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教師資格認(rèn)定考試初級(jí)中學(xué)物理模擬題20一、單項(xiàng)選擇題1.
過春節(jié)時(shí)貼年畫是我國(guó)的傳統(tǒng)習(xí)俗。在豎直墻壁上貼長(zhǎng)方形年畫時(shí),可利用重垂線來檢查年畫是否貼正。如圖所示的年畫長(zhǎng)邊與重垂線不平行,為了把年畫貼正,則下(江南博哥)列操作方法中正確的是______。
A.換用質(zhì)量大的重錘B.上下移動(dòng)年畫的位置C.調(diào)整年畫,使年畫的長(zhǎng)邊與重垂線平行D.調(diào)整重垂線,使重垂線與年畫的長(zhǎng)邊平行正確答案:C[解析]重力的方向是豎直向下,如果畫框和中垂線是平行的,則畫框是豎直的,否則畫框不豎直。所以為了把年畫貼正,應(yīng)調(diào)整年畫,使年畫的長(zhǎng)邊與重垂線平行。
2.
如圖所示,均勻帶正電的絕緣圓環(huán)a與金屬圓環(huán)b同心共面放置,當(dāng)a繞O點(diǎn)在其所在平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí),b中產(chǎn)生順時(shí)針方向的感應(yīng)電流,且具有收縮趨勢(shì),由此可知,圓環(huán)a______。
A.順時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)B.順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)C.逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn)D.逆時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)正確答案:B[解析]由楞次定律,要使b中產(chǎn)生順時(shí)針電流,則a環(huán)內(nèi)磁場(chǎng)應(yīng)向里減弱或向外增強(qiáng),a環(huán)的旋轉(zhuǎn)情況應(yīng)該是順時(shí)針減速旋轉(zhuǎn)或逆時(shí)針加速旋轉(zhuǎn),由于b環(huán)又有收縮趨勢(shì),則a、b環(huán)電流方向一致,故本題選B。
3.
透明材料做成一長(zhǎng)方體形的光學(xué)器材,要求從上表面射入的光線可能從右側(cè)面射出,那么所選的材料的折射率應(yīng)滿足______。
A.折射率必須大于
B.折射率必須小于
C.折射率可取大于1的任意值
D.無論折射率是多大都不可能正確答案:B[解析]從圖中可以看出,為使上表面射入的光線經(jīng)兩次折射后從右側(cè)面射出,θ1和θ2都必須小于臨界角C,即θ1<C,θ2<C,而θ1+θ2=90°,故C>45°,。
4.
如圖所示,圓形區(qū)域內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一個(gè)帶電粒子以速度v從A點(diǎn)沿直徑AOB方向射入磁場(chǎng),經(jīng)過Δt時(shí)間從C點(diǎn)射出磁場(chǎng),OC與OB成60°角?,F(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?,仍從A點(diǎn)沿原方向射入磁場(chǎng),不計(jì)重力,則粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間為______。
A.
B.2Δt
C.
D.3Δt正確答案:B[解析]設(shè)有界圓磁場(chǎng)的半徑為R,帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r,OC與OB成60°角,所以∠AO1C=60°。帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng),從C點(diǎn)穿出,畫出軌跡,找到圓心O1,其中,即。帶電粒子在磁場(chǎng)中的飛行時(shí)間,T的大小與入射速度無關(guān),現(xiàn)將帶電粒子的速度變?yōu)?,則帶電粒子的運(yùn)動(dòng)半徑,設(shè)帶電粒子的圓心角為α,則,故α=120°,運(yùn)動(dòng)時(shí)間,所以B項(xiàng)正確。
5.
如圖所示,A、B兩物塊的質(zhì)量分別為2m和m,靜止疊放在水平地面上。A、B間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,B與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,重力加速度為g?,F(xiàn)對(duì)A施加一水平拉力F,則①當(dāng)F<2μmg時(shí),A、B都相對(duì)地面靜止。②當(dāng)時(shí),A的加速度為。③當(dāng)F>3μmg時(shí),A相對(duì)B滑動(dòng)。④無論F為何值,B的加速度不會(huì)超過中,正確的選項(xiàng)為______。
A.①②③B.①②C.②③④D.①④正確答案:C[解析]根據(jù)題意可知,B與地面間的最大靜摩擦力為,因此要使B能夠相對(duì)地面滑動(dòng),A對(duì)B所施加的摩擦力至少為,A、B間的最大靜摩擦力為fABm=2μmg。A與B相對(duì)靜止需滿足A的加速度小于等于B的加速度,即,因此,當(dāng)時(shí),A、B將一起向右加速滑動(dòng);當(dāng)F>3μmg時(shí),A、B將以不同的加速度向右滑動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律有F-2μmg=2maA,,解得:;當(dāng)時(shí),,故本題選C。
6.
水平地面上方有一木箱從某一高度處做自由落體運(yùn)動(dòng)。木箱內(nèi)有一彈射裝置,某時(shí)刻沿豎直方向向上彈射一質(zhì)量為m的小球,設(shè)小球剛發(fā)射時(shí)相對(duì)于木箱的初速度為v0。假設(shè)小球?qū)δ鞠涞姆礇_忽略不計(jì),木箱足夠高,且在下列情形中一直未落地。關(guān)于小球運(yùn)動(dòng)的描述,下列說法正確的是______。
A.小球與木箱底面的最大距離為
B.小球與木箱組成的系統(tǒng)在發(fā)射前后動(dòng)量守恒
C.小球相對(duì)于木箱始終以v0豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)
D.經(jīng)過的時(shí)間,小球再次落回木箱底面正確答案:C[解析]選取地面為參考系,設(shè)t=0時(shí)刻,小球被彈射。此時(shí)木箱相對(duì)于地面的速度方向豎直向下,大小為v1。則木箱的v-t關(guān)系為v木=-v1-gt;小球的v-t關(guān)系為v球=v0-v1-gt。聯(lián)立兩式,得到小球相對(duì)于木箱始終以v0豎直向上做勻速直線運(yùn)動(dòng),C項(xiàng)正確。在木箱落地之前,小球與木箱之間的距離一直增大,且不會(huì)落回木箱底面,A、D兩項(xiàng)錯(cuò)誤。小球與木箱組成的系統(tǒng)受重力作用,動(dòng)量不守恒,B項(xiàng)錯(cuò)誤。故本題選C。
7.
勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面,規(guī)定向里的方向?yàn)檎鸥袕?qiáng)度B隨時(shí)間t變化規(guī)律如圖(a)所示,在磁場(chǎng)中有一細(xì)金屬圓環(huán),圓環(huán)平面位于紙面內(nèi)如圖(b)所示,令I(lǐng)1、I2、I3分別表示oa、ab、bc段的感應(yīng)電流,f1、f2、f3分別表示金屬環(huán)對(duì)應(yīng)感應(yīng)電流時(shí)其中很小段受到的安培力。則下列說法錯(cuò)誤的是______。
A.I1沿逆時(shí)針方向,I2沿順時(shí)針方向B.I2沿順時(shí)針方向,I3沿順時(shí)針方向C.f1方向指向圓心,f2方向指向圓心D.f2方向背離圓心向外,f3方向指向圓心正確答案:C[解析]由圖(a)可知,oa段,磁場(chǎng)垂直于紙面向里且磁通量增加,由楞次定律可知,感應(yīng)電流I1的方向?yàn)檠啬鏁r(shí)針,ab段磁場(chǎng)向里且磁通量減少,同理可得感應(yīng)電流I2沿順時(shí)針方向,A項(xiàng)正確。在bc段,磁場(chǎng)向外且磁通量增加,同理可得感應(yīng)電流I3沿順時(shí)針方向,B項(xiàng)正確。根據(jù)左手定則可知,oa段安培力f1方向指向圓心,ab段安培力f2方向背離圓心向外,bc段安培力f3方向指向圓心,C項(xiàng)錯(cuò)誤,D項(xiàng)正確。故本題選C。
8.
如圖所示,金屬導(dǎo)軌上的導(dǎo)體棒ab在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中沿導(dǎo)軌做下列哪種運(yùn)動(dòng)時(shí),銅質(zhì)線圈c中將有感應(yīng)電流產(chǎn)生且被螺線管吸引?______
①向右做勻速運(yùn)動(dòng)
②向左做勻速運(yùn)動(dòng)
③向右做減速運(yùn)動(dòng)
④向左做減速運(yùn)動(dòng)A.①②B.②③C.③④D.①④正確答案:C[解析]導(dǎo)體棒ab做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),ab中產(chǎn)生的感應(yīng)電流不變,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)是穩(wěn)定的,穿過c的磁通量不變,c中沒有感應(yīng)電流,①×②錯(cuò)誤;導(dǎo)體棒ab做減速運(yùn)動(dòng)時(shí),根據(jù)右手定則判斷得到,感應(yīng)電流減小,螺線管產(chǎn)生的磁場(chǎng)減弱,穿過c的磁通量減小,根據(jù)楞次定律知,c中產(chǎn)生感應(yīng)電流,且具有向右運(yùn)動(dòng)的趨勢(shì),③④正確。
二、簡(jiǎn)答題(每小題10分,共20分)1.
結(jié)合“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn),簡(jiǎn)述物理探究式教學(xué)的過程。正確答案:物理探究式教學(xué)主要包括如下過程。
(1)提出問題
提出問題是探究教學(xué)的起點(diǎn)和關(guān)鍵點(diǎn)。提出問題的質(zhì)量直接影響后面的探究?jī)?nèi)容與過程。在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,可以用“澆不滅的燭焰”等魔術(shù)表演引入探究,激起學(xué)生探究的興趣。
(2)猜想與假設(shè)
猜想與假設(shè)為制定探究計(jì)劃、設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)方案奠定必要的基礎(chǔ)。教師可以引導(dǎo)學(xué)生猜測(cè)“平面鏡成的像與物體大小”“物距與像距”都有什么關(guān)系。
(3)設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃
設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)與制訂計(jì)劃是從操作的角度把探究的猜想與假設(shè)具體化、程序化。在設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)時(shí),要考慮到實(shí)驗(yàn)條件的限制實(shí)驗(yàn)測(cè)量的可操作性、變量的可控制性等。比如,在“探究平面鏡成像特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)中,物體大小、物距等變量的控制。在選擇器材方面,根據(jù)本實(shí)驗(yàn)的具體內(nèi)容,選用的主器材是平面鏡還是平面玻璃等。
(4)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)與收集數(shù)據(jù)
在確定實(shí)驗(yàn)方案后,應(yīng)放手讓學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn)操作、收集證據(jù)。
(5)分析與論證
實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)并不等于實(shí)驗(yàn)結(jié)論,實(shí)驗(yàn)結(jié)論是在數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行科學(xué)分析的結(jié)果。
(6)評(píng)估
評(píng)估是對(duì)探究行為和獲取信息的可靠性、科學(xué)性從是否嚴(yán)密的角度重新審視的過程,是對(duì)探究進(jìn)行反思的過程。
(7)交流與合作
2.
結(jié)合《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》的三維課程目標(biāo),簡(jiǎn)述物理學(xué)史上一個(gè)不迷信權(quán)威,勇于創(chuàng)新,敢于提出與別人不同見解的史實(shí)。正確答案:物理學(xué)的發(fā)展史就是一部人類不斷超越自己的歷史。每一個(gè)劃時(shí)代觀點(diǎn)的萌芽甚至被人們所接受都是在同頑固勢(shì)力以及自己狹隘思想的斗爭(zhēng)中產(chǎn)生的。以下是歷史上著名的不迷信傳統(tǒng)理論、挑戰(zhàn)權(quán)威的例子——哥白尼的“日心說”。
在古代,“堅(jiān)實(shí)的大地是不動(dòng)”的這一觀點(diǎn)是符合人們經(jīng)驗(yàn)常識(shí)的,另一方面托勒密的地心說體系可以很好地和當(dāng)時(shí)的觀測(cè)數(shù)據(jù)相吻合,因此在很長(zhǎng)的一段時(shí)期,包括普通民眾和學(xué)者大都認(rèn)為,地球就是宇宙的中心。但為了與更多的天文觀測(cè)數(shù)據(jù)相吻合,地心說增加本輪的方法就顯得異常繁瑣。哥白尼經(jīng)過詳細(xì)的觀察和分析,科學(xué)地闡明了天體運(yùn)行的現(xiàn)象,推翻了長(zhǎng)期以來居于統(tǒng)治地位的地心說,提出了“日心說”。雖然以現(xiàn)代的觀點(diǎn)來看,“日心說”同樣是不完善的理論,但在當(dāng)時(shí),則是非常大膽、被權(quán)威所不容的。
三、案例分析題(本大題共50分)
閱讀案例,并回答問題。案例:
下面是某位同學(xué)對(duì)一道習(xí)題的解答。
問題:1.
簡(jiǎn)述該習(xí)題旨在幫助學(xué)生鞏固的知識(shí)點(diǎn)及其要點(diǎn)。正確答案:知識(shí)點(diǎn):相互作用力、平衡力及其應(yīng)用。
2.
指出該生解題中的錯(cuò)誤之處,分析產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因,并給出正確解法。正確答案:該生的錯(cuò)誤是對(duì)靜摩擦力的理解出現(xiàn)偏差。B項(xiàng)很容易給學(xué)生造成正確的假象,但仔細(xì)分析書靜止時(shí)受力平衡,靜摩擦力必然等于推力,錯(cuò)誤的原因是學(xué)生對(duì)于二力平衡掌握不到位。對(duì)于初中學(xué)生靜摩擦力是個(gè)難點(diǎn),靜摩擦力有最大值,在實(shí)際物理情景中靜摩擦力的大小可能是不斷變化的。
正確解法:書對(duì)桌面的壓力和桌面對(duì)書的支持力是一對(duì)相互作用力,A項(xiàng)錯(cuò)誤。B項(xiàng)中“用力推書”而“書未動(dòng)”表明此時(shí)物體受到水平方向的靜摩擦力,在物體被推動(dòng)之前,靜摩擦力與水平推力保持一致,兩者大小相等,B項(xiàng)錯(cuò)誤。根據(jù)牛頓第一定律,書本保持靜止?fàn)顟B(tài),其合外力一定為零,C項(xiàng)錯(cuò)誤。書受到的重力和支持力兩者大小相等,方向相反,作用點(diǎn)都在書上,因此兩者是一對(duì)平衡力,D項(xiàng)正確。故本題選D。
3.
請(qǐng)給出一個(gè)教學(xué)思路或者教學(xué)片段,幫助該生正確解答此類問題。正確答案:教學(xué)片段:
師:在解答此題之前咱們先回顧一下相互作用力、平衡力和二力平衡這三個(gè)概念。
生:相互作用力指的是這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,分別作用在兩個(gè)物體上。平衡力指的是這兩個(gè)力大小相等、方向相反、作用在同一直線上,且作用在同一個(gè)物體上。
師:那么二力平衡是什么意思呢?
生:如果物體在兩個(gè)力的作用下處于平衡狀態(tài),那么這兩個(gè)力是相互平衡的,簡(jiǎn)稱二力平衡。
師:B項(xiàng)中,書是否處于平衡狀態(tài)呢?
生:書靜止,處于平衡狀態(tài)。因而,書受到的靜摩擦力和推力屬于二力平衡,兩者大小相等。B項(xiàng)錯(cuò)誤。
師:不錯(cuò)。我們用力推書,書未動(dòng),這是由于推力小于最大靜摩擦力。在今后的解題過程中我們要抓住相近概念之間區(qū)別,以便更快地解題。
案例:
王老師在進(jìn)行初中“密度”一課的教學(xué)時(shí),引導(dǎo)學(xué)生自主探究了不同大小木塊和不同大小鐵塊的質(zhì)量和體積的比值。
師:同學(xué)們,你們?cè)趧倓偟膶?shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了什么?
生:所有木塊的質(zhì)量和體積的比值是一定的,鐵塊也是如此。
師:對(duì),非常好!這就是物質(zhì)的一種本質(zhì)屬性,在物理學(xué)上我們把一種物質(zhì)的質(zhì)量和體積的比值定義為——密度,用ρ表示,那大家能不能自己把密度的表達(dá)式寫出來呢?
生:
師:很好,同學(xué)們,我們剛剛說到密度是物質(zhì)的本質(zhì)屬性,那它和其他物理量有關(guān)系嗎?
生甲:有關(guān)系,根據(jù)我們得到的密度公式可以知道,密度和物體的質(zhì)量成正比,和體積成反比。
生乙:不對(duì),沒有關(guān)系。密度是物質(zhì)的本質(zhì)屬性,所以它和其他物理量沒有關(guān)系。
師:對(duì),乙同學(xué)說得非常好,密度作為物質(zhì)的本質(zhì)屬性,它和其他物理量沒有關(guān)系,它不會(huì)隨著質(zhì)量和體積的變化而變化。甲同學(xué)要認(rèn)真聽老師講課。
問題:4.
請(qǐng)對(duì)上述課堂實(shí)錄進(jìn)行評(píng)述。正確答案:進(jìn)行完實(shí)驗(yàn)時(shí),教師引導(dǎo)學(xué)生自主總結(jié)實(shí)驗(yàn)結(jié)論,對(duì)于學(xué)生更好地理解密度的概念有一定的積極意義。但是在學(xué)生行為評(píng)價(jià)方面,當(dāng)甲同學(xué)出現(xiàn)錯(cuò)誤的物理思維時(shí),教師沒有進(jìn)行及時(shí)的修正,沒有針對(duì)學(xué)生的疑問給出反饋信息從而幫助該同學(xué)學(xué)習(xí)到正確的知識(shí),而是打擊了學(xué)生大膽說出自己想法的積極性,違背了教學(xué)評(píng)價(jià)的反饋性原則和激勵(lì)性原則,不利于學(xué)生提高學(xué)習(xí)水平和學(xué)習(xí)效果。
5.
針對(duì)存在的問題,請(qǐng)?jiān)O(shè)計(jì)一個(gè)改進(jìn)的教學(xué)方案(形式不限,可以是教學(xué)思路、教學(xué)活動(dòng)等)。正確答案:教學(xué)思路:
學(xué)生對(duì)于密度概念的錯(cuò)誤理解來源于物理公式,把物理公式和數(shù)學(xué)公式混為一談,并沒有真正理解密度的物理意義,因此教師在引導(dǎo)甲學(xué)生進(jìn)行學(xué)習(xí)的時(shí)候應(yīng)當(dāng)從甲學(xué)生的角度出發(fā),設(shè)計(jì)具有啟發(fā)性質(zhì)的問題,從而讓他理解比值定義法。例如,教師可以提出以下問題:
①大木塊和小木塊的質(zhì)量和體積比值相同嗎?
②同樣大小的木塊和鐵塊的質(zhì)量和體積相同嗎?
③質(zhì)量和體積的比值與物體的大小、質(zhì)量有關(guān)系嗎?
④為什么密度是物質(zhì)的本質(zhì)屬性?
四、教學(xué)設(shè)計(jì)題(本題共40分)閱讀材料,根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)。
材料下面是“研究定滑輪和動(dòng)滑輪的特點(diǎn)”的實(shí)驗(yàn)。
任務(wù):1.
簡(jiǎn)述定滑輪與動(dòng)滑輪的特點(diǎn)。正確答案:使用定滑輪不省力,但可以改變力的方向;使用動(dòng)滑輪可以省力,但不改變力的方向,且費(fèi)距離。
2.
基于該實(shí)驗(yàn),設(shè)計(jì)一個(gè)包含師生交流的教學(xué)片段。正確答案:針對(duì)圖12.2-3,請(qǐng)學(xué)生觀察,看兩種方法提升鉤碼時(shí)有哪些不同?在比較軸是否移動(dòng)的基礎(chǔ)上總結(jié)出定滑輪和動(dòng)滑輪的定義。
思考:我們知道力有三要素,就是力的大小、方向和作用點(diǎn)。定滑輪能改變力的方向,是否能改變力的大小?動(dòng)滑輪不能改變用力的方向,能否改變力的大小?下面通過實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究。
請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn),思考以下問題:
①使用定滑輪的好處是什么?
②使用定滑輪可以省力嗎?
③使用定滑輪可以省動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離嗎?
總結(jié):使用定滑輪不省力,不省距離,但可以改變力的方向。
請(qǐng)同學(xué)們結(jié)合實(shí)驗(yàn),思考以下問題:
①使用動(dòng)滑輪能改變動(dòng)力的方向嗎?
②使用動(dòng)滑輪可以省力嗎?
③使用動(dòng)滑輪可以省動(dòng)力作用點(diǎn)移動(dòng)的距離嗎?
總結(jié):使用動(dòng)滑輪可以省力,但費(fèi)距離,且不改變力的方向。
閱讀材料,根據(jù)要求完成教學(xué)設(shè)計(jì)任務(wù)。
材料一《義務(wù)教育物理課程標(biāo)準(zhǔn)(2011年版)》關(guān)于“凸透鏡”的內(nèi)容要求為:“認(rèn)識(shí)凸透鏡的會(huì)聚作用和凹透鏡的發(fā)散作用。探究并知道凸透鏡成像的規(guī)律。了解凸透鏡成像規(guī)律的應(yīng)用?!?/p>
材料二義務(wù)教育八年級(jí)物理某版本教科書“凸透鏡”一節(jié),關(guān)于“探究凸透鏡成像的規(guī)律”的演示實(shí)驗(yàn)如下:
探究凸透鏡成像的規(guī)律
我們可以把物體放在距凸透鏡較遠(yuǎn)的地方,然后逐漸移近,觀察成像的情況。由于凸透鏡對(duì)光的偏折程度跟透鏡的焦距f有關(guān)系,所以研究物距u的變化時(shí),焦距可能是個(gè)應(yīng)該注意的參照距離。比如,我們可以注意觀察物距等于、大于或小于一倍焦距、二倍焦距……時(shí),物體成像的情況(圖5.3-1)。
圖5.3-1
材料三教學(xué)對(duì)象為義務(wù)教育八年級(jí)學(xué)生,已學(xué)過光的直線傳播、反射、折射等內(nèi)容。
任務(wù):3.
簡(jiǎn)述凸透鏡成像的規(guī)律。正確答案:凸透鏡成像的規(guī)律:
當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像。
當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像。
當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像。
當(dāng)物距小于一倍焦距時(shí),成正立、放大的虛像。
4.
請(qǐng)根據(jù)上述材料,完成“探究凸透鏡成像的規(guī)律”學(xué)習(xí)內(nèi)容的教學(xué)設(shè)計(jì)。教學(xué)設(shè)計(jì)要求包括:教學(xué)目標(biāo)、教學(xué)重點(diǎn)、教學(xué)過程(要求含有教師活動(dòng)、學(xué)生活動(dòng)、設(shè)計(jì)意圖,可以采用表格式或敘述式)等。正確答案:教學(xué)設(shè)計(jì)如下:
一、教學(xué)目標(biāo)
1.知識(shí)與技能
①理解凸透鏡的成像規(guī)律。
②知道凸透鏡成放大、縮小實(shí)像和虛像的條件。
2.過程與方法
①能在探究活動(dòng)中,初步獲得提出問題的能力,體驗(yàn)科學(xué)探究的全過程和方法。
②通過對(duì)凸透鏡成像現(xiàn)象的觀察分析,總結(jié)出凸透鏡成像規(guī)律,并用列表的方法歸納出凸透鏡成放大或縮小、正立或倒立、實(shí)像或虛像的條件,培養(yǎng)從物理現(xiàn)象中歸納科學(xué)規(guī)律的方法。
3.情感態(tài)度與價(jià)值觀
①通過研究凸透鏡成像的實(shí)驗(yàn)以及對(duì)其成像規(guī)律的分析,有意識(shí)地滲透辯證唯物主義觀點(diǎn)。
②通過探究活動(dòng),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,增強(qiáng)學(xué)生對(duì)科學(xué)的求知欲,使學(xué)生樂于探索自然現(xiàn)象和日常生活中的物理學(xué)道理,并勇于探究日常生活中的物理學(xué)規(guī)律。
二、教學(xué)重難點(diǎn)
重點(diǎn):探究凸透鏡成像規(guī)律。
難點(diǎn):科學(xué)探究中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的處理和分析。
三、教學(xué)過程教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖導(dǎo)入新課學(xué)生活動(dòng)一:讓學(xué)生用凸透鏡觀察書上的字,同學(xué)們都能看到放大的字,這是他們已有的知識(shí)體驗(yàn)。然后讓學(xué)生通過凸透鏡觀察老師,學(xué)生會(huì)觀察到老師倒立、縮小的像,引發(fā)他們與已有經(jīng)驗(yàn)的沖突。同時(shí),也引發(fā)他們的思索,為什么透過同一凸透鏡卻看到不同的情景?進(jìn)而引入新課學(xué)生活動(dòng)二:讓學(xué)生用另一個(gè)焦距不同的凸透鏡,與前一透鏡并排放置,同時(shí)觀察課本文字,學(xué)生通過對(duì)比,得出所觀察到的像是不同的,進(jìn)而引發(fā)學(xué)生對(duì)凸透鏡的成像可能與透鏡焦距有關(guān)的猜想學(xué)生進(jìn)行觀察并描述看到的像的特點(diǎn),提出猜想讓學(xué)生在老師創(chuàng)設(shè)的情景中進(jìn)行自主探究,親身感受到凸透鏡成放大的像還是縮小的像與凸透鏡到物體的距離有關(guān),引發(fā)對(duì)凸透鏡成像規(guī)律的猜想通過以上體驗(yàn)活動(dòng),學(xué)生從中感悟到凸透鏡成像是有規(guī)律的,物距和焦距都會(huì)影響到所成的像,由此完成猜想續(xù)表教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課教學(xué)1.提出問題通過上一節(jié)的學(xué)習(xí),大家知道了照相機(jī)、投影儀里面都有凸透鏡,放大鏡本身就是一個(gè)凸透鏡。它們都利用凸透鏡使物體成像,但成像情況各不相同。照相機(jī)所成的像比物體小,而投影儀所成的像比物體大;照相機(jī)、投影儀所成的像是倒立的,而放大鏡所成的像是正立的。通過凸透鏡能觀察到豐富多彩的像,對(duì)此大家能提出什么問題?2.做出猜想啟發(fā)學(xué)生對(duì)提出的問題做出猜想:前面的學(xué)生在活動(dòng)一中,凸透鏡離書上的字較近,成正立、放大的像;老師離凸透鏡較遠(yuǎn),成倒立縮小的像;照相時(shí)物體到凸透鏡的距離較大,成倒立縮小的像;而投影儀中物體到凸透鏡的距離較小,成倒立、放大的像。看來凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體到凸透鏡的距離(即物距)有關(guān)。通過學(xué)生活動(dòng)二,可以看出凸透鏡的焦距也會(huì)影響到所成的像。因此,物距和焦距可能都會(huì)影響到所成的像大小、正倒和虛實(shí)。3.設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)要發(fā)現(xiàn)凸透鏡成像的規(guī)律,必須進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)要研究的問題就是凸透鏡所成像的大小、正倒和虛實(shí)與物距和焦距有怎樣的關(guān)系?實(shí)驗(yàn)時(shí),可以在凸透鏡焦距不變時(shí),不斷改變物距,觀察所成像的特點(diǎn)。還要研究在物距不變時(shí),換用焦距不同的凸透鏡,觀察所成的像是否改變。思考:如何區(qū)別像的正立、倒立?怎樣觀察實(shí)像和虛像?4.進(jìn)行實(shí)驗(yàn)介紹實(shí)驗(yàn)器材:光具座、光具座附件、蠟燭、火柴、凸透鏡、光屏。思考:(1)怎樣測(cè)量凸透鏡的焦距?(讓凸透鏡正對(duì)著太陽光,拿一張白紙?jiān)谒牧硪粋?cè)來回移動(dòng),直到紙上的光斑最小最亮,用刻度尺測(cè)出光斑到凸透鏡中心的距離,即為該凸透鏡的焦距)(2)在光具座上放置蠟燭、凸透鏡、光屏?xí)r,誰在中間?(凸透鏡)(3)為使像成在光屏,實(shí)驗(yàn)中燭焰、凸透鏡和光屏還應(yīng)滿足怎樣的位置關(guān)系?(在同一高度)(4)怎樣固定蠟燭?怎樣利用光具座上的刻度確定物距、像距?(利用蠟燭燃燒滴下的蠟油固定蠟燭:利用物體、像與凸透鏡所在刻度的差確定物距、像距)(5)怎樣在光屏上得到一個(gè)清晰的像?(將光屏向左右兩個(gè)方向移動(dòng)一點(diǎn)點(diǎn),像都比原來模糊,則原來那個(gè)位置的像就是最清晰的像,這時(shí)光屏到透鏡的距離才是像距)(6)如何觀察虛像?可以示范當(dāng)物由遠(yuǎn)及近靠近凸透鏡時(shí),光屏無論怎樣移動(dòng)都不成像,這時(shí)把眼放在光屏這一側(cè),透過凸透鏡觀察燭焰,可觀察到虛像,與放大鏡觀察物體相同引導(dǎo)學(xué)生提出問題:凸透鏡所成像的大小、正倒跟物體的位置有什么關(guān)系?引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行合理猜想。
培養(yǎng)學(xué)生提出問題的能力。讓學(xué)生有根據(jù)地進(jìn)行猜想。學(xué)生思考回答:像的正立、倒立是指像與物體的上下位置相比較是否顛倒。實(shí)像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的像,能用光屏承接;虛像不是由實(shí)際光線會(huì)聚而形成的,無法用光屏承接。使學(xué)生明白實(shí)驗(yàn)研究什么問題,怎樣去研究這些問題。學(xué)生思考并回答。為了順利進(jìn)行實(shí)驗(yàn),這些問題必須弄清楚學(xué)生進(jìn)行實(shí)驗(yàn),把觀察到的現(xiàn)象和測(cè)量的數(shù)據(jù)記入表格續(xù)表教學(xué)環(huán)節(jié)教師活動(dòng)學(xué)生活動(dòng)設(shè)計(jì)意圖新課教學(xué)在思考討論的基礎(chǔ)上,學(xué)生按課本上的步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在測(cè)得了幾組成倒立、縮小的像和倒立、放大的像的數(shù)據(jù)以后,思考:在什么情況下可以得到等大的像?理論和實(shí)驗(yàn)指出,當(dāng)物距是焦距的二倍時(shí),像和物等大。通過實(shí)驗(yàn)做一做,并觀察此時(shí)的像距是多少?像是正立的,還是倒立的?當(dāng)蠟燭移到透鏡的焦點(diǎn)時(shí),在光屏上看不到蠟燭的像,繼續(xù)把蠟燭向凸透鏡靠近,這時(shí)在光屏上能看到蠟燭的像嗎?拿走光屏,用眼睛直接對(duì)著凸透鏡觀察蠟燭的像,像是放大的,還是縮小的?正立的還是倒立的?此時(shí)的像是實(shí)像還是虛像?5.總結(jié)歸納總結(jié)凸透鏡成像的規(guī)律:凸透鏡既能成實(shí)像,也能成虛像;既能成放大的像,也能成縮小的像;既能成正立的像,也能成倒立的像。當(dāng)物距大于二倍焦距時(shí),成倒立、縮小的實(shí)像。當(dāng)物距等于二倍焦距時(shí),成倒立、等大的實(shí)像。當(dāng)物距大于一倍焦距小于二倍焦距時(shí),成倒立、放大的實(shí)像。當(dāng)物距小于焦距時(shí),成正立、放大的虛像。進(jìn)一步總結(jié)升華:老師:通過實(shí)驗(yàn)我們能發(fā)現(xiàn),一倍焦距和二倍焦距是成像的兩個(gè)重要分界點(diǎn),分別是成什么像的分界點(diǎn)?老師:實(shí)驗(yàn)并思考:當(dāng)物體從一倍焦距逐漸遠(yuǎn)離凸透鏡時(shí),像距和像的大小怎樣變化?從一倍焦距逐漸靠近凸透鏡時(shí),像的大小又怎樣變化?(在真實(shí)實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上也可用計(jì)算機(jī)模擬整個(gè)過程。直接觀看凸透鏡成像的整個(gè)動(dòng)態(tài)變化,從而對(duì)凸透鏡成像形成一個(gè)宏觀的整體的認(rèn)識(shí))。老師:很好,為了幫助大家記憶,老師編了一個(gè)口訣:一焦分虛實(shí)(即物體在一倍焦距以內(nèi)成
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