教师资格证考试用书中公2019国家教师资格考试专用教材物理学科知识与教学能力高级中学

《中公版·2019国家教师资格考试专用教材：物理学科知识与教学能力（高级中学）》本书是中公教育教师资格考试研究院研发团队在深入研究历年教师资格考试高中物理真题及考试大纲的基础上，精心编写而成。

（一）师资力量雄厚

本书是由中公教育教师资格考试研究院教资研发团队，在多年教师资格考试培训课程的基础上，推出的契合大纲、真题的教师资格考试辅导图书。

（二）契合考试大纲

本书依据考试大纲编写，紧随考试形式变化，分析命题规律，优化图书内容，将真题和考点紧密结合起来。

（三）图书体系完备

本书整体使用双色设计，详细讲解重难点，层次分明。并在正文部分设置经典真题等版块，对教材要点进行必要的拓展延伸，便于考生巩固提高。

（四）图书实用高效

本书设置了应试攻略、牛刀小试，学练结合，科学备考。

为了回馈广大考生对中公教育始终如一的支持，本书还设有“教师题库”助力考生备考——扫码进入教师考试题库，每日一练 专项练习 线上模考。

教材和历年真题试卷搭配使用效果更佳！ 

《中公版·2019国家教师资格考试专用教材：物理学科知识与教学能力（高级中学）》本书依据教师资格高中物理考试真题以及考试大纲，构架起以物理学科与教学知识、物理教学设计、物理教学实施、物理教学评价四个模块有机结合的庞大知识体系，是一本针对国家教师资格考试高级中学物理的教材。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，使考生能透彻地理解知识点。

本书伊始设有应试攻略，帮助考生快速掌握考情；正文辅以考点聚焦、经典真题等，帮助考生快速把握常考考点和考试重点；设有牛刀小试，是专门针对教师资格考试的高质量的辅导教材。

物理学科知识与教学能力应试攻略
第一章物理学科专业知识
考点聚焦
考点梳理
第一节力学
牛刀小试
第二节电磁学
牛刀小试
第三节热学、光学、近代物理理论
牛刀小试
第四节物理单位与物理实验
牛刀小试
第二章物理教学知识
考点聚焦
考点梳理
第一节《普通高中物理课程标准（2017年版）》（节选）
第二节物理教学的基本理论
第一章高中物理教学设计过程分析
考点聚焦
考点梳理
第一节物理教学设计的理念
第二节教学设计的具体内容和方法
第三节教学设计注意事项
第四节中学物理教材分析
第五节学习者的分析
第六节教学目标的确定
第七节中学物理教学重、难点的设定
第八节中学物理教法、学法的选择与应用
第二章物理教学设计及案例分析
考点聚焦
考点梳理
第一节物理概念课教学设计及案例分析
第二节物理规律课教学设计及案例分析
第三节物理探究式教学设计及案例分析
第四节物理实验课教学设计及案例分析
第五节物理习题课与复习课教学设计
牛刀小试
第一章中学物理课堂教学组织及学习指导
考点聚焦
考点梳理
第一节课堂教学的策略
第二节课堂教学的指导
第二章中学物理实验教学实施
考点聚焦
考点梳理
第一节演示实验教学实施
第二节学生实验教学实施
第三章物理课堂教学技能
考点聚焦
考点梳理
第一节物理课堂导入技能
第二节物理教学语言技能
第三节物理课堂提问技能
第四节物理教学板书技能
第五节物理教学演示技能
第六节物理课堂实验技能
第七节物理课堂结束技能
第八节物理课堂强化技能
第四章现代教育技术的运用
考点聚焦
考点梳理
牛刀小试
第一章中学物理教学测量与评价
考点聚焦
考点梳理
第一节中学物理教学测量与评价的基本概念
第二节新课程所倡导的评价方式
第三节教学评价与反思
第二章中学物理学习评价
考点聚焦
考点梳理
第一节学习评价的分类
第二节学生学习的评价方法
第三节物理学习评价的实施
牛刀小试
附录一物理公式汇编
附录二普通物理学简要知识整理
全国教师资格证统考辅导课程
中公教育·全国分部一览表

第一章物理学科专业知识
　　物理学科与教学知识是教师资格考试的重要内容，在历年考试中有非常大的比重。对于本部分内容，考生要注意知识之间的联系，建构知识体系，透彻理解基础知识，在理解的基础上进行运用，以达到事半功倍的效果。
　　本部分的知识贯穿于试卷的始终。首先，单项选择题是对这部分知识的直接考查，考查重点包括力学、电磁学、原子核与核反应和物理实验；其次，计算题主要考查运用微积分对物理问题进行处理；再次，案例分析题是将本章知识与第三、四部分的知识相结合的形式进行考查；最后，教学设计题是将本章知识与第二部分的知识相结合的形式进行考查。所以本章知识在本书中的地位非常重要，考生应该重点掌握。
　　第一节力学
　　一、运动的描述、匀变速直线运动的研究
　　（一）运动的几个基本概念
　　1.质点
　　如果研究对象的形状及大小对于问题本身没有影响，则可以将研究对象看作一个只有质量没有大小的点，这个点就是质点。
　　质点是一种科学抽象，是一种理想化的模型。
　　2.参考系
　　描述物体的运动而被选作参考的物体称为参考系。
　　3.时刻和时间
　　时刻：指某一瞬时，是事物运动发展变化所经历的各个状态先后顺序的标志。
　　时间：两个时刻之间的间隔，时间用来表示事物运动发展变化所经历的过程的长短。
　　4.路程和位移
　　路程：质点实际运动轨迹的长度。
　　位移：从初位置指向末位置的一条有向线段。
　　路程与位移的比较如表1-1-1-1所示：
　　表1-1-1-1路程与位移的比较
　　5.速度和速率
　　速度：物理学中把位移与发生这段位移所用时间的比值称为物体的速度，通常用字母v表示。速度是表示质点运动的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或者m·s－1，常用单位还有千米每小时（km／h）、厘米每秒（cm／s）等。
　　（瞬时）速率：（瞬时）速度的大小叫作（瞬时）速率。
　　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，其表达式为v=。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。平均速度既有大小又有方向，是矢量。其方向与一段时间内发生的位移方向相同。
　　瞬时速度：运动物体在某一时刻（或某一位置）的速度。瞬时速度精确地描述了物体运动的快慢及方向，是矢量。一般情况下所提到的速度都是指瞬时速度。
　　速度的微分表示：
　　速度是质点位置矢量对时间的变化率。
　　v==vxi vyj vzk
　　vx=，vy=，vz=
　　速度的大小就是速率，表示为v==。
　　6.加速度
　　加速度等于速度的改变量与发生这一改变所用时间的比值，即a=。它是表示速度改变快慢的物理量。加速度是矢量，既有大小，又有方向。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。
　　加速度的微分表示：
　　加速度是质点的速度对时间的变化率。
　　a==
　　加速度的方向为Δv的极限方向。加速度在直角坐标系中的分量式为
　　a=axi ayj azk
　　ax==，ay==，az==
　　7.位移、速度、加速度之间的计算关系
　　（1）已知质点位移随时间变化的关系r（t），可由公式v=，a=分别求出速度、加速度随时间的变化关系。
　　（2）已知加速度随时间的变化关系a（t），可由积分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。
　　（3）对于一维运动，已知加速度随路程s的变化关系a（s），利用公式a（s）==·=v，解出v=v（s）；同时利用公式v（s）=，解出s=s（t），再利用（1）中公式求解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a（v），利用公式a（v）=，解出v=v（t）；同时利用（1）（2）中公式分别求解s（t）、a（t）。
　　（二）匀变速直线运动
　　1.定义
　　沿着一条直线，且加速度不变的运动，叫作匀变速直线运动。如果物体的速度随时间均匀地增加，这个运动叫作匀加速直线运动；如果物体的速度随时间均匀地减小，这个运动叫作匀减速直线运动。
　　2.公式
　　速度公式：vt＝v0＋at。位移公式：x＝v0t＋at2。
　　速度与位移的关系公式：vt2－v02＝2ax。平均速度公式：=。
　　3.匀变速直线运动的几个常用的结论
　　（1）Δx=x2-x1=x3－x2=……=xn-xn-1＝at2，即任意相邻相等时间内的位移之差相等。可以推广到xm－xn＝（m－n）aT2。
　　（2）v=v==为某段时间的中间时刻的瞬时速度公式（等于该段时间内的平均速度）。
　　（3）v=为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）。
　　4.运动图像
　　（1）位移图像（x－t图像）
　　①图像上一点切线的斜率表示该时刻所对应的速度。
　　②图像是直线表示物体静止或做匀速直线运动，图像是曲线则表示物体做变速运动。
　　③图像与横轴交叉，表示物体从参考点的一边运动到另一边。
　　（2）速度图像（v－t图像）
　　①在速度图像中，可以读出物体在任何时刻的速度。
　　②在速度图像中，物体在一段时间内的位移大小等于物体的速度图像与这段时间轴所围面积的值。
　　③在速度图像中，物体在任意时刻的加速度就是速度图像上所对应的点的切线的斜率。
　　④图线与横轴交叉，表示物体在该时刻运动的速度反向。
　　⑤图线是直线表示物体做匀变速直线运动或匀速直线运动；图线是曲线表示物体做变加速运动。
　　5.自由落体运动
　　物体只在重力作用下，从静止开始下落的运动，叫作自由落体运动。自由落体运动是一种初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。g的方向总是竖直向下，在地球上的不同地点，g的大小略有不同，赤道处的重力加速度最小，两极处的重力加速度最大。自由落体运动的规律为：v=gt，h=gt2，v2=2gh。
　　二、相互作用
　　（一）力及常见的几种力
　　力是物体对物体的作用，不能离开施力物体和受力物体而存在。力的作用是相互的。力有两种作用效果：发生形变和改变物体的运动状态。力的三要素包括力的大小、方向、作用点。
　　1.重力
　　重力是由于地球的吸引而使物体受到的力，用G表示，其大小为mg。重力的方向总是竖直向下。重力是万有引力的一个分力，另一个分力提供物体随地球自转所需要的向心力，在两极处重力等于万有引力。一般情况下认为重力近似等于万有引力。
　　2.弹力
　　（1）定义
　　发生形变的物体，由于要恢复原状，对与它接触的物体会产生力的作用，这种力叫弹力。
　　（2）方向
　　压力、支持力的方向总是垂直于接触面，绳对物体的拉力总是沿着绳收缩的方向，杆对物体的弹力不一定沿杆的方向。
　　（3）大小
　　对有明显形变的弹簧，弹力的大小可以由胡克定律计算。胡克定律可表示为F=kx，或者ΔF＝kΔx，即弹簧弹力的改变量和弹簧形变量的改变量成正比。
　　3.摩擦力
　　（1）摩擦力产生的条件
　　两物体直接接触且相互挤压；接触面粗糙；有相对运动或相对运动的趋势。
　　（2）滑动摩擦力
　　滑动摩擦力可以用公式f=μFN计算，其中FN表示正压力。
　　（3）静摩擦力
　　静摩擦力的变化范围：0＜f静≤fmax（fmax为最大静摩擦力）。
　　（4）摩擦力方向
　　①摩擦力方向和物体间相对运动（或相对运动趋势）的方向相反。
　　②摩擦力的方向和物体的运动方向可能成任意角度。通常情况下摩擦力方向可能和物体运动方向相同（作为动力），可能和物体运动方向相反（作为阻力），可能和物体速度方向垂直（作为匀速圆周运动的向心力）。在特殊情况下，可能成任意角度。
　　4.几种基本的作用力
　　到目前为止，自然界中已知的相互作用有四种，即万有引力作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用。它们之间的对比如表1-1-1-2：
　　表1-1-1-2万有引力作用、电磁相互作用、强相互作用、弱相互作用对照表
　　5.物体的受力分析
　　（1）明确研究对象
　　在进行受力分析时，研究对象可以是某一个物体，也可以是保持相对静止的若干个物体。在解决比较复杂的问题时，灵活地选取研究对象可以使问题简洁地得到解决。研究对象确定以后，只分析研究对象以外的物体施予研究对象的力（即研究对象所受的外力），而不分析研究对象施予外界的力。
　　（2）按顺序找力
　　受力分析时应该先分析场力（重力、电场力、磁场力），后分析接触力。接触力中必须先分析弹力，后分析摩擦力（只有在有弹力的接触面之间才可能有摩擦力）。
　　（3）只画性质力，不画效果力
　　画受力示意图时，只能按力的性质分类画力，不能按作用效果（拉力、压力、向心力等）画力，否则将出现重复。
　　（4）需要合成或分解时，必须画出相应的平行四边形（或三角形）
　　在解同一个问题时，分析了合力就不能再分析分力；分析了分力就不能再分析合力，千万不可重复。