Question

【題目】學(xué)習(xí)了光學(xué)知識后，小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象。如圖1所示，她們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。

（1）甲圖中點(diǎn)燃的蠟燭距小孔a，像距小孔b（a>b），則半透明膜上的像是 ．

A．倒立、放大的虛像 B．正立、縮小的虛像

C．倒立、縮小的實(shí)像 D．正立、放大的實(shí)像

（2）由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與 的關(guān)系。

（3）分析比較 兩圖，可以得出小孔成像與物體的形狀有關(guān)；

（4）該實(shí)驗(yàn)說明小孔成像的原理是 ．請?jiān)趫Da中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因．

（5）2009年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀．若小華借助小孔成像實(shí)驗(yàn)裝置對“”形太陽進(jìn)行觀察，如圖b所示，則在下圖中，她在半透明光屏上看到像的形狀是

（6）①小朵發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大。她測出了不同距離時(shí)像的高度，填在表格中。請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖c中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線。根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到：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關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為 ．

②如圖d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，可觀察到屏上蠟燭的像 （選填“變大”、“變小”或“不變”）。

（7）晴天的正午時(shí)分，走在宜興森林公園茂密的樟樹林下，你會看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖e所示），這是 選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的 （選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是 。

Answer 1

【答案】（1）C；（2）孔的形狀；（3）甲、丙（或乙丙）；（4）光的直線傳播；圖見解析（5）C；h=0．5s（6）變大（7）太陽 縫隙到地面的距離不同

【解析】

試題分析：（1）小孔成像成的是一個倒立的像，像是由實(shí)際光線會聚而成的，是實(shí)像；像到小孔光的距離b小于蠟燭到小孔的距離a，所成的像是縮小的像，故選C；

（2）甲乙兩圖中，物體（蠟燭焰）形狀相同，物體到小孔的距離相同，像距相同，而小孔的形狀不同，所成的像形狀相同，所以，由甲、乙兩圖可知實(shí)驗(yàn)是在研究小孔成像與小孔形狀的關(guān)系；

（3）研究小孔成像與物體的形狀有關(guān)，控制物體到小孔的距離、像距、小孔的形狀相同，只改變物體的形狀，所以，應(yīng)分析比較 甲、丙兩圖，因成像形狀不同，所以得出的結(jié)論是：小孔成像與物體的形狀有關(guān)；（4）三個實(shí)驗(yàn)都表明，物體發(fā)出的沿直線傳播的光，經(jīng)過小孔后在后面的屏上形成物體的像，即小孔成像，證明了光是沿直線傳播的；

由于小孔成像是據(jù)光的直線傳播的原理形成的，所以據(jù)光的直線傳播的特點(diǎn)畫出即可，見下圖

（5）根據(jù)小孔成像成像的原理：光是沿直線傳播的，所以成的像是上下顛倒、左右顛倒的，故選C；

（6）①據(jù)表格中的數(shù)據(jù)不難看出，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關(guān)系的數(shù)學(xué)表達(dá)式為h=0．5S（或S=2h）；再據(jù)描點(diǎn)連線的方法做出對應(yīng)的圖即可，答案見下圖；

②如圖d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，據(jù)光的直線傳播可知，屏上蠟燭的像將變小，同時(shí)像距也變小；

（7）光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像，由于樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）不同，使得光斑大小不同。