Question

【題目】某同學用兩個硬紙筒探究小孔成像，如圖所示。

（1）請在圖中作出蠟燭AB在屏上所成的像A′B′（要求標出A′、B′）。

（2）該同學發現蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越____（選填“遠”“近”），像就越大。他測出了不同距離時像的高度，并將實驗結果填在了表格中，根據表中的數據可以得到的結論是：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，他測出了某一個光斑的直徑為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踐活動中，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小華設計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 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，倒立的實像是小孔成像的特點．發光物體的每一個點都可看作為點光源，每個點光源發出的光都會通過小孔照到屏幕的某個區域．蠟燭A點發出的光線經小孔下邊緣，到達光屏下部，蠟燭B點發出的光線經小孔上邊緣，到達光屏的上部，成的像是倒立的實像，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成正比關系；樹蔭下的圓形光斑就是太陽的像；（3）設太陽到地球距離為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，由此計算得L1=1.41011cm=1.4109m，太陽的直徑為1.4109m；（4）在探究小孔大小對小孔成像的影響的實驗中，要改變小孔的大小，本題中的四個設計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，要控制孔的形狀不變，這樣才能比較是否是因為孔的大小影響像的形狀。并且A選項中的三角形，當卡片乙向左移動時，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選項中的上下方向大小也沒有變化；故應選A。