Question

16．學(xué)習(xí)了光學(xué)知識(shí)后，小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象．如圖1所示，她們給兩個(gè)空罐的底部中央分別打上一個(gè)圓孔和一個(gè)方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像．
（1）甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭距小孔a，像距小孔b（a＞b），則半透明膜上的像是C．
A．倒立、放大的虛像     B．正立、縮小的虛像
C．倒立、縮小的實(shí)像     D．正立、放大的實(shí)像

（2）由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與孔的形狀的關(guān)系．
（3）分析比較乙丙兩圖，可以得出小孔成像與物體的形狀有關(guān)；
（4）該實(shí)驗(yàn)說明小孔成像的原理是在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播．請?jiān)趫D2中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因．
（5）2009年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀．若小華借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對“”形太陽進(jìn)行觀察，如圖3所示，則在圖4中，她在半透明光屏上看到像的形狀是B

（6）①小朵發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大．她測出了不同距離時(shí)像的高度，填在表格中．請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖5中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為S=2h．

像的高度h/cm	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
像到小孔的距離S/cm	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0

②如圖6所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，可觀察到屏上蠟燭的像  變�。ㄟx填“變大”、“變小”或“不變”）．
（7）晴天的正午時(shí)分，走在宜興森林公園茂密的樟樹林下，你會(huì)看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖7所示），這是太陽選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的像（選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是縫隙到地面的距離不同．

Answer 1

分析 根據(jù)以下內(nèi)容答題：
（1）蠟燭發(fā)出的光在空氣中沿直線傳播，經(jīng)過小孔射在半透明紙上，從而形成一個(gè)倒立的燭焰的像；
（2）找出甲乙中相同的量和不同的量，分析研究小孔成像與變化量間的關(guān)系；
（3）研究小孔成像與物體的形狀有關(guān)，控制其它因素相同，只改變物體的形狀，據(jù)此回答；
（4）小孔成像的原理是光沿直線傳播；
（5）根據(jù)小孔成像的原理作答；
（6）根據(jù)表格中像的高度和像到小孔的距離，在圖中描點(diǎn)作圖；同時(shí)能看出它們間的具體關(guān)系式．
（7）根據(jù)小孔成像的特點(diǎn)分析．

解答 解：（1）小孔成像成的是一個(gè)倒立的像，像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，是實(shí)像．
（2）甲乙兩圖中，物體（蠟燭焰）形狀相同，物體到小孔的距離相同，像距相同，而小孔的形狀不同，所成的像形狀相同，所以，由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與小孔形狀的關(guān)系；
（3）研究小孔成像與物體的形狀有關(guān)，控制物體到小孔的距離、像距、小孔的形狀相同，只改變物體的形狀，所以，應(yīng)分析比較乙、丙兩圖，因成像形狀不同，所以得出的結(jié)論是：小孔成像與物體的形狀有關(guān)．
（4）三個(gè)實(shí)驗(yàn)都表明，物體發(fā)出的沿直線傳播的光，經(jīng)過小孔后在后面的屏上形成物體的像，即小孔成像，證明了光是沿直線傳播的；蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因是由光的直線傳播形成的，如圖：
；
（5）根據(jù)小孔成像成像的原理：光是沿直線傳播的，所以成的像是上下顛倒、左右顛倒的，故選B；
（6）①據(jù)表格中的數(shù)據(jù)不難看出，蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為S=2h；再據(jù)描點(diǎn)連線的方法做出對應(yīng)的圖即可：

②如圖所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，據(jù)光的直線傳播可知，屏上蠟燭的像將變小，同時(shí)像距也變�。�
（7）光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像，由于樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）不同，使得光斑大小不同．
故答案為：（1）C；（2）孔的形狀；（3）乙丙；（4）在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播；圖略；（5）B；（6）S=2h；如圖；變��；（7）太陽；像；縫隙到地面的距離不同．

點(diǎn)評 知道小孔成像的原因和特點(diǎn)，并熟悉成像的大小取決于像到小孔的距離是解決該題的關(guān)鍵．