题目内容
【题目】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.光斑形状与什么因素有关呢?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(选填“合理”或“不合理”).
(2)为进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片,如图所示.其中,甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于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,让太阳光透过卡片上的孔,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来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”,应选用卡片.在探究“光斑形状与树叶间空隙形状是否有关”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“光斑形状与树叶间空隙形状无关”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.
【答案】
(1)不合理
(2)丙;不可靠;![]()
(3)C
【解析】解:(1)猜想a是光斑是树叶的影子,因为光斑是小孔成像现象,不是影子,所以不合理.(2)①根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时,保持树叶间空隙大小不变,改变孔的形状,观察光斑的形状,所以符合这一条件的是乙和丙卡片; 但在乙卡片中由于孔太小,实验时现象是光斑形状与孔的形状无关,所以为了选择丙卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”.②小明选用甲卡片进行实验探究,而甲卡片孔的形状相同,孔的大小改变,根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时,保持树叶间空隙大小不变,改变孔的形状,所以由此得出的结论是不可靠. ③根据控制变量法可知:验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”时,保持树叶间空隙大小不变,孔的形状不同,所以设计的带孔的卡片如图:
;(3)图1实验说明:在光屏与小孔的距离相同的条件下,
如果孔较小,通过孔形成的光斑是小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关;
如果孔太大,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;
图2与图3实验说明:在孔的形状一定的条件下,
如果光屏与小孔的距离较近,通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象,而是影子的原因,则光斑形状与孔的形状有关;
如果光屏与小孔的距离较远时,通过孔形成的光斑属于小孔成像现象,光斑形状与孔的形状无关;
由上可知:A、B、D正确;
小孔所形成的光斑,其大小与孔到地面的距离有关;大孔所形成的光斑,其大小与孔到地面的距离无关;故C选项错.
所以答案是:(1)不合理;(2)丙;不可靠;如上图;(3)C.