2015下半年教师资格考试《物理学科知识与教学能力》（高级中学）真题

某教师为检测学生对电场力做功、电势差知识的掌握情况，布置了若干练习题，下面是某同学的做题步骤。

题：如图6所示，能量为l000eV的电子流从面积足够大的两极板中央斜向上进入匀强电场，其初速度V。与水平方向夹角为30°，电场方向竖直向上，为了使电子不打到上面的金属板上，则应该在两金属板间至少加多大的电压U

问题：

(1)指出该同学作业中的错误和可能的出错原因，并给出正确解答。

(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。

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，大家翻看教科书第20页，将屏幕上展示的这几页课文读一遍(同时老师在屏幕展示课文的相关内容如下)。

向心力做圆周运动的物体为什么不沿直线飞去而沿着一个圆周运动那是因为它受到了力的作用。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。月球绕地球转动，是地球对月球的引力在“拉”着它。

做匀速圆周运动的物体具有向心加速度，根据牛顿第二定律，产生向心加速度的原因一定是物体受到了指向圆心的合力。这个合力叫作向心力。

(同学们大声地朗读着课文……)

老师：好了，同学们知道向心力了吧

同学们：(大声地回答)知道了!

老师：下面我们来分析书上的实验。大家先看老师的演示。

(老师拿出一根一端拴着小球的细绳。用手抓着绳的另一端，使小球做圆周运动)

老师：同学们都看见了吧，这就是书上所说的圆锥摆。现在大家看屏幕(如图7所示)谁能

说说图中小球的圆周运动所受到的向心力。

甲同学：向心力是绳子拉着小球的力。

老师：不对，有谁知道

(没有同学回答)

老师：大家仔细看看书上是怎么说的。

乙同学：书上说了，向心力是小球受到的重力和绳子拉力的合力。

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。(老师将书上的图投影在屏幕上)

老师：跟着我读书上的这句话。

老师和学生：(一起朗读)“钢球在水平面内做匀速圆周运动时，受到重力mg和细线拉力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。

(2)指出上述教学片段中老师教学行为的不当之处。

(3)设计一个教学思路，帮助学生认识做“圆锥摆”运动的小球所受的向心力。

阅读材料，根据要求完成教学设计任务。

材料：某高中物理教科书“光的衍射”一节中介绍的单缝衍射示意图。

任务：

设计教学片段，在教学活动中帮助学生分析实验装置和实验现象。

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活和生产中的应用。”

材料二高中物理某版本教科书“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：

实验与探究：观察开关断开时小灯泡亮度的变化取2只相同的小灯泡，1个带铁芯的线圈，1个滑动变阻器，1组电池，1个开关和若干导线。

(1)按图连接器材。(2)合上开关，连通电路，调节R，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l和小灯泡2的亮度变化，想想看，是什么原因造成了2只小灯泡亮度变化的不同

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。

(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、设计意图，可以采用表格式或叙述式)等。