Question

12．小明與同學(xué)們?cè)跇?shù)蔭下玩耍時(shí)發(fā)現(xiàn)：地上有許多圓形的和非圓形的光斑．小明認(rèn)為：小孔成的是太陽(yáng)的像，應(yīng)該是圓形的，怎么會(huì)出現(xiàn)非圓形的呢？小強(qiáng)猜想：非圓形的光斑可能是由于小孔離地面太近造成的．小林猜想；非圓形的光斑可能是由于小孔太大造成的；為此他們進(jìn)行了下列實(shí)驗(yàn)：
①在卡片紙上挖一方形小孔，在地面上放一白紙作為光屏；讓太陽(yáng)光穿過(guò)小孔，移動(dòng)卡片紙，在光屏上形成圓形光斑；測(cè)出卡片紙離光屏的距離為s；
②讓卡片紙逐漸靠近光屏，發(fā)現(xiàn)像由圓形慢慢變成方形；
③保持卡片紙離光屏的距離s不變，逐漸增大方形孔，發(fā)現(xiàn)像由圓形慢慢變成方形．
（1）請(qǐng)你再舉出運(yùn)用這種研究方法的一個(gè)例子探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)．通過(guò)以上探究證實(shí)了兩人（小強(qiáng)/小林/兩人）的猜想是正確的．
（2）小明通過(guò)進(jìn)一步實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：當(dāng)小方孔的邊長(zhǎng)一定時(shí)，若卡片紙到地面的距離大于某一個(gè)值（通常稱為臨界值）時(shí)，光斑是圓形；而當(dāng)卡片紙到地面的距離小于臨界值時(shí)，光斑開(kāi)始變成方形，且通過(guò)實(shí)驗(yàn)收集了如表所示數(shù)據(jù)．

小方孔的邊長(zhǎng)a/cm	0.2	0.4	0.6	0.8
臨界值s/cm	8	32	72	128

通過(guò)數(shù)據(jù)分析可知：臨界值s和小方孔的邊長(zhǎng)a之間的數(shù)量關(guān)系為s=200a²，如果小方孔的邊長(zhǎng)為1.0cm，則卡片紙到地面的距離至少為200 cm時(shí)才能看到圓形的光斑．

Answer 1

分析 （1）根據(jù)實(shí)驗(yàn)控制的變量分析實(shí)驗(yàn)步驟，然后得出結(jié)論．
（2）分析表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，找出s與a的關(guān)系，然后分析答題．

解答 解：（1）由實(shí)驗(yàn)步驟可知，該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)也應(yīng)用了控制變量法．
②保持孔的大小與形狀不變，讓卡片紙逐漸靠近光屏，發(fā)現(xiàn)像由圓形慢慢變成方形，說(shuō)明光斑的形狀與孔到光屏的距離有關(guān)，說(shuō)明小強(qiáng)的猜想是正確的；
③保持卡片紙離光屏的距離s不變，逐漸增大方形孔，發(fā)現(xiàn)像由圓形慢慢變成方形，說(shuō)明光斑的形狀與孔的大小有關(guān)，證明小林的猜想是正確的；
由以上分析可知，小強(qiáng)與小林兩人的猜想都是正確的；
（2）由表中實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可知，a變?yōu)樵瓉?lái)的2、3、4倍時(shí)，s變?yōu)樵瓉?lái)的：4、9、16倍，說(shuō)明s與a的平方成正比，設(shè)s=ka²，將a=0.2cm、s=8cm代入解得：k=200/cm，
則臨界值s和小方孔的邊長(zhǎng)a之間的數(shù)量關(guān)系為s=200a²；如果小方孔的邊長(zhǎng)為1.0cm，s的臨界值：s=200a²=200/cm×（1.0cm）²=200cm，
則卡片紙到地面的距離至少為200cm時(shí)才能看到圓形的光斑；
故答案為：（1）探究電流與電壓、電阻關(guān)系實(shí)驗(yàn)；兩人；（2）200a²；200．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析，實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法，應(yīng)用控制變量法分析實(shí)驗(yàn)步驟與實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)即可正確解題．