Question

晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如图所示，光斑的形状与什么要素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究，他们猜想光斑的形状：

a．与树叶形状有关，光斑是树叶的影子

b．与树叶间空隙形状有关；

c．与树叶间空隙大小有关。

（1）根据所学知识，可确定猜想a是_________(选填“合理”或“不合理”)的；

（2）为了进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片，如图所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同，在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光通过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状。

若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状无关，你选用________卡片；

在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论，这结论_________（选填“可靠”或“不可靠”），若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状。

（3）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是_________。

A．通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像；

B．小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关

C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关；

D．不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的

 

Answer 1

【答案】

（1）不合理  （2）乙  不可靠  如图所示（其他答案合理，同样给分）

     （3）C

【解析】

试题分析：地面上的光斑是太阳的实像，跟孔的形状无关。根据所学知识，可确定猜想a是不合理的。验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”，选用乙卡片，即控制孔的大小相同。在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出“光斑的形状与树叶间空隙大小无关”的结论，这个结论是不可靠的。甲卡片中的孔的形状都是圆形的，我们可以选一些不同形状的孔来从新研究。小明采用如图所示的方式进行小孔成像的实验，可以看到较大孔对应的光斑为孔的形状，较小的孔对应的光斑为圆形（太阳的像）。如果增大光屏与小孔的距离，则光斑的形状会渐渐变成圆形。如图，屏到孔的距离为30cm，光斑形状和孔一样为三角形；如屏到孔的距离为150cm，光斑形状变为圆形。如果孔太大，通过孔形成的光斑的形状的确与孔的形状有关；这就不是小孔成像了。在小孔成像中小孔形成的圆形光斑是实像，此像所对应的物体是太阳；不管孔的大小、孔的形状如何变化，光斑都是由光的直线传播形成的。如果要使小孔所形成的圆形光斑大一些，应该将孔到地面的距离变大。

考点： 光的直线传播