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及時部分

物理學科與教學知識

物理學科與教學知識是教師資格考試的重點考查部分，在歷年考試中約占總分值的40%。一般以單項選擇題和簡答題的形式出現，題型比較固定，主要考查考生對學科專業知識的掌握程度和對物理教學知識的理解能力。考生在備考時應依據大綱復習，構建知識體系，透徹理解基礎知識，在理解的基礎上進行識記。

本部分內容分為兩章。及時章詳細闡述了與初中物理密切相關的大學物理，主要包括力學、熱學、電磁學、光學以及原子和原子核物理的基礎知識。第二章重點介紹了物理教學知識，包括《義務教育物理課程標準(2011年版)》、物理教學的基本理論等。考生在復習本部分內容時，應結合習題，總結易錯、易混淆的知識點，以達到良好的復習效果。

1.掌握與初中物理密切相關的大學力學、熱學、電磁學、光學以及原子和原子核物理的基礎知識。

2.掌握初中物理的知識和技能，能運用物理基本原理和基本方法分析和解決有關問題。

3.掌握物理學研究方法和實驗手段，了解物理學發展的歷史和近期發展動態。

及時節力學

1.熟練應用勻變速直線運動規律以及牛頓運動定律解決運動學和動力學的相關問題。

2.熟悉動能定理的運用技巧，知道力學中各種能量變化和功的關系。

3.掌握平拋運動的運動規律，知道勻速圓周運動的動力學特征。

4.熟練應用萬有引力定律解決天體運動相關問題。

5.理解和掌握動量定理、動量守恒定律。

6.理解機械振動和機械波的相關概念，知道波動圖象和振動圖象的區別。

7.知道波的疊加原理、波的干涉和衍射現象。

一、運動的描述、勻變速直線運動的研究

(一)運動的幾個基本概念

1.質點

用來代替物體質量的點叫做質點。質點是一種科學抽象，是一種理想化的模型。質點是沒有大小，沒有形狀，具有物體全部質量的點。

一個物體能否被看作質點，取決于所研究問題的性質，它的大小和形狀在所研究問題中是否可以忽略不計，與自身體積的大小、質量的多少和運動速度的大小無關。即使是同一個物體，所研究的問題不同時，有的情況下可以看作質點，而有的情況下不可以看作質點。

2.參考系

描述物體的運動而被選作參考的物體稱為參考系。

3.時刻和時間

時刻：指某一瞬時，是事物運動發展變化所經歷的各個狀態先后順序的標志。

時間：兩個時刻之間的間隔，用來表示事物運動發展變化所經歷的過程的長短。

4.路程和位移

路程：物體運動軌跡的長度。

位移：從初位置指向末位置的一條有向線段。

路程和位移的比較：

5.平均速度和瞬時速度

平均速度：在變速直線運動中，運動質點的位移和發生這段位移所用時間的比值，叫做這段時間內的平均速度。平均速度只能粗略地描述運動的快慢，表達式為v=。在變速直線運動中，平均速度的大小跟選定的時間或位移有關，不同的位移或不同的時間內的平均速度一般不同。平均速度既有大小又有方向，是矢量。其方向與一段時間Δt內發生的位移方向相同。

瞬時速度：運動物體在某一時刻(或某一位置)的速度。瞬時速度地描述了物體運動的快慢及方向，是矢量。一般情況下所提到的速度都是指瞬時速度。

速度是質點位置矢量對時間的變化率

v==vxi+vyj+vzk

vx=，vy=，vz=

速度的大小就是速率，表示為v==

6.加速度

加速度等于速度的改變量跟發生這一改變所用時間的比值，即a=。它是表示速度改變快慢的物理量。

加速度是質點的速度對時間的變化率

a==

加速度的方向為Δv的極限方向。加速度在直角坐標系中的分量式為

a=axi+ayj+azk

ax==，ay==，az==

7.位移、速度、加速度之間的計算關系

(1)已知質點位移隨時間變化的關系r(t)，可由公式v=，a=分別求出速度、加速度隨時間的變化關系。

(2)已知加速度隨時間的變化關系a(t)，可由積分v=a(t)dt，r=v(t)dt以及初始條件，分別求出速度、位移隨時間的變化關系。

(3)對于一維運動，已知加速度隨路程s的變化關系a(s)，利用公式a(s)==·=v，解出v=v(s)；同時利用公式v(s)=，解出s=s(t)，再利用(1)中公式求解v(t)，a(t)。

(4)對于一維運動，已知加速度隨速度v的變化關系a(v)，利用公式a(v)=，解出v=v(t)；同時利用(1)(2)中公式分別求解s(t)，a(t)。

(二)勻變速直線運動

1.基本規律

(1)沿著一條直線，且加速度不變的運動，叫作勻變速直線運動。如果物體的速度隨時間均勻增加，這個運動叫作勻加速直線運動；如果物體的速度隨著時間均勻減小，這個運動叫作勻減速直線運動。

(2)速度公式：vt=v0＋at，位移公式：x=v0t＋at2

速度與位移的關系公式：vt2－v02=2ax，平均速度公式=

2.勻變速直線運動的幾個常用結論

(1)Δx=x2-x1=x3-x2=……=xn-xn-1=at2，即任意相鄰相等時間內的位移之差相等。

可以推廣到xm－xn=(m－n)aT2

(2)v=v==，某段時間的中間時刻的瞬時速度等于該段時間內的平均速度。

v=，某段位移的中間位置的瞬時速度公式(不等于該段位移內的平均速度)。

3.運動圖象

(1)位移圖象(x－t圖象)：

①圖象上一點切線的斜率表示該時刻所對應的速度；

②圖象是直線，表示物體靜止或做勻速直線運動；圖象是曲線，則表示物體做變速運動；

③圖象與橫軸交叉，表示物體從參考點的一邊運動到另一邊。

(2)速度圖象(v－t圖象)：

①在速度圖象中，可以讀出物體在任何時刻的速度；

②在速度圖象中，物體在一段時間內的位移大小等于物體的速度圖象與這段時間軸所圍面積的值；

③在速度圖象中，物體在任意時刻的加速度就是速度圖象上所對應的點的切線的斜率；

④圖線與橫軸交叉，表示物體在該時刻運動的速度反向；

⑤圖線是直線，表示物體做勻變速直線運動或勻速直線運動；圖線是曲線，表示物體做變加速運動。

4.自由落體運動

物體只在重力作用下，從靜止開始下落的運動，叫作自由落體運動。自由落體運動是一種初速度為零、加速度為g的勻加速直線運動。g的方向總是豎直向下，在地球上的不同地點，g的大小略有不同，赤道處的重力加速度最小，兩極處的重力加速度較大。自由落體運動的規律為：v=gt，h=gt2，v2=2gh。

自由落體運動的歷史研究

研究自由落體運動的是古希臘的科學家亞里士多德，他提出：物體下落的快慢是由物體本身的重量決定的，物體越重，下落得越快；反之，則下落得越慢。亞里士多德的理論影響了其后兩千多年的人們，直到物理學家伽利略提出了相反的意見。伽利略在1638年的《兩種新科學的對話》中設想物體下落的速度與時間成正比，它下落的距離與時間的平方成正比，物體下落的加速度與物體的重量無關，也與物體的質量無關。為了徹底改變亞里士多德的錯誤所形成的影響，伽利略特意在比薩斜塔上當眾用兩個大小不一的鐵球做了一次實驗，結果讓所有在場的人大吃一驚，兩個鐵球同時落地。