Question

2．现在让我们一起来探究小孔成像的规律．
实验器材：针、不透明纸、白炽灯、桌子、白纸．
探究设想：根据光的直线传播原理，研究小孔成像规律，这里的光源是白炽灯里的钨丝，所成的像是钨丝通过小孔在白纸上成的倒立实像．实验过程及问题：如图所示，在不透明纸上用针扎一个直径约1mm的小孔，让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上（光屏），在白纸上可看到一个清晰的灯丝的光斑，这种现象叫做小孔成像，这种现象是由于光的直线传播形成的．
（1）保持灯和白纸的位置不动，向上移动小孔，像的大小将变大，像的亮度将变暗．
（2）保持灯和小孔的位置不动，向上移动白纸，像的大小将变小，像的亮度将变亮．
（3）保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将变小，像的亮度将变暗，以上三种实验方法是物理学中常用的方法叫做控制变量法．
（4）通过上述实验，我们的得出怎样的结论？

Answer 1

分析 在孔后的光屏上形成了像，这是小孔成像，成像的形状与物体的形状相同．小孔成像的原理：光的直线传播．
（1）（2）小孔成像的特点：倒立的实像，小孔成像的大小取决于与物距和像距的大小．
（3）控制变量法就是每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决．
（4）根据小孔成像特点总结．

解答 解：白炽灯泡发出的光沿直线穿过小孔射到白纸上，白纸上得到一个白炽灯泡灯丝的像；这是小孔成像现象，是由于光的直线传播形成的．
（1）向上移动小孔时，小孔到灯泡之间的距离减小，小孔到白纸之间的距离变大，则像的大小变大．像的亮度将变暗．
（2）保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，光线比较集中，像的大小将变小，像的亮度将变亮；
（3）保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将变小，像的亮度将变暗．以上三种实验方法是每一次只改变其中的某一个变量，而控制其余几个变量不变，从而研究被改变的这个变量对事物影响，分别加以研究，最后再综合解决，这种方法叫做控制变量法．
（4）小孔成像规律：小孔所成的像是光源的倒立的实像，像的大小和亮暗随着光源到小孔的距离和光屏（白纸）到小孔的距离变化而变化：
屏（白纸）离小孔越远，所成的像越大越暗；离小孔越近，所成像就越小越亮．
故答案为：灯丝的；小孔成像；光的直线传播；
（1）大；暗；
（2）小；亮；
（3）小；暗；控制变量法； 
（4）小孔所成的像是光源的倒立的实像，像的大小和亮暗随着光源到小孔的距离和光屏（白纸）到小孔的距离变化而变化：
屏（白纸）离小孔越远，所成的像越大越暗；离小孔越近，所成像就越小越亮．

点评 此题考查了小孔成像，知道小孔所成的像的性质，大小取决于与物距和像距的大小关系，该知识点在平时的复习中比较容易忽视，需要引起注意．