Question

在探究“小孔成像”的实验中，一组同学相互配合做了以下实验，请你根据他们的实验过程和现象回答问题：
①如图所示，找来5个同样的易拉罐，在每个罐的底部钻出大小不同的孔，制作了5个小孔成像仪器；

②用一个“F”形状的发光器作为实验光源；
③将光源和小孔成像器固定在光具座上，保持光源与小孔的距离不变，用5个小孔成像仪器分别观测像的大小，并进行比较，记录的现象和表格如下（d表示小孔直径）：

	孔径大小/mm	成像清晰度	亮度	像的大小
1号	＜1	很清晰	很暗	很小
2号	1	比较清晰	比较暗	比较小
3号	2	清晰	明亮	正常大小
4号	3	模糊	比较亮	比较大
5号	5	很模糊	很亮	很大

由此得出结论：在光源与小孔距离一定时，小孔越大，成的像越

 

（“清晰”或“模糊”）．因此在做小孔成像实验时，为了使观察到的像更清晰，应将易拉罐底部的孔钻的

 

一些（“大”或“小”）．
（1）做完这组实验以后，有的同学想知道小孔成像时像的大小与哪些因素有关，他做出以下猜想：
猜想一：孔径的大小，孔径越大，像越大；
猜想二：小孔与物体的距离，距离越长，像越小；
猜想三：小孔与光屏的距离，距离越长，像越大．
为了验证猜想二，必须控制

 

、

 

相同，改变

 

，这种研究物理问题的方法叫做

 

．
实验过程中，小组的同学发现，随着光源距离小孔的距离越来越近，所成的像越来越

 

，说明猜想二是

 

（“正确”或“错误”）的；
（2）请你在图中画出小孔成像的原理，并由此判断，小孔成像像的性质是

 

立的

 

（“实像”或“虚像”）．

Answer 1

分析：（1）分析表格中所提到的孔的大小与所成像的清晰度的关系分析即可判断．
（2）根据实际情况可知，像的大小可能与多个因素有关，所以在探究像的大小可能与物体的距离有关时，必须控制光源的大小不变，孔的大小不变，改变物体到孔的距离；分析实验现象即可得出结论；
（3）据小孔成像的原理作图即可．

解答：解：分析表格中所提到的孔的大小与所成像的清晰度的关系能看出，孔越小，像越清晰，孔越大，像越模糊，所以做小孔成像实验时，为了使观察到的像更清晰，应将易拉罐底部的孔钻的小一些；
（1）像的大小可能与物体的距离有关时，必须控制光源的大小不变，孔的大小不变，改变物体到孔的距离即可，该方法称为控制变量法；
据下图的成像原理能看出，随着光源距离小孔的距离越来越近，所成的像越来越大，说明猜想二是错误的．

（2）由于小孔成像是根据光沿直线传播的原理形成的，所以光路图如下：

由于实像能成在光屏上，而虚像不能成在光屏上，所以此时小孔成的是倒立的实像；
故答案为：模糊；小；（1）光源的大小相同；孔径的大小；孔到物体的距离；控制变量法；大；错误；（2）光路图见上面的分析；倒；实．

点评：本题考查了小孔成像的原理和影响成像大小的因素，关键是控制变量法在实验中的应用和知道影响成像的因素以及实验的方法．