Question

【題目】某同學(xué)用兩個(gè)硬紙筒探究小孔成像，如圖所示。

（1）請(qǐng)?jiān)趫D中作出蠟燭AB在屏上所成的像A′B′（要求標(biāo)出A′、B′）。

（2）該同學(xué)發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越____（選填“遠(yuǎn)”“近”），像就越大。他測(cè)出了不同距離時(shí)像的高度，并將實(shí)驗(yàn)結(jié)果填在了表格中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：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成________（選填“正比”或“反比”）

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

（3）該同學(xué)知道樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測(cè)出了某一個(gè)光斑的直徑為1.4cm，光斑到小孔的距離為1.5m，從書上查到太陽到地球的距離為1.5×1011m，由此可以估算出太陽的直徑為________。

（4）在探究樹蔭下光斑的實(shí)踐活動(dòng)中，為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，小華設(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____

Answer 1

【答案】(1)如下圖所示；

(2)遠(yuǎn) 正比 (3)1.4109m (4)A

【解析】

試題分析：（1）小孔成像的原理是光沿直線傳播，物體上部的光線通過小孔后，射到了光屏的下部，物體下部的光線通過小孔后，射到了光屏的上部，倒立的實(shí)像是小孔成像的特點(diǎn)．發(fā)光物體的每一個(gè)點(diǎn)都可看作為點(diǎn)光源，每個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的光都會(huì)通過小孔照到屏幕的某個(gè)區(qū)域．蠟燭A點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)小孔下邊緣，到達(dá)光屏下部，蠟燭B點(diǎn)發(fā)出的光線經(jīng)小孔上邊緣，到達(dá)光屏的上部，成的像是倒立的實(shí)像，蠟燭成像的光路圖如上圖所示； （2）從表格中看出；h隨s的變大而變大，即h與s成正比關(guān)系；樹蔭下的圓形光斑就是太陽的像；（3）設(shè)太陽到地球距離為S1，光斑到小孔的距離為S2，太陽直徑為L1，光斑的直徑為L2，則有S1/S2=L1/L2，S1=1.51011m，S2=1.5m；L2=1.4cm，由此計(jì)算得L1=1.41011cm=1.4109m，太陽的直徑為1.4109m；（4）在探究小孔大小對(duì)小孔成像的影響的實(shí)驗(yàn)中，要改變小孔的大小，本題中的四個(gè)設(shè)計(jì)都能改變小孔的面積，按照控制變量的思想，在改變孔的大小時(shí)，要控制孔的形狀不變，這樣才能比較是否是因?yàn)榭椎拇笮∮绊懴竦男螤�。并且A選項(xiàng)中的三角形，當(dāng)卡片乙向左移動(dòng)時(shí)，小孔的水平和上下方向的尺度都在變小；而B、C小孔在水平方向長(zhǎng)度在變小，但在上下方向大小的最大值開始并沒有改變；D選項(xiàng)中的上下方向大小也沒有變化；故應(yīng)選A。