题目内容

4.(1)在“探究树荫下的光斑”综合实践活动中,小明在一张卡片上挖了一个边长为1cm的正方形孔(如图1所示),在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,发现地面上的光斑是正方形;若要在地面上能出现圆形光斑,应将卡片远离(填“靠近”或“远离”)地面;前者光斑是由于光的直线传播(填“直线传播”、“反射”或“色散”)形成,后者光斑是太阳(填“太阳”或“孔”)的像.

(2)为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小华设计了开有三角形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图2所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中(孔到地面的距离使终保持不变).小华将观察到的光斑形状和大小变化情况在图3中方格纸内画出(分别用序号甲、乙、丙、丁表示),其中最左边的光斑为移动卡片乙前出现的真实情况.根据你的观察,小华所画光斑中可能会出现的真实情况有哪些?甲、丙、丁(填序号).

分析 (1)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.
(2)小孔成像是光的直线传播形成的,探究孔的大小对光斑形状的影响,必须控制孔的形状不变,只改变孔的大小.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.

解答 解:(1)在阳光下卡片水平放在离地面5cm处,地面上的光斑是正方形,该正方形是卡片上的正方形孔经沿直线传播的光形成的影子;将卡片远离地面,太阳经卡片上的孔成像,形成圆形光斑,即小孔成像.
(2)在卡片到地面(孔到光屏)的距离一定时,当孔较大时,在地面上形成的是孔的像,形状与孔的形状相同;当孔小到一定程度时,地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像),光斑的形状与太阳的形状相同,是圆形的;随孔的减小,光斑面积减小,圆形光斑减小,圆形光斑变暗.由图示可知,符合实际的情况是:甲、丙、丁.
故答案为:(1)远离;直线传播;太阳;(2)甲、丙、丁.

点评 此题主要考查小孔成像的特点,对像的特点要知道,属于基础知识.

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