题目内容

1．在研究小孔成像综合实践活动中，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，蒙上一层半透明塑料薄膜．
（1）小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如右上图所示），则在半透明纸上会看到蜡烛的倒立（正立/倒立）的像．该实验应该在较暗（亮/暗）的环境下进行．
（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小与哪些因素有关．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/cm2.04.06.08.010.0
像的高度h/cm1.02.03.04.05.0
①从上表中数据可以看出：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．
②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、小孔到半透明纸的距离不变．
③小明发现小孔会成上下颠倒的像，他想小孔成的像会不会左右也相反呢？为了验证这个说法，他准备制作一个LED灯组作为物体进行研究，下列关于LED灯组制作形状的选择最适合的是D（A/B/C/D）．

（3）在活动中，与小明同在一个活动小组的同学提出了一个现象：在树荫下玩耍时发现地上有许多圆形和非圆形的光斑．大家分析认为树叶间有缝隙，相当于小孔，阳光透过小孔成的是太阳的像，应该是圆形的，怎么会出现非圆形的呢？经过思考小星猜想；非圆形的光斑可能是由于小孔太大造成的；小明猜想：非圆形的光斑可能是由于小孔离地面太近造成的．为此他们又进行了下列实验：（一）在卡片纸上挖一方形小孔，在地面上放一白纸作为光屏；让太阳光穿过小孔，移动卡片纸，在光屏上形成圆形光斑，测出卡片纸离光屏的距离为s；（二）让卡片纸逐渐靠近光屏，发现像由圆形慢慢变成方形；（三）保持卡片纸离光屏的距离s不变，逐渐增大方形孔，发现像由圆形慢慢变成方形．
①通过以上探究证实了两人（小星/小明/两人）的猜想是正确的．
②小明通过进一步实验发现：当小方孔的边长一定时，若卡片纸到地面的距离大于某一个值（通常称为临界值）时，光斑是圆形；而当卡片纸到地面的距离小于临界值时，光斑开始变成方形，且通过实验收集了下表所示数据．通过数据分析可知：临界值s和小方孔的边长a之间的数量关系为s=（200）a2，由此可知，如果小方孔的边长为2.0cm，则卡片纸到地面的距离至少为800cm时才能看到圆形的光斑．
小方孔的边长a/cm0.20.40.60.8
临界值s/cm83272128

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；实验时，成像的物体和环境对比度越大，成像物体越亮，像越清晰．
（2）①小孔成像成的是倒立的像，像的大小与物到孔的距离、孔到薄膜的距离有关；孔到薄膜的距离一定时，物到孔的距离越大，所成的像越小．
②小孔成像中，像的大小与蜡烛的大小、蜡烛到小孔的距离、小孔到半透明纸的距离有关，研究与其中某一个因素的关系时，采用控制变量法的思想．
③小孔会成上下颠倒、左右相反的像，所以根据图形中字母颠倒后的形状分析即可判断．
（3）①根据实验控制的变量分析实验步骤，然后得出结论．
②分析表中实验数据，找出s与a的关系，然后分析答题．

解答 解：（1）蜡烛在塑料薄膜上所成的像是实像，其成像的原理是光的直线传播；烛焰是成像物体，在明亮的环境中，烛焰和明亮环境的对比度降低，成像不太清晰．故该实验在较暗的环境下效果更好．
（2）①从表中的数据可以看出，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．
②根据控制变量法的思想，小明在探究像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关时，应该控制蜡烛的高度和小孔到半透明纸的距离不变．
③A、X形状的光源，颠倒后，形状和原来是一样的，所以不能明显的表现出上下颠倒的特性，故A错误；
B、H形状的光源，颠倒后，形状和原来是一样的，所以不能明显的表现出上下颠倒的特性，故B错误；
C、W形状的光源，左右颠倒后，形状和原来是一样的，所以不能明显的表现出上下颠倒的特性，故C错误；
D、L形状的光源，上下颠倒、左右颠倒后，形状和原来都是不一样的，所以能明显的表现出小孔成像的特性，故D正确；
（3）①保持孔的大小与形状不变，让卡片纸逐渐靠近光屏，发现像由圆形慢慢变成方形，说明光斑的形状与孔到光屏的距离有关，说明小强的猜想是正确的；
保持卡片纸离光屏的距离s不变，逐渐增大方形孔，发现像由圆形慢慢变成方形，说明光斑的形状与孔的大小有关，证明小林的猜想是正确的；
由以上分析可知，小星与小林两人的猜想都是正确的；
②由表中实验数据可知，a变为原来的2、3、4倍时，s变为原来的：4、9、16倍，说明s与a的平方成正比，设s=ka2，将a=0.2cm、s=8cm代入解得：k=200/cm，
则临界值s和小方孔的边长a之间的数量关系为s=200a2；如果小方孔的边长为2.0cm，s的临界值：s=200a2=200/cm×（2.0cm）2=800cm，
则卡片纸到地面的距离至少为800cm时才能看到圆形的光斑；
故答案为：（1）倒立；暗；
（2）①大；②物体的高度；小孔到半透明纸的距离；③D；
（3）①两人；②200；800．

点评 此题主要考查小孔成像的原理和像的特点，重点是小孔、蜡烛、薄膜三者之间的位置关系和大小变化规律，属于光学的基本实验，应当掌握．

练习册系列答案
相关题目
11．如图所示，有一束光线从空气中射入某种透明介质在分界面发生反射和折射．则OB是反射光线，OA是折射光线．入射角是30度．
12．夏天，从冰箱中取出的汽水瓶，放置一会儿，表面会变湿，用干毛巾擦也无法擦干，这是为什么？
9．关于温度、热量和内能，下列说法正确的是（　　）
A．温度高的物体含有的热量多
B．冰水混合物吸热时，温度不变，内能增大
C．物体的温度不变，其内能就一定不变
D．物体的内能增加，一定是从外界吸收了热能
16．走进气象站，可以看到如图所示的百叶箱，箱内主要的测量仪器有：两支湿度计（绝对湿度计和相对湿度计）和两支温度计（测量并记录一天中最高气温的温度计和最低气温的温度计）．
（1）百叶箱的表面涂成白色，是为了反射（反射/吸收）太阳光，避免阳光照射时，太阳光中的红外线（红外线/紫外线）对箱内温度的影响，并且要求安装百叶箱时其门朝向北（北/西）．
物质水水银酒精乙醚
凝固点/℃0-39-117-114
沸点/℃1003577835
（2）右面表格是一些物质的凝固点和沸点．百叶箱中若选用液体温度计，根据表中数据，在我国各个地区都能测量气温的温度计是酒精（乙醚/酒精/水银/水）温度计；测量最高气温的温度计与体温计（体温计/实验室温度计）的结构是相似的．（我国各个地区温度范围：-52.3℃～49.6℃）
6．有一个氧气瓶，其容积为20dm3，里面装有2.5kg/m3的氧气，某次抢救病人用去了10g氧气，此病人需要冰块进行物理降温，取450g水凝固成冰后使用．（ρ冰=0.9×103kg/m3）．求：
（1）氧气瓶内剩余氧气的质量是多少g？剩余氧气的密度为多少g/cm3？
（2）水凝固成冰后体积增大了多少cm3？
13．在做“研究充水玻璃管中气泡的运动规律”实验时，小明取长50cm的细玻璃管注满水，管中留一小气泡，将玻璃管反转后，观察气泡的运动情况，如图甲所示．
（1）实验时，小明将玻璃管翻转后，他等气泡运动一段路程后才开始计时，这是因为刚开始气泡做变速运动，待运动趋于稳定便于计时．
（2）若以气泡为参照物，玻璃管口的塞子是运动（选填“运动”或“静止”）的．
（3）小明将实验所测得的数据记录在下表中，请你在图乙的坐标中画出s-t图象．
从O点开始的路程s/cm010203040
从O点开始计时的时间t/s05101520
（4）根据实验数据和所画的图象，可归纳出：一段路程后，气泡运动的路程和时间近似成正（选填“正”或“反”）比，运动速度可以看做是不变（选填“改变”或“不变”）的．
（5）实验时，玻璃管的放置应B
A．一定竖直固定放置   B．可以倾斜固定放置    C．可用手拿玻璃管放置，便于观察和读数．
10．对人体安全的电压是不高于36V；家里的家用电器的连接方式是并联的．
11．如图所示，有一个小磁针在通电螺线管旁边静止．
（1）在图中标明该螺线管的N极和S极．
（2）在图中表明电源的正负极．

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网