2015上半年教师资格证考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)真题(考生版)
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使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小。哪些因素影响电荷间的相互作用力?这些 因素对作用力的大小有什么影响7
任务：
(1)说明教材所述“使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小”的实验设计意图。(4分) (2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。(8分)
用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据。
2.实验数据处理 很容易发现，空气柱的体积越小，压强越大。空气柱的压强是否跟体积成反比呢?我们可以通过图象来检验这个猜想。 以压强p为纵坐标，以体积倒数1/V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点。如果图象中的各点位于过原点的同一条直线 上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强的确与体积成反如果不在同一条直线上.我们再尝试其他关系。
13.阅渎材料，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“气体实验定律”的内容要求为“通过实验
了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点理解气体压强和气体实验 定律。
材料二高中物理某版本教科书：“气体的等温变化”一节中关于“探究气体等温变化规律”
内容如下：
实验：如图8.1-1，注射器下端的开口有橡胶塞，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。这段空气柱是我们研究的对 象，实验过程中它的质量不会变化。实验中如果空气柱体积的变化不太快.它的温度大致等于环境温度，也不会有明显变化。 1.实验数据的收集 空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧面的刻度 尺上读出.空气柱的长度L与横截面积S的乘积就是它的体积V。
丁同学：可地球不会没有引力呀! 李老师：我们可以假设呀!讨论物理问题是可以假设的，不要在课堂捣乱，其他同学还有什 么意见吗? (同学们纷纷翻开物理教材看了起来。课堂很安静) 李老师：大家还有问题吗? (没有同学回应)
李老师：看来大家已经把初中学的物理知识还给你们的老师了。一切物体在没有受到力的
作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是我们在初中学过的牛顿第一定律.知道 了吗?下面大家看看书上的实验.
A、A B、B C、C D、D
7、如图6所示，纸平面内两个半径均为R的半圆相切于0点，半圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相 等、方向相反，一长为2R的导体杆0A绕过0点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，t=0时，0A恰好位于两半圆的公切线上。若 选取从0指向A的方向为电动势的正方向，下列描述导体杆中感应电动势占随时间t变化的图象正确的是( )。
11、案例 李老师在进行高中物理“牛顿第一定律”一课教学时.将踢足球的图片投影到了屏幕上(如图9)。
李老师：同学们，我们在初中已经学过了牛顿第一定律和惯性，大家看屏幕上踢球的图片，你们能用初中所学的知识，分析踢
球前、后足球的运动状态，并得出物理结论吗? (同学们相互交流了起来) 甲同学：踢球前足球不动，踢球后足球就飞了起来.说明力是改变物体运动状态的原因。
学知识，杆中的电动势在右边磁场区域，从0开始随着时间增大，离开磁场后变为0；进入左边区域后，方向变为负向，电动势 从0开始随着时间增大，离开磁场后变为0，可知C正确，故选C。
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D、弹簧长度减去3／4 2、雨后.太阳光入射到大气中的水滴发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图2中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在 过此截面的平面内，a.b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )。 A、紫光、黄光、蓝光和红光。 B、紫光、蓝光、黄光和红光 C、红光、蓝光、黄光和紫光
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A、A B、B C、C D、D 6、如图5所示，墙上有两点M和N分别钉有两铁钉，M和N的连线与水平方向的夹角为45。，两者的高度差为ι0一条不可伸长的 轻质细绳一端固定于M点的铁钉上，另一端跨过N点的光滑铁钉悬挂一质量为m1的重物，在绳上距M点ι/2的P点系上一质量为 m2的重物，平衡后绳的MP段正好水平。则m1/m2为( )。
【解析】
4、【答案】A 【解析】【答案】A。
5、【答案】D 【解析】【答案】D。解析：球壳不接地时，内层感应出等量异种电荷-q(不均匀分布，因为内部电场线疏密不均匀)，
6、【答案】B 【解析】【答案】B。解析：对绳子上的结点P进行受力分析：
7、【答案】C 【解析】【答案】c。解析：根据右手定则，开始时感应电动势的方向为正，因此排除B、D。设经过时间t导体杆转过
任务：
(1)简述玻意耳定律的内容。(4分) (2)根据材料完成“气体的等温变化”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、学生活动、设计意图，可以采用表格式、叙述式等)。(24分)
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材料：
图示为某高中物理教材“库仑定律”一节的“探究影响电荷问相互作用力的因素，，的演示
实验。 探究影响电荷间相互作用力的因素
O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1.2-1中P1、P2、P3等位
置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
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(2)已知图8中的θ=π/3，oa=ob=0.04m，求等腰梯形导线框abcd中的感应电动势，并指出感应电流的方向。(10分)
三、案例分析题
10、案例：
某教师为了检测学生对电场力做功、电势差等知识的掌握情况，布置了若干练习题，下面是某同学对其中一题的解答过程：
题目：如图所示，质量为m的带电粒子，其带电量为q，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的匀强电场中。若电场方向水平 向右，粒子通过电场中的B点时，速率vB=2v0，方向与电场方向一致。试求A、B两点的电势差。
问题：
(1)指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。(10分) (2)给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。(10分)
问题：
(1)对上述课堂实录进行评述。(15分) (2)针对该课堂存在的问题，设计一个改进教学的方案(形式不限，可以是教学思路、教学 活动等)。(15分)
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四、教学设计题
12、阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
D、红光、黄光、蓝光和紫光 3、一定质量的理想气体经历了A→B→C变化过程，其压强随温度变化的p-t图如图3所 示。气体在A、B、C三个状态时的体积分别为VA、VB、VC。则通过图象可以判断( )。
A、VA=VB>VC B、VA=VB<VC C、VA<VB<VC D、VA>VB>VC
4、. A、6次 B、10次 C、22次 D、32次 5、如图4所示，一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R，在腔内离球心的距离为d处(d< R)，固定一点电荷+q，用导线把球壳接地，选无穷远处为电势零点，则球心0处的电势为( )。
乙同学：足球被踢就会飞起来，不被踢就不会动，飞起来的足球不一会就会掉下来不动了，
李老师：乙同学，那你能得出什么物理结论呢?
乙同学：物体不受力就不会动。 丙同学：老师，足球在空中飞起来那段，没有受到力的作用，但足球还在运动，说明不受力
的作用时，物体就会不停地运动"F-k。
丁同学：不对，球在飞行过程中，受到重力的作用，因此才会运动下去，最后掉下来不动的。 李老师：丁同学分析得很好，球会掉下来是因为受到地球引力的作用，但现在我们不讨论 引力的问题，同学们思考一下，不讨论引力的作用，球会怎样运动呢？
经过这几个问题的思考，学生就会顺理成章地意识到粒子除了受到电场力外还会受到重力作用，从而掌握相关知识。
11、【答案】
【解析】【参考答案】
(1)课堂伊始教师运用了恰当的教学策略，很好地调动了学生的学习兴趣，使课堂具有一个民主、相互争论、各抒己见的学习
氛围．为学生成功学习奠定了基础。但是依然存在以下问题： ①教师的提问行为方面 教师在课堂中设置的问题较单一，并且提问目标不明确，提出的问题没有考虑到实际情况和结合学生的认知水平，问题启发性 不足，造成问而不答的课堂冷场现象，违背了课堂提问的有效性原则、科学性原则和启发性原则。 ②教师的评价行为方面 在丙同学出现错误的物理思维的时候，教师没有进行及时的修正；当丁学生对教师的观点提出情理之中的疑问的时候，该教师 不仅没有针对学生的疑问给出有效的反馈信息，帮助丙和丁两位同学学习到正确的知识，而且打击学生大胆质疑的学习行为． 违背了课堂教学评价的反馈性原则和激励性原则．不利于提高学生学习水平和学习效果。
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答案解析部分
一、单项选择题
1、【答案】D 【解析】【答案】D。
2、【答案】B 【解析】【答案】B。解析：太阳光折射后形成的七种单色光折射率由大到小依次为紫光、蓝光、青光、绿光、黄光、橙光、 红光，图中a、b、c、d四条光线偏折程度逐渐减小，折射率逐渐减小，B选项正确。 3、【答案】D
(2)教学思路：本课堂中出现的主要矛盾在于丙和丁两位同学的思路，因此可以先从丙同学的角度出发，设计具有启发性质的
问题修正该同学的思维。例如，教师提出以下问题：
①足球在空中飞行，为什么最终会落到地面上，而不是一直水平直线飞行? ②假如当足球运动到最高点的时候，突然撤去了地球给它的向下的作用力，那么足球会怎样运动呢?
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2015上半年教师资格证考试《物理学科知识与教学能力》(高级中学)真题
（考生版）
试卷题量：12题 试卷总分：150分 试卷限时：120分钟 测评/引用码：6c72kbD
一、单项选择题
1、李老师用弹簧和物块做成如图l所示的弹簧振子演示振动图象。课前准备实验时，李老师觉得该弹簧振子振动频率过小，想 让振子的频率增大一倍，为此他将( )。 A、换一个质量为原质量两倍的物块 B、换一个质量为原质量一半的物块 C、弹簧长度减去一半
经过这几个问题的思考，学生就会顺理成章地意识到粒子除了受到电场力外还会受到重力作用，从而掌握相关知识。
三、案例分析题
10、【答案】
【解析】【参考答案】
(2)针对学生的错误，教师可以从学生的角度出发设计一系列的启发性质的问题，引导学生意识到自己的错误所在，例如教师
可以这样提问：
①如果带电粒子只在电场力的作用下运动．那么它会做什么类型的运动呢? ②平抛运动中．物体的末速度方向可能与竖直速度方向相同吗? ③那么本题中粒子的初速度方向上的速度最后变成零了是为什么呢?
A、A B、B C、C D、D
8、《普通高中物理课程标准(实验)》规定，高中物理课程由12个模块组成，有必修 和选修模块，其中选修l-1模块物理学科知识的主体为( )。 A、电磁学 B、热学 C、力学 D、光学
二、计算题
9、如图7所示。在半径R=0.10m的区域内有均匀分布的磁场8，其方向垂直纸面向外，若 该磁场B的大小以dB/dt=10T／s的匀速率增加。 (1)求半径r=0.04m的导体圆环中的感应电动势及P点处电场强度的大小。(10分)
正确。
二、计算题
9、【答案】
【解析】【参考答案】
(2)针对学生的错误，教师可以从学生的角度出发设计一系列的启发性质的问题，引导学生意识到自己的错误所在，例如教师
可以这样提问：
①如果带电粒子只在电场力的作用下运动．那么它会做什么类型的运动呢? ②Hale Waihona Puke Baidu抛运动中．物体的末速度方向可能与竖直速度方向相同吗? ③那么本题中粒子的初速度方向上的速度最后变成零了是为什么呢?
任务：
(1)说明教材所述“使小球处于同一位置，增大或减少小球所带的电荷量，比较小球所受作用力的大小”的实验设计意图。(4分) (2)基于该实验，设计一个包含师生交流的教学方案。(8分)
用手把活塞向下压或向上拉，读出体积与压强的几组数据。
2.实验数据处理 很容易发现，空气柱的体积越小，压强越大。空气柱的压强是否跟体积成反比呢?我们可以通过图象来检验这个猜想。 以压强p为纵坐标，以体积倒数1/V为横坐标，把以上各组数据在坐标系中描点。如果图象中的各点位于过原点的同一条直线 上，就说明压强跟体积的倒数成正比，即压强的确与体积成反如果不在同一条直线上.我们再尝试其他关系。
13.阅渎材料，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“气体实验定律”的内容要求为“通过实验
了解气体实验定律，知道理想气体模型。用分子动理论和统计观点理解气体压强和气体实验 定律。
材料二高中物理某版本教科书：“气体的等温变化”一节中关于“探究气体等温变化规律”
内容如下：
实验：如图8.1-1，注射器下端的开口有橡胶塞，它和柱塞一起把一段空气柱封闭在玻璃管中。这段空气柱是我们研究的对 象，实验过程中它的质量不会变化。实验中如果空气柱体积的变化不太快.它的温度大致等于环境温度，也不会有明显变化。 1.实验数据的收集 空气柱的压强p可以从仪器上方的指针读出，空气柱的长度L可以在玻璃管侧面的刻度 尺上读出.空气柱的长度L与横截面积S的乘积就是它的体积V。
丁同学：可地球不会没有引力呀! 李老师：我们可以假设呀!讨论物理问题是可以假设的，不要在课堂捣乱，其他同学还有什 么意见吗? (同学们纷纷翻开物理教材看了起来。课堂很安静) 李老师：大家还有问题吗? (没有同学回应)
李老师：看来大家已经把初中学的物理知识还给你们的老师了。一切物体在没有受到力的
作用时，总保持静止状态或匀速直线运动状态，这就是我们在初中学过的牛顿第一定律.知道 了吗?下面大家看看书上的实验.
A、A B、B C、C D、D
7、如图6所示，纸平面内两个半径均为R的半圆相切于0点，半圆形区域内分别存在垂直纸面的匀强磁场，磁感应强度大小相 等、方向相反，一长为2R的导体杆0A绕过0点且垂直于纸面的轴顺时针匀速旋转，t=0时，0A恰好位于两半圆的公切线上。若 选取从0指向A的方向为电动势的正方向，下列描述导体杆中感应电动势占随时间t变化的图象正确的是( )。
11、案例 李老师在进行高中物理“牛顿第一定律”一课教学时.将踢足球的图片投影到了屏幕上(如图9)。
李老师：同学们，我们在初中已经学过了牛顿第一定律和惯性，大家看屏幕上踢球的图片，你们能用初中所学的知识，分析踢
球前、后足球的运动状态，并得出物理结论吗? (同学们相互交流了起来) 甲同学：踢球前足球不动，踢球后足球就飞了起来.说明力是改变物体运动状态的原因。
学知识，杆中的电动势在右边磁场区域，从0开始随着时间增大，离开磁场后变为0；进入左边区域后，方向变为负向，电动势 从0开始随着时间增大，离开磁场后变为0，可知C正确，故选C。
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D、弹簧长度减去3／4 2、雨后.太阳光入射到大气中的水滴发生色散而形成彩虹。设水滴是球形的，图2中的圆代表水滴过球心的截面，入射光线在 过此截面的平面内，a.b、c、d代表四条不同颜色的出射光线，则它们可能依次是( )。 A、紫光、黄光、蓝光和红光。 B、紫光、蓝光、黄光和红光 C、红光、蓝光、黄光和紫光
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A、A B、B C、C D、D 6、如图5所示，墙上有两点M和N分别钉有两铁钉，M和N的连线与水平方向的夹角为45。，两者的高度差为ι0一条不可伸长的 轻质细绳一端固定于M点的铁钉上，另一端跨过N点的光滑铁钉悬挂一质量为m1的重物，在绳上距M点ι/2的P点系上一质量为 m2的重物，平衡后绳的MP段正好水平。则m1/m2为( )。
【解析】
4、【答案】A 【解析】【答案】A。
5、【答案】D 【解析】【答案】D。解析：球壳不接地时，内层感应出等量异种电荷-q(不均匀分布，因为内部电场线疏密不均匀)，
6、【答案】B 【解析】【答案】B。解析：对绳子上的结点P进行受力分析：
7、【答案】C 【解析】【答案】c。解析：根据右手定则，开始时感应电动势的方向为正，因此排除B、D。设经过时间t导体杆转过
任务：
(1)简述玻意耳定律的内容。(4分) (2)根据材料完成“气体的等温变化”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、学生活动、设计意图，可以采用表格式、叙述式等)。(24分)
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材料：
图示为某高中物理教材“库仑定律”一节的“探究影响电荷问相互作用力的因素，，的演示
实验。 探究影响电荷间相互作用力的因素
O是一个带正电的物体。把系在丝线上的带正电的小球先后挂在图1.2-1中P1、P2、P3等位
置，比较小球在不同位置所受带电体的作用力的大小。这个力的大小可以通过丝线偏离竖直方向的角度显示出来。
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(2)已知图8中的θ=π/3，oa=ob=0.04m，求等腰梯形导线框abcd中的感应电动势，并指出感应电流的方向。(10分)
三、案例分析题
10、案例：
某教师为了检测学生对电场力做功、电势差等知识的掌握情况，布置了若干练习题，下面是某同学对其中一题的解答过程：
题目：如图所示，质量为m的带电粒子，其带电量为q，以初速度v0从A点竖直向上射入真空中的匀强电场中。若电场方向水平 向右，粒子通过电场中的B点时，速率vB=2v0，方向与电场方向一致。试求A、B两点的电势差。
问题：
(1)指出学生解答中的错误，分析错误产生的可能原因，给出正确解法。(10分) (2)给出一个教学思路，帮助学生掌握相关知识。(10分)
问题：
(1)对上述课堂实录进行评述。(15分) (2)针对该课堂存在的问题，设计一个改进教学的方案(形式不限，可以是教学思路、教学 活动等)。(15分)
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四、教学设计题
12、阅读材料，根据要求完成教学设计任务。
D、红光、黄光、蓝光和紫光 3、一定质量的理想气体经历了A→B→C变化过程，其压强随温度变化的p-t图如图3所 示。气体在A、B、C三个状态时的体积分别为VA、VB、VC。则通过图象可以判断( )。
A、VA=VB>VC B、VA=VB<VC C、VA<VB<VC D、VA>VB>VC
4、. A、6次 B、10次 C、22次 D、32次 5、如图4所示，一个未带电的空腔导体球壳，内半径为R，在腔内离球心的距离为d处(d< R)，固定一点电荷+q，用导线把球壳接地，选无穷远处为电势零点，则球心0处的电势为( )。
乙同学：足球被踢就会飞起来，不被踢就不会动，飞起来的足球不一会就会掉下来不动了，
李老师：乙同学，那你能得出什么物理结论呢?
乙同学：物体不受力就不会动。 丙同学：老师，足球在空中飞起来那段，没有受到力的作用，但足球还在运动，说明不受力
的作用时，物体就会不停地运动"F-k。
丁同学：不对，球在飞行过程中，受到重力的作用，因此才会运动下去，最后掉下来不动的。 李老师：丁同学分析得很好，球会掉下来是因为受到地球引力的作用，但现在我们不讨论 引力的问题，同学们思考一下，不讨论引力的作用，球会怎样运动呢？
经过这几个问题的思考，学生就会顺理成章地意识到粒子除了受到电场力外还会受到重力作用，从而掌握相关知识。
11、【答案】
【解析】【参考答案】
(1)课堂伊始教师运用了恰当的教学策略，很好地调动了学生的学习兴趣，使课堂具有一个民主、相互争论、各抒己见的学习
氛围．为学生成功学习奠定了基础。但是依然存在以下问题： ①教师的提问行为方面 教师在课堂中设置的问题较单一，并且提问目标不明确，提出的问题没有考虑到实际情况和结合学生的认知水平，问题启发性 不足，造成问而不答的课堂冷场现象，违背了课堂提问的有效性原则、科学性原则和启发性原则。 ②教师的评价行为方面 在丙同学出现错误的物理思维的时候，教师没有进行及时的修正；当丁学生对教师的观点提出情理之中的疑问的时候，该教师 不仅没有针对学生的疑问给出有效的反馈信息，帮助丙和丁两位同学学习到正确的知识，而且打击学生大胆质疑的学习行为． 违背了课堂教学评价的反馈性原则和激励性原则．不利于提高学生学习水平和学习效果。
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答案解析部分
一、单项选择题
1、【答案】D 【解析】【答案】D。
2、【答案】B 【解析】【答案】B。解析：太阳光折射后形成的七种单色光折射率由大到小依次为紫光、蓝光、青光、绿光、黄光、橙光、 红光，图中a、b、c、d四条光线偏折程度逐渐减小，折射率逐渐减小，B选项正确。 3、【答案】D
(2)教学思路：本课堂中出现的主要矛盾在于丙和丁两位同学的思路，因此可以先从丙同学的角度出发，设计具有启发性质的
问题修正该同学的思维。例如，教师提出以下问题：
①足球在空中飞行，为什么最终会落到地面上，而不是一直水平直线飞行? ②假如当足球运动到最高点的时候，突然撤去了地球给它的向下的作用力，那么足球会怎样运动呢?
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试卷题量：12题 试卷总分：150分 试卷限时：120分钟 测评/引用码：6c72kbD
一、单项选择题
1、李老师用弹簧和物块做成如图l所示的弹簧振子演示振动图象。课前准备实验时，李老师觉得该弹簧振子振动频率过小，想 让振子的频率增大一倍，为此他将( )。 A、换一个质量为原质量两倍的物块 B、换一个质量为原质量一半的物块 C、弹簧长度减去一半
经过这几个问题的思考，学生就会顺理成章地意识到粒子除了受到电场力外还会受到重力作用，从而掌握相关知识。
三、案例分析题
10、【答案】
【解析】【参考答案】
(2)针对学生的错误，教师可以从学生的角度出发设计一系列的启发性质的问题，引导学生意识到自己的错误所在，例如教师
可以这样提问：
①如果带电粒子只在电场力的作用下运动．那么它会做什么类型的运动呢? ②平抛运动中．物体的末速度方向可能与竖直速度方向相同吗? ③那么本题中粒子的初速度方向上的速度最后变成零了是为什么呢?
A、A B、B C、C D、D
8、《普通高中物理课程标准(实验)》规定，高中物理课程由12个模块组成，有必修 和选修模块，其中选修l-1模块物理学科知识的主体为( )。 A、电磁学 B、热学 C、力学 D、光学
二、计算题
9、如图7所示。在半径R=0.10m的区域内有均匀分布的磁场8，其方向垂直纸面向外，若 该磁场B的大小以dB/dt=10T／s的匀速率增加。 (1)求半径r=0.04m的导体圆环中的感应电动势及P点处电场强度的大小。(10分)
正确。
二、计算题
9、【答案】
【解析】【参考答案】
(2)针对学生的错误，教师可以从学生的角度出发设计一系列的启发性质的问题，引导学生意识到自己的错误所在，例如教师
可以这样提问：
①如果带电粒子只在电场力的作用下运动．那么它会做什么类型的运动呢? ②Hale Waihona Puke Baidu抛运动中．物体的末速度方向可能与竖直速度方向相同吗? ③那么本题中粒子的初速度方向上的速度最后变成零了是为什么呢?