基础来作答。在备考时要重点关注课程标准、概念、原理、实验、课程资源等知识。

（3）案例分析题。共2题。考查物理学科专业知识、物理课程与教学知识。第11题给出一道物理习题及学生的解答，问考查哪些知识、解答中的错误或正确解答，设计教学片段。第12题给出一个教学片段，要求评析教师的行为，设计教学片段。

（4）教学设计题。共2题。考查物理学科专业知识、物理课程与教学知识。题目给出现行教科书内容片段，第13题一般为一个图或者一个表格，第14题一般为关于某个知识点的一段内容，均下设两问，第1问为学科专业知识，第2问为教学设计。

注：本书第三部分对简答题、案例分析题、教学设计题三个主观题题型的命题特点和作答策略进行了细致的讲解。

四、模块要求

1.物理学科专业知识

（1）掌握物理专业知识和技能，能运用物理基本原理和基本方法分析和解决有关问题。

（2）掌握物理学思想、研究方法和实验手段，了解物理学发展的历史和最新发展动态。

2.物理课程与教学知识

（1）理解初中物理课程的性质和基本理念，熟悉初中物理课程标准中的内容。

（2）掌握初中物理概念、规律和实验等内容的教学基本要求。

（3）熟悉物理教学活动的主要环节，具备课堂教学、教学评价的相关知识。

（4）分析物理教材，确定教学目标、教学重难点，能选择合适的教学策略和方法，设计物理教学过程。第一部分物理学科专业知识01第一部分物理学科专业知识

第一章力学

第一节直线运动

考频·单选*4

一、运动的描述（一）质点用来代替物体的、有质量的点叫作质点。质点是没有大小、没有形状，具有物体全部质量的点。它是一种理想化的模型。

一个物体能否看成质点，由所要研究的问题决定，主要看物体的大小和形状在所研究问题中是否可以忽略。同一个物体，由于所要研究的问题不同，有时可以看作质点，有时不可以看作质点。

（二）参考系

描述物体运动时，用来作为参考的物体叫作参考系。

物体的运动和静止都是相对于参考系而言的。在描述一个物体的运动时，参考系可以任意选取。选择不同的参考系观察同一物体的运动，其结果可能不同。选择参考系时，应尽可能使物体运动的描述简洁、方便。在同一个问题中，若要研究多个物体的运动或同一物体在不同阶段的运动，必须选择同一参考系。

（三）时刻和时间间隔

时刻是指某一瞬时，在时间轴上用点表示。物体在运动过程中的每一个相对位置都与一定的时刻相对应。

时间间隔是两个时刻之间的间隔，在时间轴上用线段表示。

（四）路程和位移

路程和位移的比较如表1-1-1所示。

表1-1-1路程和位移的比较

项目路程（s）位移（x）定义物体运动轨迹的长度描述物体位置的变化，由初位置指向末位置的有向线段区别标量，只有大小，没有方向矢量，既有大小，又有方向与路径有关与路径无关联系位移≤路程，当物体做单向直线运动时等号成立；从一点到另一点的位移一定，但路程可以有无数个（五）速度和速率

1.速度

物理学中用位移与发生这段位移所用时间之比表示物体运动的快慢，这个比值称为速度，通常用字母v表示。

速度是表示质点运动快慢及方向的物理量，也就是描述物体位置变化快慢的物理量。速度越大，表示物体运动越快，其位置变化也越快。速度是矢量，既有大小，又有方向。

在国际单位制中，速度的单位是米每秒，符号是m/s或m·s-1。常用单位还有千米每时（km/h或km·h-1）、厘米每秒（cm/s或cm·s-1）等。

2.速率

瞬时速度的大小通常叫作速率。它是标量，只有大小，没有方向。

3.速度的微分表示

速度是质点位置矢量对时间的变化率，即

v=drdt

在直角坐标系中，速度的表达式为

v=ddt（xi yj zk）=dxdti dydtj dzdtk

若v在x、y、z三个坐标轴的分量分别用vx、vy、vz表示，则有

v=vxi vy j vzk（vx=dxdt，vy=dydt，vz=dzdt）（六）平均速度和瞬时速度

1.平均速度

在变速直线运动中，运动质点的位移和发生这段位移所用时间的比值，叫作这段时间内的平均速度。平均速度只能粗略地描述运动的快慢，表达式为

v=ΔxΔt

在变速直线运动中，平均速度的大小跟选定的时间或位移有关，不同的位移或不同的时间内的平均速度一般不同。平均速度的方向与一段时间Δt内发生的位移方向相同。

2.瞬时速度

瞬时速度指运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度，它能精确地描述物体运动的快慢及方向。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。

3.平均速度和瞬时速度的关系

平均速度与时间或位移相对应，瞬时速度与时刻或位置相对应。

当位移足够小或时间足够短时，可以认为平均速度就等于瞬时速度。

在匀速直线运动中，平均速度和瞬时速度相等。

（七）加速度

1.定义

物理学中把速度的变化量与发生这一变化所用时间之比，叫作加速度。通常用a表示，即

a=ΔvΔt=vt-v0Δt

其中，v0是开始时刻物体的速度，vt是t时刻物体的速度。

2.物理意义

加速度是表示物体速度变化快慢的物理量。在国际单位制中，加速度的单位是米每二次方秒，符号是m/s2或m·s-2。加速度是矢量，既有大小，又有方向。

加速度a的方向跟速度变化量Δv的方向相同。在直线运动中，若加速度的方向与初速度的方向相同，物体做加速运动；若加速度的方向与初速度的方向相反，物体做减速运动。

3.加速度的微分表示

加速度是质点的速度对时间的变化率，即

a=dvdt=d2rdt2

加速度的方向为Δv的极限方向。在直角坐标系中，加速度的表达式为

a=d2dt2（xi yj zk）=d2xdt2i d2ydt2j d2zdt2k

若a在x、y、z三个坐标轴的分量分别用ax、ay、az表示，则有

a=axi ay j azk（ax=dvxdt=d2xdt2，ay=dvydt=d2ydt2，az=dvzdt=d2zdt2）

（八）位移、速度、加速度之间的计算关系

1.已知质点位移随时间的变化关系为r（t），可由公式

v=drdt，a=dvdt

分别求出速度、加速度随时间的变化关系v（t）和a（t）。

2.已知加速度随时间的变化关系为a（t），可由积分公式

v=∫a（t）dt，r=∫v（t）dt

以及初始条件，分别求出速度、位移随时间的变化关系v（t）和r（t）。

3.对于一维运动，已知加速度随路程s的变化关系为a（s），利用公式

a（s）=dvdt=dvds·dsdt=vdvds

解出v=v（s）；同时利用公式

v（s）=dsdt

解出s=s（t），再利用公式v=dsdt、a=dvdt分别求解v（t）、a（t）。

4.对于一维运动，已知加速度随速度v的变化关系为a（v），利用公式

a（v）=dvdt

解出v=v（t）；同时利用公式r=∫v（t）dt、a=dvdt分别求解r（t）、a（t）。

（2022上）一质点在Oxy坐标系中的运动学方程是x=Rcosωt，y=Rsinωt，其中R、ω均为常量。该质点运动的速度大小为（）。

A. RωsinωtB. RωcosωtC. RωD. Rω2

【答案】C运动学方程的一阶导数即速度方程，对运动方程求导可知速度方程为vx=dxdt=－Rωsinωt，vy=dydt=Rωcosωt，则该质点运动的速度大小v=v2x v2y=(－Rωsinωt)2 (Rωcosωt)2=Rω。

二、匀变速直线运动★★

1.定义和关系式

沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动。

匀变速直线运动速度与时间的关系式为

vt=v0 at

匀变速直线运动位移与时间的关系式为

x=v0t 12at2

匀变速直线运动速度与位移的关系式为

v2t-v20=2ax

2.运动图像

x-t图像与v-t图像的比较如表1-1-2所示。

表1-1-2x-t图像与v-t图像的比较

项目x-t图像v-t图像图例图像直线表示质点做匀速直线运动或静止表示质点做匀变速直线运动或匀速直线运动曲线表示质点做变速运动表示质点做非匀变速运动点图线上的点表示某时刻质点的位移表示某时刻质点的速度图线上的交点表示此时刻两质点相遇表示此时刻两质点速度相同图线与纵轴交点表示质点的初始位移表示质点的初速度图线与横轴交点表示位移为零的时刻或位移方向改变的时刻表示速度为零的时刻或速度方向改变的时刻斜率表示质点运动速度的大小和方向表示质点加速度的大小和方向图线与时间轴围成的面积无意义表示质点在这段时间内发生的位移，在时间轴上方的位移为正位移，在时间轴下方的位移为负位移3.匀变速直线运动的几个常用结论

任意相邻相等时间内的位移之差相等，即Δx=at2，可以推广到xm-xn=（m-n）at2。

某段时间的中间时刻的瞬时速度等于该段时间内的平均速度，即vt2=v0 vt2=xt。

某段位移的中间位置的瞬时速度公式（不等于该段位移内的平均速度）为vs2=v20 v2t2。

无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，都有vt2<vx2。

4.初速度为零的匀变速直线运动的规律

前1秒、前2秒、前3秒……内的位移之比为1∶4∶9…

第1秒、第2秒、第3秒……内的位移之比为1∶3∶5…

前1米、前2米、前3米……所用的时间之比为1∶2∶3…

第1米、第2米、第3米……所用的时间之比为1∶（2-1）∶（3- 2）…

对末速度为零的匀变速直线运动，也可以相应地运用这些规律。

三、自由落体运动★★

1.重力加速度

在同一地点，一切物体自由下落的加速度都相同，这个加速度叫作自

</vx2。

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书籍介绍

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