题目内容
19．
小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他在空易拉罐底部的中央，用钉子戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明纸．（1）小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛的倒立（选填“正立”或“倒立”）的像，这现象可用光的直线传播知识解释．
（2）小明实验时发现小孔成像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大与哪些因素有关．他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关．于是他用同一支蜡烛实验，且保持蜡烛到小孔的距离不变，在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时，他测出了像的高度（见下表）．
| 小孔到半透明纸的距离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 |
（3）通过实验，小明得到了正确的结论后很高兴．但他又想，像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢？在设计这个实验时小明应注意控制物体的高度、像到小孔的距离不变．
分析 （1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像；是由于光的直线传播造成的；
（2）小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根据影响像大小的因素结合表中数据进行解答．
（3）根据影响小孔成像大小的因素，在实验时应注意控制相应的变量．
解答 解：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是倒立的实像，这种现象叫小孔成像；其成像的原理是光的直线传播；
（2）从表格中可以看出：当蜡烛和小孔的距离保持不变时，半透明纸离小孔越远，所成的像越大．且小孔到半透明纸的距离每增加2cm，像的高度增大1cm，以最后一组数据为例，继续将距离增大至13cm，则：小孔到半透明纸的距离增大了13cm-10cm=3cm．则像的高度将增大1.5cm，达到5cm+1.5cm=6.5cm．
（3）小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，因此，我们在研究像的大小与蜡烛离小的距离是否有关时，根据控制变量法的要求，我们应该控制物体的高度、像到小孔的距离不变．
故答案为：（1）倒立；直线传播；
（2）大；6.5；
（3）物体的高度；像到小孔的距离．
点评 此题主要考查小孔成像的原理和像的特点，属于光学的探究实验，涉及到的知识虽然只有光的直线传播，但解答起来有一定的难度，属中档题．
练习册系列答案
相关题目
2．学习了电学知识后，小明对影响电阻大小的部分因素进行了进一步的探究，器材有：开关、电流表、电源（电压恒为1.5V）各一个，三根完全相同的合金丝，导线若干．
【实验过程】电路如图1所示，将合金丝以不同方式接入电路A，B之间，闭合S后，记录的数据如表：
回答下列问题：
（1）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中．
（2）导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系．
A．电阻的大小与长度的关系是：材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比；
B．电阻的大小与横截面积的关系是：材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比；
（3）进行多次测量的目的是使结论具有普通性．
（4）此实验也可以得出电流与电阻的关系是：电压一定时，通过导体电流与电阻成反比．
（5）用上述合金材料制成常1m，横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω．而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2，则一根合金丝的电阻为2.5Ω，长度为1.25m．
【实验过程】电路如图1所示，将合金丝以不同方式接入电路A，B之间，闭合S后，记录的数据如表：
| 连接方式 | 一根 | 两根串联 | 三根串联 | 两根并联 | 三根并联 |
| 电流表读数/A | 0.3 | 0.2 | 1.2 | 1.8 |
（1）图2是一根合金丝接入电路时电流表的读数，请将其填入表格中．
（2）导体电阻的大小跟材料、长度、横截面积的关系．
A．电阻的大小与长度的关系是：材料和横截面积相同，导体的电阻跟长度成正比；
B．电阻的大小与横截面积的关系是：材料和长度相同，导体的电阻跟横截面积成反比；
（3）进行多次测量的目的是使结论具有普通性．
（4）此实验也可以得出电流与电阻的关系是：电压一定时，通过导体电流与电阻成反比．
（5）用上述合金材料制成常1m，横截面积1mm2的电阻丝的阻值为1Ω．而实验中所用合金丝的横截面积为0.5mm2，则一根合金丝的电阻为2.5Ω，长度为1.25m．
4．
小张、小王两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似，小张同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小王同学便提出：导体的电阻可能跟导体的长度、横截面积有关．
为了研究导体的电阻与哪些因素有关，他们设计了如图所示的电路，且在常温下选用手头拥有的长度、横截面积不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中．
表一 铝丝
表二 铝丝
（1）分析比较实验序号1与4或2与5可得出的定性结论是：常温下，铝丝长度相同，铝丝的横截面积越小，电阻越大．
（2）分析比较表二（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：常温下，铝丝横截面积相同时，铝丝的电阻与长度成正比（选填“正”或“反”）．
（3）请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论．
（a）分析比较（1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值相同，电阻相同．
（b）分析比较（1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值不同，电阻不相同；铝丝长度与横截面积的比值越大，电阻越大．
（4）他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系．为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需添加的器材为导体乙和导体丙．（选填“导体甲”、“导体乙”、“导体丙”）．
器材：
导体甲 长度为0.2米、横截面积为0.2毫米2的铝丝
导体乙 长度为0.2米、横截面积为0.4毫米2的镍铬合金丝
导体丙 长度为0.45米、横截面积为0.3毫米2的康铜丝．
小张、小王两同学学习了电流、电压和电阻知识后，发现电流与水管中的水流相似、电压与水压差相似，小张同学提出：导体对电流的阻碍作用可能与水管对水流阻碍作用相似，随后小王同学便提出：导体的电阻可能跟导体的长度、横截面积有关．为了研究导体的电阻与哪些因素有关，他们设计了如图所示的电路，且在常温下选用手头拥有的长度、横截面积不同的铝丝接入电路的MN两点间，利用电流表和电压表测量后计算出阻值，将数据记录在表一、表二中．
表一 铝丝
| 实验序号 | 长度l（米） | 横截面积S（毫米2） | 电阻R（欧） |
| 1 | 0.1 | 0.1 | 0.028 |
| 2 | 0.2 | 0.4 | 0.014 |
| 3 | 0.45 | 0.3 | 0.042 |
| 实验序号 | 长度l（米） | 横截面积S（毫米2） | 电阻R（欧） |
| 4 | 0.1 | 0.2 | 0.014 |
| 5 | 0.2 | 0.2 | 0.028 |
| 6 | 0.3 | 0.2 | 0.042 |
（2）分析比较表二（选填“表一”或“表二”）的相关数据可得出的定量结论是：常温下，铝丝横截面积相同时，铝丝的电阻与长度成正比（选填“正”或“反”）．
（3）请进一步综合分析表一、表二的相关数据，并归纳得出结论．
（a）分析比较（1与5）、（2与4）或（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值相同，电阻相同．
（b）分析比较（1与5）、（2与4）和（3与6）的数据及相关条件，可得出的初步结论是：常温下，铝丝长度与横截面积的比值不同，电阻不相同；铝丝长度与横截面积的比值越大，电阻越大．
（4）他们继续分析表一和表二的数据及相关条件，发现无法得到导体的电阻与材料的关系．为了进一步探究导体的电阻与材料的关系，需添加的器材为导体乙和导体丙．（选填“导体甲”、“导体乙”、“导体丙”）．
器材：
导体甲 长度为0.2米、横截面积为0.2毫米2的铝丝
导体乙 长度为0.2米、横截面积为0.4毫米2的镍铬合金丝
导体丙 长度为0.45米、横截面积为0.3毫米2的康铜丝．
热机是将内能转化成机械能的机器，其中如图所示是热机的排气冲程；若某汽油机上标有飞轮转动参数为1200r/min，则该汽油机每秒钟完成40个冲程，做功10次．
9．一天，小明在商店看到这样一则宣传广告：“天宝牌电热水壶高效，节能、省时，烧开一壶水仅需3分钟…”小明心想：难道这是真的吗？他仔细看了电热水壶的铭牌（如表所示），带着疑问，进行了计算． 已知：1L=1dm3，ρ水=1.0×103kg/m3，c水=4.2×103J/（kg•℃）．
（1）这壶水的质量是多少？
（2）这壶水从20℃到烧开，需要吸收多少热量？
（3）假如电能全部转化为热能且全部被水吸收，请根据计算结果判断广告中所说的“3分钟”是否真实？
（1）这壶水的质量是多少？
| 额定电压 | 220V |
| 额定功率 | 1000W |
| 容积 | 2L |
| 超温保护器 | 熔断温度110℃ |
（3）假如电能全部转化为热能且全部被水吸收，请根据计算结果判断广告中所说的“3分钟”是否真实？