Question

18．晴天正午，小健與同學(xué)從樹蔭下走過時(shí)，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖1所示．光斑的形狀與什么要素有關(guān)呢？光斑又是如何形成的呢？他們馬上進(jìn)行了探究，他們猜想光斑的形狀：

a．與樹葉形狀有關(guān)，光斑是樹葉的影子；
b．與樹葉間空隙形狀有關(guān)；
c．與樹葉間空隙大小有關(guān)．
（1）根據(jù)所學(xué)知識(shí)，可確定猜想a是不合理（合理/不合理）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四個(gè)帶孔的卡片，如圖2所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均為2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同，在進(jìn)行探究時(shí)，他們在地上鋪上一張白紙，把帶孔的卡片置于上方，讓太陽光通過卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀．若讓你在甲、乙、丙、丁四張卡片中選擇一張卡片用來驗(yàn)證光斑的形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)，你選用丙卡片；
（3）在探究光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(guān)時(shí)，小健選用甲卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個(gè)圓形光斑，由此得出光斑的形狀與樹葉間空隙大小無關(guān)的結(jié)論，這結(jié)論不可靠（可靠/不可靠）．
（4）小健的同桌為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，另外設(shè)計(jì)了四種開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示．接著，從圖示位置沿箭頭方向水平移動(dòng)乙，觀察光斑形狀的變化情況．下列合乎要求的是A．

Answer 1

分析 （1）知道光斑是小孔成像現(xiàn)象，影子是光的直線傳播時(shí)遇到不透明的物體而在物體后面出現(xiàn)的光射不到的區(qū)域．
（2）根據(jù)控制變量法可知：每一次只改變其中的某一個(gè)因素，而控制其余幾個(gè)因素不變，從而研究被改變的這個(gè)因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決．
（3）根據(jù)光斑和影子的形成原因分別分析各實(shí)驗(yàn)的結(jié)論即可判斷．
（4）小孔成像是光的直線傳播形成的，探究孔的大小對光斑形狀的影響，必須控制孔的形狀不變，只改變孔的大小．

解答 解：（1）猜想a是光斑是樹葉的影子，因?yàn)楣獍呤切】壮上瘳F(xiàn)象，不是影子，所以不合理．
（2）根據(jù)控制變量法可知：驗(yàn)證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”時(shí)，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀，所以符合這一條件的是乙和丙卡片；但乙卡片中由于孔太小，實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象是光斑形狀與孔的形狀無關(guān)，所以為了選擇丙卡片來證實(shí)“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)”．
（3）小明選用甲卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，而甲卡片孔的形狀相同，孔的大小改變，根據(jù)控制變量法可知：驗(yàn)證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”時(shí)，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，所以由此得出的結(jié)論是不可靠． 
（4）A圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求；
BCD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀發(fā)生了變化，不符合要求．
故答案為：（1）不合理；（2）丙；（3）不可靠；（4）A．

點(diǎn)評 本題考查了實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象分析、小孔成像原因分析，重點(diǎn)是考查控制變量法的應(yīng)用，應(yīng)認(rèn)真審題、根據(jù)題意獲取所需信息是正確解題的關(guān)鍵．