中公2025国家教师资格考试专用教材高中物理学科知识与教学能力（高级中学） 教资高中物理教师资格证

《中公版·2025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）》进行品质升级，具有如下特色：
1.高效讲解精选考点
本书编者紧依考试大纲，细致统计历年真题，结合学科结构和知识体系，精选考点，并以简明、直观的方式讲解和呈现重点。
2.精准剖析命题角度
本书编者力求命题角度与考点讲解并重，讲解每一考点后，深入分析其命题角度，分题型阐述每个考点常从哪些角度考查，并辅以代表性真题作为示例，帮助读者了解命题角度，精准掌握考点。
3.再现课堂学习过程
本书设置的多个版块，将看书学习的过程课堂化，将自学备考的过程系统化，使读者懂考点、知考情、辨异同、练考题。另外，本书以下划线突出显示关键词句，提示考生注意。

《中公版·2025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）》根据物理学科知识与教学能力（高级中学）的考试真题以及考试大纲，构架起以中学物理专业知识、大学物理专业知识理、物理教学知识和主观题题型分析四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（高级中学）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、技巧点拨等多个板块，使考生能透彻地理解知识点，把握考试方向。
本书第四部分为主观题题型分析，为考生全面分析主观题的考情、特点，提供作答模板等，助力考生全面掌握主观题答题方法。

目录
物理学科知识与教学能力（高级中学）整体考情/
第一部分中学物理专业知识
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/
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/
第六章物理单位与物理实验/
第一节物理单位/
第二节物理实验仪器与实验误差/
第三节重点实验分析/
第二部分大学物理专业知识
第一章力学/
第一节质点运动学/
第二节运动的守恒量和守恒定律/
第三节刚体的运动/
第二章电磁学/
第一节静止电荷的电场/
第二节恒定电流的磁场/
第三节电磁感应/
第三章热学/
第一节气体动理论/
第二节热力学基础/
第四章光学/
第一节光的干涉/
第二节光的衍射/
第三部分物理教学知识
第一章中学物理教学实施与评价/
第一节中学物理课堂教学策略/
第二节中学物理实验教学实施/
第三节教学评价/
第二章中学物理教学设计/
第一节教学设计概述/
第二节教学目标的设计/
第三节教学重点的设定/
第四节教学过程的设计/
第五节物理概念课教学设计及案例分析/
第六节物理规律课教学设计及案例分析/
第七节物理实验课教学设计及案例分析/
第八节物理习题课与复习课教学设计/
第四部分主观题题型分析
第一章案例分析题/
第二章教学设计题/
附录《普通高中物理课程标准（2017年版2020年修订）》（节选）/

物理学科知识与教学能力（高级中学）
整体考情
物理学科知识与教学能力是教师资格考试高级中学学段的科目三之一。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、考查内容
考查内容集中于中学物理专业知识、大学物理专业知识、中学物理教学实施与评价、中学物理教学设计四大模块。在近几次的考试中，中学物理专业知识和大学物理专业知识占55％左右，中学物理教学实施与评价和中学物理教学设计占45％左右。
二、题型分析
（1）单项选择题。共8题。主要考查中学物理专业知识，考点比较分散，各个章节都有所涉及，在备考时需要重点关注中学物理力学、电磁学、近代物理初步。
（2）计算题。共1题。考点集中在大学物理力学、电磁学，在备考时需要重点关注。
（3）案例分析题。共2题。第一小题案例一般为某学生对一道题的解答过程，问题有该题的知识点、解答中的错误及出错的可能原因、正确解答、设计教学片段等。第二小题案例一般为教师的教学片段，问题有指出学生的问题、评价教师行为、评价教学过程、设计教学片段等。
（4）教学设计题。共2题。第一小题材料一般为高中物理某版本教材中的截图，问题有适合什么知识的教学、设计教学片段等。第二小题材料一为高中物理课程标准的内容，材料二为高中物理某版本教材中的截图，材料三为教学对象所处学段及已学过的知识，问题有简述知识点、根据材料完成教学设计。
三、模块解读
1.中学物理专业知识
中学物理专业知识是备考的重中之重，在历次考试中考频较高。单项选择题、案例分析题、教学设计题都会涉及。其中，速度、加速度、牛顿第二定律、冲量、磁场、电场、电路、光的干涉、光的衍射、热力学定律、光电效应、核反应、衰变等是最常考的内容。
2.大学物理专业知识
大学物理专业知识主要包括大学力学、电磁学、热学、光学的内容，是备考的重点内容，主要通过计算题和单项选择题进行考查，考点主要集中在大学物理力学和电磁学部分。
3.中学物理教学实施与评价
中学物理教学实施与评价主要通过案例分析题进行考查，主要考查导入新课的策略、演示实验的教学策略、学生实验的指导、课堂教学评价要素等。
4.中学物理教学设计
中学物理教学设计主要通过教学设计题进行考查，主要考查教学目标的设计、教学重点的设定、教学过程的设计及各种课型的教学设计等。
第一部分中学物理专业知识第一部分中学物理专业知识01
第一章力学第一节直线运动考频·单选*10教学设计*2
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。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。
（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。
对做直线运动的物体，加速度的方向与初速度v0的方向相同或相反。
当物体加速时，Δv=（vt-v0）＞0，a为正值。如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为正值则表示加速度与初速度同向；或反过来说，如果加速度与初速度同向时，则a为正值，这个直线运动为加速运动。
当物体减速时，Δv=（vt-v0）＜0，a为负值。如果以初速度的方向为正方向（即初速度v0取正值），a为负值则表示加速度与初速度反向；或反过来说，如果加速度与初速度反向时，则a为负值，这个直线运动为减速运动。
（2023下·单选）高中物理某版本教材呈现了如图1-1-1所示的问题情境。该情境适合引导学生学习的内容是（）。
图1-1-1
A.位移B.路程
C.速度D.加速度
【答案】C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，即速度。该情境适合引导学生学习的内容是速度。
二、匀变速直线运动★★★（一）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。
匀变速直线运动中速度与时间的关系式为
vt=v0 at
匀变速直线运动中位移与时间的关系式为
x=v0t 12at2
匀变速直线运动中速度与位移的关系式为
v2t-v20=2ax
（二）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1.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vx2=v20 v2t2。
无论匀加速直线运动还是匀减速直线运动，都有vt22.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，这个加速度叫作自由落体加速度，也叫作重力加速度，通常用g表示。g的方向总是竖直向下，g的大小在地球上的不同地点略有不同，赤道处的重力加速度最小，两极处的重力加速度最大。
一般而言，g值随地球纬度的增加而增加，随地球纬度的减小而减小。g值随海拔高度的增加而减小，随海拔高度的减小而增加。
2.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。
自由落体运动是初速度为零、加速度为g的匀加速直线运动。
自由落体运动速度与时间的关系式、位移与时间的关系式、速度与位移的关系式如下。
v=gt，h=12gt2，v2=2gh
四、竖直上抛运动★★★
以一定的初速度竖直向上抛出的物体（只在重力作用下）的运动叫作竖直上抛运动。竖直上抛运动的上升阶段是匀减速直线运动，下降阶段是自由落体运动。
竖直上抛运动的加速度恒为g，方向竖直向下。
以抛出点为坐标原点，竖直向上为坐标正方向建立坐标系，竖直上抛运动的规律如下：
v=v0-gt，h=v0t-12gt2，v2-v20=-2gh
竖直上抛运动上升的最大高度为hmax=v202g。
上升到最高点所需时间和从最高点处落回原抛出点的时间相等，即t上=t下=v0g。
（2018下·单选）有些球类比赛在开赛前用猜硬币正反面的方法来决定谁先开球。如图1-1-2所示，若裁判员以5.00 m/s的速度竖直向上抛出硬币，不考虑空气阻力，则该硬币能上升的最大高