题目内容
12．
大约两千四百年前，我国的学者墨子和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原因．小光同学将两个长度均为50cm，直径为5cm的直筒套在一起，做成如图所示的仪器（M筒的直径稍大，可以在N筒上并左右移动）．（1）小孔成的像是倒立的实像．可以用光在同种均匀介质中沿直线传播解释，所成的像与小孔的形状无关．
（2）若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像距不变，像的大小变小（以上两空选填“变大”“不变”或“变小”）．
（3）十五的夜晚，将小孔对准明月，测得月亮最大像的直径是9.1mm，已知月地距离为380000km．月球的直径约为3.458×103km．
分析 （1）光在同种均匀物质中沿直线传播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；小孔所成的像与物体本身形状相似；
（2）可利用三角形相似的性质解答后面两个问题．
解答 解：（1）由于小孔所成的像是由实际光线会聚而成的，因此小孔成的像是倒立的实像，这是光的直线传播造成的；小孔所成的像是物体本身的像，与小孔的形状无关；
（2）见下图：若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像仍然成在M筒的右侧，像距不变；让物体远离N筒，△AOB与△A′OB′的相似比变大，AB大小不变，则像变小；
（3）见下图：要使月亮所成的像最大，则MN=OD=50cm+50cm=100cm=1m，
根据相似三角形的性质，$\frac{OC}{OD}$=$\frac{AB}{A′{B}^{′}}$
$\frac{3.8×1{0}^{8}m}{1m}$=$\frac{AB}{9.1×1{0}^{-3}m}$，
解得：AB=3.458×106m=3.458×103km．
故答案为：（1）实；直线传播；无；（2）不变；变小；（3）3.458×103．
点评 分析“小孔成像”时，对小孔的要求是小孔应很小，如果小孔过大，则通过的是大面积的光束，不再呈现小孔成像现象；小孔成像说明光具有沿直线传播特点．
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