答案:解:同种均匀介质
解析:
【分析】本题考查光沿直线传播的条件,解题时需回忆光学基础知识,明确光的直线传播仅在特定介质条件下成立,只有满足“同种均匀介质”时光才会沿直线传播,据此可得出答案。
【解析】根据光学基本规律,光在同种均匀介质中沿直线传播;若介质种类不同或介质不均匀,光的传播路径会发生偏折(如折射现象),因此本题应填入“同种均匀介质”。
【答案】同种均匀介质
【知识点】光的直线传播
【点评】本题属于光学基础概念识记题,直接考查课本核心知识点,难度较低,是光学入门的基础考点。
【难度系数】0.8
2. 为了研究光的传播特点,我们通常用带箭头的直线表示光传播的路径和方向,这样的线叫作
。它是人们为了便于研究和表示光的传播而引入的物理模型。
答案:解:
光线
解析:
【分析】
本题是光学基础概念题,解题思路是回忆光学中为简化光的传播研究而引入的表示工具,明确用带箭头的直线表示光的传播路径和方向的物理模型名称,从而得出答案。
【解析】
在物理学中,为了便于研究光的传播规律,人们用带箭头的直线来表示光的传播路径和方向,这种带箭头的直线被称为光线,它是一种理想化的物理模型,并非真实存在的线。
【答案】
光线
【知识点】
光线的定义;物理模型
【点评】
本题考查光学入门的基础概念,属于识记类题目,难度小,是学生需要掌握的基础知识点。
【难度系数】
0.9
3. 光的传播
(需要/不需要)时间。光在真空中传播的速度约为
m/s。
答案:解:
需要
$3×10^8$
解析:
【分析】首先回忆光的传播相关基础知识:光从一个位置传播到另一个位置时,会经历一定的时间,比如太阳光到达地球需要约8分钟,因此光的传播需要时间;再牢记光在真空中的传播速度这一常量,即可解答本题。
【解析】光的传播过程中,从光源发出的光需要经过一定时间才能到达目标位置,例如太阳发出的光到达地球约需8分钟,因此光的传播需要时间;光在真空中的传播速度是固定常量,约为$3×10^8$ m/s。
【答案】需要;$3×10^8$
【知识点】光的传播;光速
【点评】本题属于光学基础概念题,主要考察学生对光的传播特性及真空中光速的识记,难度较低,是光学入门的核心知识点之一。
【难度系数】0.9
例题1 在硬纸板上扎一个小圆孔。暗室里点燃一支蜡烛放在小孔前,在硬纸板另一侧的光屏上就能看到烛焰的像。改变光屏与小孔的距离,像的大小、清晰程度和亮度有何变化?先猜想一下,再通过实验进行观察。
点拨 小孔不能太大,直径以1~2 mm为宜。光屏可用白纸板制成。小孔固定不动,通过移动光屏来改变屏与小孔之间的距离。
例题2 夏天雷雨较多,当空中打雷时,我们能否知道打雷处离自己有多远?怎样估算呢?
点拨 找一个秒表或带有秒表功能的计时器。在你看到闪电时开始计时,直到听见雷声结束,记下这段时间$t$,然后用公式$s = v_{\mathrm{声}} · t$来计算(声速取$v_{\mathrm{声}} = 340\ \mathrm{m/s}$),这里的$s$便是打雷处离自己的距离。
答案:解:
例题1
猜想:光屏离小孔越远,烛焰的像越大、越暗,距离不合适时像会变模糊。
实验观察得到的变化规律:
保持蜡烛和小孔的位置固定不变:
1. 像的大小:光屏向小孔远离时,烛焰的像逐渐变大;光屏向小孔靠近时,像逐渐变小。
2. 清晰程度:光屏与小孔处于合适的距离区间时像最清晰,光屏距离小孔过近或过远时,像都会逐渐变模糊。
3. 亮度:光屏远离小孔时,透过小孔的总光量不变,像的面积变大,单位面积分布的光变少,像逐渐变暗;光屏靠近小孔时,像的面积变小,单位面积分布的光变多,像逐渐变亮。
例题2
可以估算出打雷处离自己的距离。
估算方法:
由于光速远大于声速,闪电的光从打雷处传播到人眼的时间极短,可以忽略不计,看到闪电的时刻近似等于雷电发生的时刻。
看到闪电的瞬间立刻用秒表开始计时,听到雷声时停止计时,记录下闪电和雷声的时间间隔$t$。
已知空气中声速取$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,代入公式$s=v_{\mathrm{声}}· t$,即可计算得到打雷处到自己的距离。
解析:
【分析】
例题1:首先明确小孔成像的原理是光的直线传播,当蜡烛与小孔位置固定时,像的大小由光屏到小孔的距离决定,清晰程度与光屏和小孔的距离是否匹配有关,亮度由单位面积接收的光量决定,需结合光的传播特点分析各变化的原因。
例题2:利用光速远大于声速的特点,忽略光从打雷处到人眼的传播时间,通过测量闪电和雷声的时间间隔,结合声速公式计算距离,核心是运用速度公式解决实际问题。
【解析】
例题1:
猜想:光屏离小孔越远,烛焰的像越大、越暗,距离不合适时像会变模糊。
实验观察得到的变化规律:
保持蜡烛和小孔的位置固定不变:
1. 像的大小:光屏向小孔远离时,烛焰的像逐渐变大;光屏向小孔靠近时,像逐渐变小。
2. 清晰程度:光屏与小孔处于合适的距离区间时像最清晰,光屏距离小孔过近或过远时,像都会逐渐变模糊。
3. 亮度:光屏远离小孔时,透过小孔的总光量不变,像的面积变大,单位面积分布的光变少,像逐渐变暗;光屏靠近小孔时,像的面积变小,单位面积分布的光变多,像逐渐变亮。
例题2:
可以估算出打雷处离自己的距离。
估算方法:
由于光速远大于声速,闪电的光从打雷处传播到人眼的时间极短,可以忽略不计,看到闪电的时刻近似等于雷电发生的时刻。
看到闪电的瞬间立刻用秒表开始计时,听到雷声时停止计时,记录下闪电和雷声的时间间隔$t$。
已知空气中声速取$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,代入公式$s=v_{\mathrm{声}}· t$,即可计算得到打雷处到自己的距离。
【答案】
解:
例题1
猜想:光屏离小孔越远,烛焰的像越大、越暗,距离不合适时像会变模糊。
实验观察得到的变化规律:
保持蜡烛和小孔的位置固定不变:
1. 像的大小:光屏向小孔远离时,烛焰的像逐渐变大;光屏向小孔靠近时,像逐渐变小。
2. 清晰程度:光屏与小孔处于合适的距离区间时像最清晰,光屏距离小孔过近或过远时,像都会逐渐变模糊。
3. 亮度:光屏远离小孔时,透过小孔的总光量不变,像的面积变大,单位面积分布的光变少,像逐渐变暗;光屏靠近小孔时,像的面积变小,单位面积分布的光变多,像逐渐变亮。
例题2
可以估算出打雷处离自己的距离。
估算方法:
由于光速远大于声速,闪电的光从打雷处传播到人眼的时间极短,可以忽略不计,看到闪电的时刻近似等于雷电发生的时刻。
看到闪电的瞬间立刻用秒表开始计时,听到雷声时停止计时,记录下闪电和雷声的时间间隔$t$。
已知空气中声速取$v_{\mathrm{声}}=340\ \mathrm{m/s}$,代入公式$s=v_{\mathrm{声}}· t$,即可计算得到打雷处到自己的距离。
【知识点】
光的直线传播、速度公式应用
【点评】
本题为初中物理基础知识点的典型应用,小孔成像实验考察光的直线传播规律,声速测距考察速度公式的实际运用,结合实验探究与生活实际,帮助学生理解物理知识的实用性,难度适中,注重基础原理的掌握。
【难度系数】
0.5