Question

初中課外實踐課上，小明做了個小實驗，如圖所示，找一個空的易拉罐，用釘子在易拉罐底部的中央敲一個小孔，將易拉罐的頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，這樣就制成了一個針孔照相機，其實就是小孔成像的實驗裝置．將點燃的蠟燭置于小孔前的適當(dāng)位置，觀察并研究小孔成像的特點：
（1）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是______（填“實像”或“虛像”）；
其成像的原理是______；
（2）將蠟燭在孔前繞順時針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像是______（選填“順”或“逆”）時針旋轉(zhuǎn)的；如果易拉罐底部小孔是三角形，則他在半透明紙上看到的像是______ 
A．三角形光斑      B．圓形光斑
C．蠟燭的正立像   D．蠟燭的倒立像
（3）小明想研究像的大小與哪些因素有關(guān)，為此他利用自己的器材反復(fù)進行觀察、試驗，如圖18由此提出了自己的猜想：
①與物體的大小有關(guān)；②與小孔到物體的距離有關(guān)；
接著，小明利用下圖中的器材進行了實驗，其中A是不透明的擋板，中央開有透光的縫隙．測量數(shù)據(jù)如表所示．

擋板縫隙長/cm	實驗次數(shù)	擋板與小孔間距/cm	像的大小/cm
6	1	5	6
	2	10	3
	3	15	2
9	4	5	9
	5	10	4.5
	6	15	3
12	7	5	12
	8	10	6
	9	15	4

要驗證猜想1，應(yīng)選擇______實驗的數(shù)據(jù)進行比較，實驗結(jié)論是：______．
分析比較1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）三次實驗的數(shù)據(jù)，可得結(jié)論：______．
小明在進行實驗評價時，發(fā)現(xiàn)受所用器材的限制，上述影響因素還缺少一項，它是______；小明對此因素進行了探究，為此對原有器材進行的改進是______，具體探究步驟為______．

Answer 1

【答案】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．
（2）光線沿直線傳播，當(dāng)蠟燭沿順時針旋轉(zhuǎn)時，蠟燭上各點發(fā)出的光線也沿順時針旋轉(zhuǎn)，所成的像也沿順時針旋轉(zhuǎn)；物體經(jīng)小孔成的像的形狀由物體決定，像的形狀與物體的形狀相同，與孔的形狀無關(guān)．
（3）根據(jù)小明的猜想可知，像的大小可能與物體的大小和小孔到物體的距離有關(guān)，所以在探究像的大小可能與物體的大小有關(guān)時，必須控制擋板與小孔的距離不變，改變物體的大��；分析實驗像的大小與物的大小關(guān)系即可得出結(jié)論．
（4）分析比較1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）三次實驗的數(shù)據(jù)可知，物體的大小不變，擋板與小孔的距離變大，而像變小，據(jù)此得出結(jié)論．
（5）小孔成的像不僅與與物體的大小和小孔到物體的距離有關(guān)，還與小孔到光屏的距離有關(guān)；可以用雙筒制成可以移動的光屏，改變小孔到光屏的距離觀察光屏上像是否變化即可．
解答：解：（1）蠟燭在塑料薄膜上所成的像是實像，其成像的原理是光的直線傳播；
（2）將蠟燭在孔前繞順時針旋轉(zhuǎn)，則它在塑料薄膜上所成的像是順時針旋轉(zhuǎn)的；蠟燭經(jīng)小孔成倒立的實像，像的形狀與蠟燭形狀相同，像與小孔的形狀無關(guān)，即蠟燭在塑料薄膜上成的像是蠟燭的倒立像．
（3）在探究像的大小可能與物體的大小有關(guān)時，必須控制擋板與小孔的距離不變，改變物體的大小，結(jié)合表格可知1、4、7 或2、5、8（或 3、6、9 ）符合；
由1、4、7 或2、5、8（或 3、6、9 ）可知，像隨物體的增大而增大，故可得結(jié)論：物體到小孔的距離一定時，物體越大，所成的像越大．
（4）分析比較1、2、3（或4、5、6，或7、8、9）三次實驗的數(shù)據(jù)可知，物體的大小不變，擋板與小孔的距離變大，而像變��；故可得結(jié)論：當(dāng)物體大小一定時，物體到小孔距離越大，所成的像越�。�
（5）小孔成像的大小還與小孔到光屏的距離有關(guān)，我們可以在易拉罐外面包一層厚紙，將塑料薄膜封在紙筒末端，移動紙筒探究，即保持擋板縫隙長和擋板與小孔間距不變，改變易拉罐的長度（塑料薄膜到小孔的距離）進行實驗，觀察并記錄像的大�。�
故答案為：（1）實像；光的直線傳播；
（2）順；D；
（3）1、4、7（或2、5、8或3、6、9）；在小孔到物體的距離相同時，像隨物體增大而增大；物體大小一定時，像隨擋板與小孔間距的增大而減小；塑料薄膜（像）到小孔的距離；
在易拉罐外面包一層厚紙，將塑料薄膜封在紙筒末端，移動紙筒；保持擋板縫隙長和擋板與小孔間距不變，改變易拉罐的長度（塑料薄膜到小孔的距離）進行實驗，觀察并記錄像的大�。�
點評：本題考查了小孔成像的原理和影響成像大小的因素，關(guān)鍵是控制變量法在實驗中的應(yīng)用和知道影響成像的因素以及實驗的方法．