Question

晴天正午，小明與同學從樹蔭下走過時，發現地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示，光斑的形狀與什么要素有關呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究，他們猜想光斑的形狀：

a．與樹葉形狀有關，光斑是樹葉的影子
b．與樹葉間空隙形狀有關；
c．與樹葉間空隙大小有關。
（1）根據所學知識，可確定猜想a是_________(選填“合理”或“不合理”)的；
（2）為了進行探究，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，在進行探究時，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證光斑的形狀與樹葉間空隙形狀無關，你選用________卡片；
在探究光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關時，小明選用甲卡片進行實驗探究，發現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的結論，這結論_________（選填“可靠”或“不可靠”），若由你進行探究，你將如何設計帶孔的卡片？請在虛線框內畫出孔的形狀。

（3）通過探究，他們得到了以下結論，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，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關

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；

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）不合理 （2）乙 不可靠 如圖所示（其他答案合理，同樣給分）
（3）C

解析試題分析：地面上的光斑是太陽的實像，跟孔的形狀無關。根據所學知識，可確定猜想a是不合理的。驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關”，選用乙卡片，即控制孔的大小相同。在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關”時，小明選用甲卡片進行實驗探究，發現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”的結論，這個結論是不可靠的。甲卡片中的孔的形狀都是圓形的，我們可以選一些不同形狀的孔來從新研究。小明采用如圖所示的方式進行小孔成像的實驗，可以看到較大孔對應的光斑為孔的形狀，較小的孔對應的光斑為圓形（太陽的像）。如果增大光屏與小孔的距離，則光斑的形狀會漸漸變成圓形。如圖，屏到孔的距離為30cm，光斑形狀和孔一樣為三角形；如屏到孔的距離為150cm，光斑形狀變為圓形。如果孔太大，通過孔形成的光斑的形狀的確與孔的形狀有關；這就不是小孔成像了。在小孔成像中小孔形成的圓形光斑是實像，此像所對應的物體是太陽；不管孔的大小、孔的形狀如何變化，光斑都是由光的直線傳播形成的。如果要使小孔所形成的圓形光斑大一些，應該將孔到地面的距離變大。
考點： 光的直線傳播