Question

【題目】晴天正午，小健與同學(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(duì)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(shí)，可確定猜想a是（合理/不合理）的；
（2）為了進(jìn)行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四個(gè)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?cè)诘厣箱伾弦粡埌准�，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有關(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)，小健選用甲卡片進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個(gè)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（可靠/不可靠）.
（3）小健的同桌為了研究孔的大小對(duì)光斑形狀的影響，另外設(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（ ）
A.
B.
C.
D.
（4）小健知道了光斑的成因后，又動(dòng)手制作簡易的針孔相機(jī)，他在空易拉罐的底部中央戳個(gè)小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，如圖戊所示．

小健用針孔相機(jī)觀察校園內(nèi)旗桿頂上的國旗，如圖己所示．則他在塑料薄膜光屏上看到國旗的形狀是（ ）

A.
B.
C.
D.
（5）小健把針孔相機(jī)靠近旗桿頂上的國旗進(jìn)行觀察，則塑料薄膜光屏上看到的國旗的像（變大/變小/不變）．
（6）通過探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯(cuò)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

【答案】
（1）不合理
（2）丙,不可靠
（3）A
（4）A
（5）變大
（6）C
【解析】（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）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和丙卡片；但乙卡片中由于孔太小，實(shí)驗(yàn)時(shí)現(xiàn)象是光斑形狀與孔的形狀無關(guān)，所以為了選擇丙卡片來證實(shí)“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)”．

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．

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）A圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求；BCD三圖中隨著卡片乙向左移動(dòng)，孔的形狀發(fā)生了變化，不符合要求．（4）物體上部發(fā)出或反射的光經(jīng)小孔后射到薄膜的下部，物體下部發(fā)出或反射的光經(jīng)小孔后射到薄膜的上部，左面的光線射到右面，所成像上下和左右均相反；所以看到國旗的像應(yīng)為A圖（5）小華把針孔相機(jī)靠近旗桿頂上的國旗，國旗與小孔間的距離逐漸變小，所以成的像變大（6）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(cuò)．
所以答案是：（1）不合理（2）丙；不可靠（3）A（4）A（5）變大（6）C
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解光直線傳播的應(yīng)用的相關(guān)知識(shí)，掌握光在同一種介質(zhì)中是沿直線傳播的． 現(xiàn)象：影子的形成．日食和月食． 小孔成像等．