Question

2．学习了光学知识后，小桐和小朵想自己探究小孔成像现象．如图a所示，她们给两个空罐的底部中央分别打上了一个圆孔和一个方孔，再用两片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）甲图中点燃的蜡烛距小孔a，像距小孔b，则半透明膜上的像是D
A．倒立的虚像    B．正立的虚像    C．正立的实像    D．倒立的实像
（2）由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与小孔形状的关系．
（3）分析比较甲、丙两图，可以得出小孔成像与物体的形状有关．
（4）该实验说明小孔成像的原理是光沿直线传播．
（5）日食奇观时，如果利用丙实验装置对“”形太阳进行观察，在半透明塑料膜上看到像的形状是如图b中的C．
（6）如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，则它的塑料膜上所成的像的大小会变小（大/小），为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，应该换用长度更长（长/短）的空罐．

Answer 1

分析 根据以下内容答题：
（1）蜡烛发出的光在空气中沿直线传播，经过小孔射在半透明纸上，从而形成一个倒立的烛焰的像；
（2）找出甲乙中相同的量和不同的量，分析研究小孔成像与变化量间的关系；
（3）研究小孔成像与物体的形状有关，控制其它因素相同，只改变物体的形状，据此回答；
（4）小孔成像的原理是光沿直线传播；
（5）根据小孔成像的原理作答；
（6）根据小孔成像的原理作图分析回答．

解答 解：（1）小孔成像成的是一个倒立的像，像是由实际光线会聚而成的，是实像．
故选D；
（2）甲乙两图中，物体（蜡烛焰）形状相同，物体到小孔的距离相同，像距相同，而小孔的形状不同，所成的像形状相同，所以，由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与小孔形状的关系；
（3）研究小孔成像与物体的形状有关，控制物体到小孔的距离、像距、小孔的形状相同，只改变物体的形状，所以，应分析比较 甲、丙两图，因成像形状不同，所以得出的结论是：小孔成像与物体的形状有关．
（4）三个实验都表明，物体发出的沿直线传播的光，经过小孔后在后面的屏上形成物体的像，即小孔成像，证明了光是沿直线传播的；
（5）根据小孔成像成像的原理：光是沿直线传播的，所以成的像是上下颠倒、左右颠倒的，故选C；
甲图和乙图中孔的形状不同，由此可见：小孔成像中像的形状取决于物体的形状，与小孔的形状无关．
故答案为：小孔成像与小孔的形状．
（6）如果保持空罐的位置和长度不变，仅将蜡烛远离小孔，如下图所示，根据光的直线传播作图，则它的塑料膜上所成的像（如下图中的斜线部分，B′A′为原来成的像）的大小会变小；

由上图可知，为了使所成像能恢复成和原来一样大，则此时在蜡烛和小孔位置不变情况下，光屏适当向后移动，成像能恢复成和原来一样大，即应该换用长度更长的空罐．
故答案为：（1）D；
（2）孔的形状；
（3）甲、丙；
（4）光的直线传播；
（5）C；
（6）小；长．

点评 此题考查的小孔成像的原因及特点和控制变量法的应用，以及像物大小关系的判断，有一定难度
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．