教师资格考试初中物理学科知识与教学能力2024年自测试题及答案指导

2024年教师资格考试初中物理学科知识与教学能力自

测试题及答案指导

一、单项选择题(本大题有8小题，每小题5分，共40分)

1、在物理学中，力的单位是牛顿(N),下列哪一项不是力的国际单位制导出单位？

A.千克・米/秒2(kg•m/s2)

B.焦耳/米(J/m)

C.瓦特/米/秒(W/m/s)

D.牛顿(N)

答案：C

解析：根据牛顿第二定律F=ma,其中F表示力，m表示质量，a表示加速度。在

国际单位制中，质量的单位是千克(kg),加速度的单位是米每二次方秒(m/s?),因此力

的单位是千克・米每二次方秒(kg・m/s2),这个单位也定义为牛顿(N)。焦耳是功的单

位，可以表示为力乘以距离(J=N・m),所以焦耳每米(J/m)本质上是力的单位；瓦特

是功率的单位，表示为功除以时间(W=J/s),瓦特每米每秒(W/m/s)不是标准的力的单

位。

2、当一个物体在水中漂浮时，它所受到的浮力与其重量之间的关系是什么？

A.浮力大于物体的重量

B.浮力小于物体的重量

C.浮力等于物体的重量

D.浮力与物体的重量无关

答案：c

解析：根据阿基米德原理，任何浸入流体中的物体都会受到一个向上的浮力，其大

小等于该物体排开流体的重量。当物体漂浮在液体表面时，说明物体处于平衡状态，即

物体受到的向下的重力与向上的浮力相等。因此，漂浮的物体所受的浮力等于它的重量。

3、在下列关于能量转换的描述中，正确的是：

A、摩擦力做功可以将物体的内能转化为机械能

B、电流做功可以将电能转化为热能

C、水的势能转化为动能是因为水从高处流向低处

D、植物的光合作用是将化学能转化为电能

答案：C

解析：水的势能转化为动能是因为水从高处流向低处，在这个过程中，水的势能减

少，动能增加。选项A中，摩擦力做功是将机械能转化为内能。选项B中，电流做功是

将电能转化为热能，但这是电流热效应的描述，而非能量转换的一般描述。选项D中，

植物的光合作用是将光能转化为化学能，而非电能。

4、在下列关于物理实验的描述中，不属于误差分析的是：

A、实验中使用的仪器精度不够导致读数误差

B、实验数据记录不准确导致系统误差

C、实验中多次测量取平均值以减小随机误差

D、实验操作不当导致实验结果与预期不符

答案：C

解析：选项A、B和D都是关于物理实验误差的分析。选项A提到了仪器精度不够

导致的读数误差,这是测量误差的一种。选项B提到了数据记录不准确导致的系统误差,

系统误差是指由于实验系统固有的缺陷导致的误差。选项D提到了实验操作不当导致实

验结果与预期不符，这也是误差的一种。而选项C提到的多次测量取平均值以减小随机

误差，是减少误差的一种方法，而不是误差分析的内容。

5、关于惯性的说法正确的是：

A.物体的速度越大，其惯性也越大。

B.物体的质量越大，其惯性也越大。

C.物体的加速度越大，其惯性也越大。

D.惯性与物体的运动状态有关。

【答案】B

【解析】惯性是物体保持原有运动状态不变的能力，它是物体的一种固有属性，只

与物体的质量有关。质量越大，惯性越大。惯性与物体的速度、加速度无关，也不随物

体运动状态的变化而变化。

6、在下列现象中，哪一个不是由光的直线传播形成的？

A.影子的形成。

B.日食的形成。

C.平面镜成像。

D.小孔成像。

【答案】C

【解析】影子、日食以及小孔成像都是由于光沿直线传播，在遇到不透明障碍物时

无法绕过，从而在障碍物后面形成暗区或者图像的现象。然而平面镜成像则是由于光的

反射原理形成的，当光线碰到镜面时发生方向改变，并非直线传播的结果。

7、在下列物理量中，属于矢量的物理量是:

A、时间

B、质量

C、速度

D、温度

答案：C

解析：矢量是既有大小又有方向的物理量。在选项中，时间、质量和温度都是标量,

只有速度既有大小又有方向，因此速度是矢量。

8、关于凸透镜成像原理，下列说法正确的是：

A、物体距离凸透镜越近，成像越清晰

B、物体距离凸透镜越远，成像越清晰

C、物体距离凸透镜2倍焦距时，成倒立、缩小的实像

D、物体距离凸透镜1倍焦距时，成倒立、等大的实像

答案：C

解析：根据凸透镜成像原理，当物体距离凸透镜的距离大于2倍焦距时，成倒立、

缩小的实像；当物体距离凸透镜的距离等于2倍焦距时，成倒立、等大的实像；当物体

距离凸透镜的距离在1倍焦距与2倍焦距之间时，成倒立、放大的实像；当物体距离凸

透镜的距离等于1倍焦距时，不成像。因此，选项C正确。

二、简答题（本大题有2小题，每小题10分，共20分）

第一题

简述牛顿第三定律的内容，并举一个日常生活中的实例来说明这个定律的应用。

答案与解析:

答案：

牛顿第三定律指出，对于任何两个相互作用的物体，它们之间的作用力和反作用力

大小相等、方向相反，并且作用在同一直线上，但作用于两个不同的物体上。

实例：

一个简单的日常例子是人站在地面上用力跳起。人对地面施加一个向下的力（作用

力），同时，地面对人施加了一个大小相等但方向相反的向上力（反作用力）。正是这个

向上的力使人能够离开地面跳跃起来。

解析：

牛顿第三定律强调了力的相互性。在上述例子中，尽管人和地面之间的这两个力是

对等且相反的，但它们并不会相互抵消，因为它们分别作用在不同的物体上一一一个人,

一个地面。这解释了为何尽管地球对人的引力远大于人对地球的引力，人仍然可以跳跃,

因为使跳跃成为可能的是地面对人施加的反作用力。这也体现了牛顿第三定律的一个重

要方面：力总是成对出现的，而且这对力必须作用在不同的物体上。

第二题

请结合初中物理教学实际，阐述如何有效地进行物理实验教学，以提高学生的实验

操作能力和科学探究能力。

答案：

1.创设真实情境，激发实验兴趣：

・教师应通过创设与生活实际相关的物理实验情境，激发学生的实验兴趣，让学生

在真实的实验环境中体验物理现象。

2.明确实验目标，培养实验意识：

•在实验开始前，教师应明确实验目标，让学生了解实验的目的和意义，培养学生

的实验意识和责任感。

3.规范实验操作，强化实验技能：

・教师应详细讲解实验步骤和注意事项，规范学生的实验操作，通过反复练习，强

化学生的实验技能。

4.引导探究思考，培养科学思维：

•在实验过程中，教师应引导学生思考实验现象背后的物理原理，培养他们的科学

探究能力和逻辑思维能力。

5.鼓励合作交流，提升团队协作：

・实验教学可以采用小组合作的方式进行，鼓励学生在实验中相互交流、讨论，提

升团队协作能力。

6.注重实验反思，深化理解认识：

・实验结束后，教师应引导学生进行实验反思，总结实验过程中的成功与不足，深

化对物理知识的理解。

7.利用现代技术，丰富实验形式：

•利用多媒体、虚拟实验室等现代技术手段，丰富实验形式，提高实验的趣味性和

实效性。

8.强化实验评价，促进持续改进：

•教师应建立科学的实验评价体系，对学生的实验过程和结果进行评价，促进学生

对实验的持续改进。

解析：

本题考查的是考生对物理实验教学的理解和应用能力。有效的物理实验教学能够提

高学生的实验操作能力和科学探究能力，对于培养学生的科学素养具有重要意义。解答

时，考生应结合教学实际，从激发兴趣、明确目标、规范操作、引导思考、鼓励交流、

注重反思、利用技术和强化评价等方面进行阐述。注意各点之间的逻辑性和连贯性，以

及与实际教学情境的结合。

三、案例分析题（本大题有2小题，每小题25分，共50分）

第一题

【题目描述】

某中学物理教师在进行“浮力”一课的教学时，采用了以下教学设计：

1.创设情境：教师展示一个装满水的玻璃杯，并提出问题：“同学们，如果在这个

杯子里放入一块木头，木头会浮在水面上吗？为什么？”

2.引导分析：教师引导学生通过观察、实验等方式，分析木头在水中的浮沉现象。

3.探究实验：教师组织学生分组进行实验，探究浮力的产生原因。

4.总结规律：教师引导学生总结出浮力的计算公式，并解释其适用条件。

5.拓展延伸：教师提出问题：“在实际生活中，浮力有哪些应用？请同学们举例说

明。”

请根据上述教学设计，分析该教师的教学行为，并回答以下问题：

（1）该教师采用了哪些教学方法？请结合教学设计进行说明。

（2）在教学过程中，教师如何引导学生进行探究实验？

（3）结合教学设计，分析该教师如何培养学生的科学探究能力。

【答案】

（1）该教师采用了以下教学方法：

①情境教学法：通过创设生活中的实际问题，激发学生的学习兴趣，提高学生的

认知能力。

②观察法：引导学生观察实验现象，培养学生的观察能力和分析能力。

③实验法：组织学生进行实验，让学生亲自体验科学探究的过程，培养学生的实

践能力。

④讨论法：鼓励学生发表自己的观点，培养学生的合作意识和表达能力。

⑤拓展延伸法：通过提出问题，引导学生将所学知识应用于实际生活，提高学生

的综合运用能力。

（2）在教学过程中，教师引导学生进行探究实验的方法如下：

①提出问题：教师提出关于浮力的产生原因的问题，激发学生的思考。

②观察实验：教师组织学生观察实验现象，引导学生分析浮力的产生原因。

③分组实验：教师组织学生分组进行实验，让学生亲自操作，提高实验效果。

④讨论交流：实验过程中，教师引导学生讨论实验现象，分析浮力的产生原因。

⑤总结规律：教师引导学生总结出浮力的计算公式，并解释其适用条件。

（3）结合教学设计，分析该教师如何培养学生的科学探究能力：

①激发学生的好奇心：教师通过创设情境，提出问题，激发学生的好奇心，提高

学生的探究兴趣。

②培养学生的观察能力：教师引导学生观察实验现象，分析浮力的产生原因，培

养学生的观察能力。

③培养学生的实验操作能力：教师组织学生进行实验，让学生亲自操作，提高学

生的实验操作能力。

④培养学生的分析能力：教师引导学生分析实验现象，总结出浮力的计算公式，

培养学生的分析能力。

⑤培养学生的合作能力：教师组织学生分组进行实验，培养学生的合作意识和表

达能力。

第二题

案例分析题

题目：

小明是一位初中物理教师，他在教授“杠杆原理”这一课时，采用了以下教学步骤:

1.利用多媒体课件展示生活中常见的杠杆实例，如扳手、钳子等，让学生观察并思

考这些实例中杠杆的五个要素（支点、动力、阻力、动力臂、阻力臂）。

2.引导学生分组讨论，根据观察到的实例，自行总结杠杆的平衡条件。

3.在课堂上，邀请学生代表进行汇报，并对汇报的内容进行点评和补充。

4.小明通过实物模型演示杠杆的平衡实验，让学生直观感受杠杆原理的应用。

5.最后，布置一道课后作业，要求学生设计一个利用杠杆原理的简单机械，并说明

其工作原理。

请结合以上教学案例，分析小明在教学过程中存在的优点和不足，并提出相应的改

进建议。

答案：

优点：

1.多媒体辅助教学：小明利用多媒体课件展示实例，能够丰富教学内容，提高学生

的学习兴趣。

2.启发式教学：通过引导学生观察、思考和讨论，培养了学生的自主学习能力和合

作意识。

3.实践性教学：通过实物模型演示实验，让学生直观感受物理原理，有助于知识的

理解和记忆。

4.课后作业设计：布置设计作业，让学生将所学知识应用于实际，锻炼学生的创新

能力。

不足：

1.案例展示不足：虽然展示了生活中常见的杠杆实例，但可能缺乏更具代表性的实

例，如不同类型的杠杆（一级、二级、三级杠杆）的应用。

2.讨论引导不足：分组讨论环节可能过于简单，缺乏对学生讨论深度的引导，未能

充分发挥学生的主观能动性。

3.实验演示单一：实物模型演示实验虽然直观，但可能未考虑到不同学生的接受能

力，建议增加不同难度的实验演示。

4.作业设计缺乏多样性：课后作业仅限于设计一个简单机械，建议增加不同类型的

作业，如理论计算、实验报告等，以全面考察学生的综合能力。

改进建议：

1.丰富案例展示：增加不同类型杠杆的应用实例，如桥梁、起重机等，让学生了解

杠杆在生活中的广泛应用。

2.深化讨论引导：在分组讨论环节，引导学生在观察、分析的基础上，提出问题，

并尝试解决问题，提高学生的探究能力。

3.多样化实验演示：根据学生的接受能力，设计不同难度的实验，如静态平衡实验、

动态平衡实验等，满足不同层次学生的需求。

4.多样化作业设计：布置不同类型的作业，如理论计算、实验报告、设计图纸等，

全面考察学生的知识掌握和应用能力。

四、教学设计题（本大题有2小题，每小题20分，共40分）

第一题

请根据以下教学背景和要求，设计一节初中物理“光的折射”的教学活动。

教学背景：

1.学生已经学习了光的直线传播，对光的传播特点有了初步的认识。

2.学生对光的折射现象有所了解，但对其原理和规律还不够清晰。

教学要求：

1.知识与技能：掌握光的折射现象，了解光的折射规律；能够运用光的折射规律解

释生活中的现象。

2.过程与方法：通过实验、观察、讨论等方式，培养学生的观察能力和科学探究能

力。

3.情感态度与价值观：激发学生对物理学科的兴趣，培养学生热爱科学、勇于探究

的精神。

教学活动：

一、导入

1.展示生活中常见的折射现象，如筷子在水中弯曲、眼镜的成像等，引发学生思考。

2.提问：什么是光的折射？光的折射现象有哪些特点？

二、新课讲授

1.通过实验展示光的折射现象，引导学生观察光从空气进入水中、从水中进入空气

的折射情况。

2.引导学生分析光的折射规律：入射光线、折射光线和法线在同一平面内，入射光

线和折射光线分居法线两侧；入射角和折射角随入射光线的变化而变化，但它们的正弦

值成比例。

三、巩固练习

1.让学生运用光的折射规律解释生活中的一些现象，如眼镜的成像、水中的倒影等。

2.设计一道练习题，要求学生根据题意画出光的折射光路图。

四、总结与反思

1.总结本节课所学内容，强调光的折射现象及其规律。

2.引导学生反思：通过本节课的学习，自己有哪些收获和体会？

答案及解析：

答案：

1.导入：展示生活中常见的折射现象，引发学生思考。

2.新课讲授：通过实验展示光的折射现象，引导学生观察光的折射规律。

3.巩固练习：让学生运用光的折射规律解释生活中的现象，并设计一道练习题。

4.总结与反思：总结本节课所学内容，引导学生反思。

解析：

本题考查教师对光的折射教学活动的设计能力。教师在导入环节通过展示生活中常

见的折射现象，激发学生的兴趣，引导学生思考；在新课讲授环节通过实验展示光的折

射现象，帮助学生掌握光的折射规律；在巩固练习环节，让学生运用所学知识解释生活

中的现象，提高学生的应用能力；在总结与反思环节，引导学生回顾所学内容，培养学

生的反思能力。整个教学活动设计合理，符合教学要求。

第二题

题目：请根据以下教学情境，设计一节初中物理“光的反射”的教学活动。

教学情境:

某中学八年级物理课程，学生已掌握平面镜成像的基本知识，对光的反射现象有一

定的了解。本节课将在此基础上，进一步探讨光的反射定律，并通过实验探究来加深理

解。

教学目标：

1.知识与技能：理解光的反射定律，掌握入射角和反射角的概念，并能运用光的反

射定律解决简单的物理问题。

2.过程与方法：通过实验探究，培养观察、分析、归纳和推理的能力。

3.情感态度与价值观：激发学生对物理现象的好奇心，培养学生的科学探究精神。

教学重点：

1.理解光的反射定律。

2.掌握入射角和反射角的概念。

教学难点：

1.光的反射定律的应用。

2.通过实验探究理解光的反射定律。

教学过程：

一、导入新课

1.通过展示生活中常见的光的反射现象（如