Question

14．综合实践活动小组对树荫下的光斑进行研究，研究的问题是：光斑的形状与什么因素有关？对此它们进行了探究，它们猜想光斑的形状：
A．光斑是树叶的影子，与树叶形状有关；    B．与树叶间空隙形状有关；
C．与树叶间空隙大小有关；                         D与树叶间隙到地面的距离有关．
（1）根据所学知识：可确定猜想A是错误．
为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁、戊五张带孔卡片，如图2所示．其中，甲、乙中最小的孔尺寸为3mm，因卡片上的孔尺寸均为3mm，丁、戊卡片中大孔的尺寸均为1cm（边长或直径）．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，让太阳光透过孔在白纸上形成光斑，观察纸面上的光斑形状．
①若让选择一张卡片用来验证猜想B，应该选用丁卡片；
②若让选择一张卡片用来验证猜想C应该选用甲卡片；
③选用戊卡片，在卡片下方约5cm的位置放上白纸，则观察到纸面上光斑的形状为三角形如图（a），逐渐增大卡片和白纸间的距离，则白纸上的光斑的形状又变成了圆形如图（b），由此关于光斑的形状得出的结论光斑的形状还与孔到白纸的距离有关．

Answer 1

分析 （1）知道光斑是小孔成像现象，影子是光的直线传播时遇到不透明的物体而在物体后面出现的光射不到的区域．
（2）根据控制变量法可知：每一次只改变其中的某一个因素，而控制其余几个因素不变，从而研究被改变的这个因素对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决．
根据光斑和影子的形成原因分别分析各实验的结论即可判断．

解答 解：（1）猜想A光斑是树叶的影子是错误的，因为光斑是小孔成像现象，不是影子．
（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要验证光斑的形状与树叶间空隙大小的关系时，根据控制变量法可知，卡片孔的形状相同，改变孔的大小，
故甲卡片符合；
③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；
这说明光斑的形状还与孔到白纸的距离有关．
故答案为：（1）A；（2）①丁；②甲；③光斑的形状还与孔到白纸的距离有关．

点评 本题考查了实验现象分析、小孔成像原因分析，重点是考查控制变量法的应用，应认真审题、根据题意获取所需信息是正确解题的关键．