Question

小明同學(xué)用易拉罐做小孔成像實驗，他在空易拉罐底部的中央，用釘子戳一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層半透明塑料薄膜．
（1）小明把易拉罐正對著點燃的蠟燭（如圖所示），則在半透明紙上會看到蠟燭的

倒立

（選填“正立”或“倒立”）的像，這現(xiàn)象可用光的

直線傳播

知識解釋．
（2）小明實驗時發(fā)現(xiàn)小孔成像的大小會變化，于是他設(shè)計實驗探究小孔所成像的大與哪些因素有關(guān)．他猜想所成像的大小可能與蠟燭到小孔的距離、物體的高度以及像到小孔的距離有關(guān)．于是他用同一支蠟燭實驗，且保持蠟燭到小孔的距離不變，在多次改變小孔到半透明紙之間的距離時，他測出了像的高度（見下表）．

小孔到半透明紙的距離s/cm	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
像的高度h/cm	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0

從表格中可以看出：當(dāng)蠟燭和小孔的距離保持不變時，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，所成的像越

大

．請你根據(jù)有關(guān)結(jié)論判斷：當(dāng)半透明紙距小孔13cm時，像的高度是

6.5

cm．
（3）通過實驗，小明得到了正確的結(jié)論后很高興．但他又想，像的大小會不會跟蠟燭離小孔的距離有關(guān)呢？在設(shè)計這個實驗時小明應(yīng)注意控制

物體的高度

、

像到小孔的距離

不變．

Answer 1

分析：（1）物體發(fā)出或反射的光通過小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的實像，這就是小孔成像；是由于光的直線傳播造成的；
（2）小孔所成像的大小與物體的大小、物到小孔的距離、小孔到光屏的距離有關(guān)，根據(jù)影響像大小的因素結(jié)合表中數(shù)據(jù)進行解答．
（3）根據(jù)影響小孔成像大小的因素，在實驗時應(yīng)注意控制相應(yīng)的變量．

解答：解：（1）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是倒立的實像，這種現(xiàn)象叫小孔成像；其成像的原理是光的直線傳播；
（2）從表格中可以看出：當(dāng)蠟燭和小孔的距離保持不變時，半透明紙離小孔越遠(yuǎn)，所成的像越大．且小孔到半透明紙的距離每增加2cm，像的高度增大1cm，以最后一組數(shù)據(jù)為例，繼續(xù)將距離增大至13cm，則：小孔到半透明紙的距離增大了13cm-10cm=3cm．則像的高度將增大1.5cm，達到5cm+1.5cm=6.5cm．
（3）小孔所成像的大小與物體的大小、物到小孔的距離、小孔到光屏的距離有關(guān)，因此，我們在研究像的大小與蠟燭離小的距離是否有關(guān)時，根據(jù)控制變量法的要求，我們應(yīng)該控制物體的高度、像到小孔的距離不變．
故答案為：（1）倒立；直線傳播；
（2）大；6.5；
（3）物體的高度；像到小孔的距離．

點評：此題主要考查小孔成像的原理和像的特點，屬于光學(xué)的探究實驗，涉及到的知識雖然只有光的直線傳播，但解答起來有一定的難度，屬中檔題．