Question

晴天正午，小明與同學(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？對此他們馬上進(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，可確定猜想a是______（選填“合理”或“不合理”）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四個帶孔的卡片，如圖所示，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無關(guān)，你選用______卡片；
在探究光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(guān)時(shí)，小明選用甲卡片進(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______（選填“可靠”或“不可靠”），若由你進(jìn)行探究，你將如何設(shè)計(jì)帶孔的卡片？請?jiān)谔摼�框內(nèi)畫出孔的形狀．

（3）通過探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯誤的是______．
A．通過小孔形成的圓形光斑是像，通過大孔形成的光斑不是像；
B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無關(guān)，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關(guān)；
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關(guān)；
D．不管光斑是不是像，它們都是由光的直線傳播形成的．

Answer 1

（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）①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卡片；
②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．
③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，孔的形狀不同，所以設(shè)計(jì)的帶孔的卡片如圖：

（3）圖1實(shí)驗(yàn)說明：在光屏與小孔的距離相同的條件下，
如果孔較小，通過孔形成的光斑是小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無關(guān)；
如果孔太大，通過孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，而是影子的原因，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；
圖2與圖3實(shí)驗(yàn)說明：在孔的形狀一定的條件下，
如果光屏與小孔的距離較近，通過孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，而是影子的原因，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；
如果光屏與小孔的距離較遠(yuǎn)時(shí)，通過孔形成的光斑屬于小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無關(guān)；
由上可知：A、B、D正確；
小孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離有關(guān)；大孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離無關(guān)；故C選項(xiàng)錯．
故答案為：（1）不合理；（2）乙；不可靠；如上圖；（3）C．