Question

12．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象．如图所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上．分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像．
（1）分析比较甲、乙两图，可以得出怎样的结论？物体通过小孔所成的像与孔的形状无关
（2）分析比较甲、丙两图，可以得出怎样的结论？所成的像的形状由物体的形状决定
（3）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是倒立（选填“正立”或“倒立”）的实像，说明小孔成像的原理是光的直线传播．
（4）树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像．
（5）该同学发现发光体和小孔的位置固定后，屏离小孔越远，像就越大．他测出了不同距离时像的高度，并将实验结果填在了表格中，根据表中的数据可以得到的结论是：像的高度h与像到小孔的距离S成正比．

像到小孔的距离S/cm	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0
像的高度h/cm	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0

（6）如果用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半，留一个半圆形小孔透光，控制其他条件不变，蒙起后与蒙起前比较像发生的变化有亮度减弱．

Answer 1

分析 （1）小孔成像的原理是光沿直线传播，小孔成像的形状和孔的形状无关，与物体的形状有关．
（2）算出表格中像的高度和像到小孔的距离的比值，可以看出比值是一个定值，由此得出像的高度和像到小孔的距离成正比．
（3）像的亮度与光线的多少有关，光线越多，像越亮，光线越小，像越暗．

解答 解：（1）在甲图和乙图中不同的是孔的形状，但所成的像相同．故小孔成像（的形状）与小孔的形状无关．
（2）在甲图和丙图中不同的是物体的形状，所成的像也不同．故小孔成像（的形状）与物体的形状由物体的形状决定．
（3）观察三次成像可知：所成的像是倒立的，说明小孔成像的原理是光沿直线传播．
（4）树荫下的圆形光斑就是太阳的像．
（5）由表格上的数据可知，像的高度随像到小孔距离的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距离的比值，可以发现比值是一个定值，所以像的高度h与像到小孔的距离S成正比．
（6）用不透光的黑纸把圆形小孔蒙起一半，留一个半圆形小孔透光，控制其他条件不变，则通过小孔的光线将减少一半，因此蒙起后的像将比蒙起前的像暗．
故答案为：（1）物体通过小孔所成的像与孔的形状无关；（2）所成的像的形状由物体的形状决定；（3）倒立；光的直线传播；（4）太阳；（5）像的高度h与像到小孔的距离S成正比；（6）亮度减弱．

点评 此题考查的是小孔成像的特点，以及像物大小关系的判断，是一道基础题；认真审题，仔细观察，从题干中得到有用的信息，是解题的关键；解题时注意控制变量法的应用．