目前現(xiàn)行的高中物理教材(人教版)共有45個(gè)“閱讀材料”(第一冊(cè)11個(gè),第二冊(cè)21個(gè),第三冊(cè)13個(gè)),其中既有對(duì)相關(guān)理論的補(bǔ)充和拓寬(如:流體的阻力,怎樣理解瞬時(shí)速度,位移公式的另一種推導(dǎo),伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,用動(dòng)力學(xué)方法測(cè)質(zhì)量,平衡的種類、穩(wěn)度,向心加速度的推導(dǎo),變力的功,氣體分子的速率和規(guī)律統(tǒng)計(jì),庫(kù)侖扭秤實(shí)驗(yàn),自由電子定向移動(dòng)的速率,等等),又有相關(guān)知識(shí)在日常生活、生產(chǎn)中的應(yīng)用(如電容式傳感器,電磁感應(yīng)現(xiàn)象的應(yīng)用一、二,汽油機(jī)點(diǎn)火裝置,磁懸浮列車,移動(dòng)電話,等等),還有科技知識(shí)的介紹(如愛因斯坦談伽利略的貢獻(xiàn),失重和宇宙開發(fā),黑洞,納米技術(shù),等等),這些閱讀材料對(duì)拓寬學(xué)生的知識(shí)面和提高學(xué)生的能力有很大的幫助,其中的相關(guān)模型和背景信息也成了高考命題專家關(guān)注的熱點(diǎn),現(xiàn)舉一例說(shuō)明。
高中物理教材第三冊(cè)第15頁(yè)的閱讀材料“大氣中的光現(xiàn)象(一)──蒙氣差”、“大氣中的光現(xiàn)象(二)──海市蜃樓”,比較詳盡地分析了大氣中的折射和全反射形成的原因和現(xiàn)象,為此誕生了一系列相關(guān)的考題。
1.假設(shè)地球表面不存在大氣層,那么人們觀察到的日出時(shí)刻與實(shí)際存在大氣層時(shí)的情況相比
?。–)在某些地區(qū)將提前,在另一地區(qū)將延后。(D)不變。
解析:本題考查的是光在大氣中產(chǎn)生的折射現(xiàn)象,考查內(nèi)容在課本的閱讀材料:光在大氣中的折射。這件事給出兩點(diǎn)啟示,一是應(yīng)讓學(xué)生平時(shí)養(yǎng)成閱讀課本的習(xí)慣;二是一些日常生活中常識(shí)性的內(nèi)容應(yīng)介紹給學(xué)生。課本的閱讀材料寫道:“有趣的是太陽(yáng)直徑對(duì)眼睛的張角約32′,而在地平線附近,這種偏折要大到37′。因此,當(dāng)我們看到太陽(yáng)從地平線上剛剛升起時(shí),看到的完全是它處于地平線下方發(fā)出的光?!惫剩˙)選項(xiàng)正確。
2.對(duì)下列自然現(xiàn)象的描述正確的是( )
(A)在海面上,向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中,同樣,在沙漠中也能觀察到同樣的現(xiàn)象。
?。˙)在沙漠中,向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物的倒影,同樣在海面也能觀察到同樣的現(xiàn)象。
?。–)在海面上,向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中,在沙漠中向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物的倒影。
(D)在海面上,向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物的倒影,在沙漠中,向遠(yuǎn)方望去,有時(shí)能看到遠(yuǎn)方的景物懸在空中。
解析:夏天海面上的下層空氣溫度比上層低,密度比上層大,折射率也大,遠(yuǎn)處景物發(fā)出的光線射向空中時(shí),由于不斷被折射,越來(lái)越偏離法線方向,進(jìn)入上層空氣的入射角不斷增大,以至于發(fā)生全反射。人們逆著光線看去,就會(huì)看到遠(yuǎn)處景物懸在空中。夏天沙漠里接近沙面的空氣溫度高,因而密度比上層的小,折射率也小,遠(yuǎn)處景物射向地面的光線進(jìn)入折射率小的下層熱空氣層時(shí)被折射,入射角不斷增大,也能發(fā)生全反射。人們逆著反射的光線看去,就會(huì)看到遠(yuǎn)處景物的倒影。故(C)選項(xiàng)正確。
3.圖1(甲)所示為一塊透明的光學(xué)材料的剖面圖,在其上建立直角坐標(biāo)系,設(shè)該光學(xué)材料的折射率沿y軸正方向發(fā)生變化。現(xiàn)有一單色光a從原點(diǎn)O以某一入射角θ由空氣射入該材料內(nèi)部,且單色光a在該材料內(nèi)部的傳播路徑如圖(乙)所示。則折射率沿y軸正方向可能發(fā)生的變化是(?搖?搖?搖?搖)
圖2
解析:由于折射率沿y軸正方向均勻減小,光線從光密到光疏,折射角不斷增大,當(dāng)入射角逐漸增大到臨界角時(shí)就會(huì)發(fā)生全反射現(xiàn)象,光線反射回來(lái),光線從光疏到光密,折射角不斷減小,故選項(xiàng)(D)正確。
5.在自行車的后擋泥板上,常常安裝著一個(gè)“尾燈”,其實(shí)它不是燈。它是用一種透明的塑料制成的,其截面如圖3所示。夜間,從自行車后方來(lái)的汽車燈光照在“尾燈”上時(shí),“尾燈”就變得十分明亮,以便引起汽車司機(jī)的注意。從原理上講,它的功能是利用了(?搖?搖?搖?搖)
?。ˋ)光的折射。
?。˙)光的全反射。
(C)光的干涉。