晴天的止午,從樹蔭下走過,你會看到地面上有一些光斑,如圖1所示,光斑形狀為什么不一樣呢?物理興趣小組的小林、小華、小麗對影響光斑形狀的因素做出了猜想:
小林認為:與樹葉形狀有關(guān)、光斑是樹葉的影子。
小華認為:與樹葉間空隙形狀(即孔的形狀)有關(guān)。
小麗認為:與樹葉間空隙大?。纯椎拇笮。┯嘘P(guān)。
(1)根據(jù)所學知識,可確定小林的猜想是不合理的,地面上出現(xiàn)的光斑可以用 光的直線傳播光的直線傳播原理解釋。
(2)為了進行探究,他們制作了A、B、C、D四張帶孔的卡片,如圖2所示,其中A、B卡片中小孔的尺寸均為1mm,C、D卡片中孔的尺寸均為1cm,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(xiàn)的光斑形狀。
①你會選擇 C、DC、D卡片來驗證“光斑形狀與樹葉間空隙形狀(即孔的形狀)有關(guān)系”。
②在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(guān)”時,小麗選用A、C卡片進行實驗探究,發(fā)現(xiàn)白紙上得到兩個圓形光斑,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)論是 不可靠不可靠(選填“可靠”或“不可靠”)的。其原因是:A、C卡片都是圓形,而樹葉間空隙是任意形狀的。
(3)同小組的小明想探究光斑形狀與小孔到光屏的距離是否有關(guān),采用卡片D進行實驗,當屏到孔的距離為30cm時,光斑形狀和孔一樣為三角形(圖3),當屏到孔的距離為150cm時,光斑形狀變?yōu)閳A形(圖4)。通過探究,能得到的結(jié)論是:光斑的形狀還與孔到光屏的距離有關(guān)光斑的形狀還與孔到光屏的距離有關(guān)。
【考點】光學實驗設(shè)計與探究.
【答案】光的直線傳播;C、D;不可靠;光斑的形狀還與孔到光屏的距離有關(guān)
【解答】
【點評】
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發(fā)布:2024/10/14 0:0:2組卷:19引用:1難度:0.7
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1.下面是“夢想組”和“創(chuàng)新組”的同學探究小孔成像實驗的過程:
(1)“創(chuàng)新組”在“制作小孔成像觀察儀”活動中,把制作好的圓筒插入易拉罐中,如圖甲所示,為了使像更清楚,圓筒的 (選填A或B)端是用半透明薄紙制成的光屏。某同學將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置,觀察到蠟燭將在塑料薄膜上成像,產(chǎn)生此現(xiàn)象的原因是 。他還發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后,像離小孔越近,像就越 (選填“大”或“小”)。
(2)下表是“夢想組”同學在硬紙板上挖孔所做的研究太陽的小孔成像實驗記錄表:小孔的形狀 □ 〇 Δ 小孔的最大外徑/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形狀 小 孔 距 地10cm時 □ □ □ 〇 〇 〇 Δ Δ Δ 小 孔 距 地20cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地40cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地80cm時 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 Δ 小 孔 距 地120cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 孔 距 地200cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
①由于太陽距我們很遠,到達地面的光線幾乎平行,所以,當小孔到地面的距離足夠小,地面上的光斑與小孔的形狀是 (選填“一致的”或“不一致的”),這不是太陽的像。
②要使太陽通過小孔成像,必須注意小孔的大小和小孔到地面的距離,當小孔到地面的距離一定時,小孔越 (填“大”或“小”),地面上就越容易得到太陽的像。
③如上表所示,當小孔的最大外徑為5毫米,小孔距地80厘米時,用一張卡片覆蓋在△孔上(相當于把孔變?。?,遮住孔的一部分,讓太陽光透過小孔,與不遮住小孔相比,光斑的形狀 (選填“變化”或“不變”),亮度 (選填“變亮”、“變暗”或“不變”)。發(fā)布:2024/10/24 16:0:1組卷:37引用:1難度:0.5 -
2.在小孔成像實驗中,為了探究像的形狀與哪些因素有關(guān),小明設(shè)計了如圖所示的實驗裝置。將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)通過實驗,可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是 的 像。該實驗的成像原理和樹蔭下的圓形光斑形成的原理 ;
(2)若將小孔變大,則它在薄膜上的像將變 (選填“清晰”或“模糊”);
(3)甲、乙兩圖是探究像的形狀與 的關(guān)系;
(4)比較甲、丙兩圖,可以得出的結(jié)論是 。發(fā)布:2024/10/24 18:0:2組卷:86引用:1難度:0.5 -
3.在“制作小孔成像觀察儀”活動中,小明把制作好的圓筒插入易拉罐中,如圖所示,圓筒的 (A/B)端是半透明薄紙制成的光屏。
(1)用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時,小明移動圓筒位置,增大光屏與小孔之間距離,則光屏上像將 (變大/不變/變小),且所成的像是物體 (選填“正立”或“倒立”)的像。
(2)后來,小明拿掉圓筒上的光屏,仍然像剛才那樣觀察,他 (選填“能”或“不能”)觀察到像。
(3)學習小組對像的清晰度與亮度問題作進一步探究。
①在紙筒底部中心開一小孔a,又在a上下等距的位置再開兩個小孔b、c,光屏上觀察到三個像。在b、c兩孔處放置兩相同的三棱鏡,移動光屏到圖丙位置時,光屏上只出現(xiàn)一個清晰的更亮的像。則b、c兩小孔處三棱鏡放置的方式可能是 。
②若開一個大孔,并在大孔處放一合適的凸透鏡替代上述所有棱鏡后,恰能在圖丙位置光屏上呈現(xiàn)清晰的像,則此像是 (填“放大”、“縮小”或“等大”)的倒立實像;若只用a孔替代凸透鏡,在圖丙位置光屏上所成的像與該透鏡所成的像相比,像的亮度 ,像的大小 。發(fā)布:2024/12/23 20:0:2組卷:235引用:4難度:0.6
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