Question

小華用兩個硬紙筒制成針孔照相機探究小孔成像，如圖a所示．

（1）請在圖a中畫圖解釋蠟燭AB在屏上所成A′B′像的原因．
（2）2009年夏季，中國出現(xiàn)了日食奇觀．若小華借助小孔成像實驗裝置對“”形太陽進行觀察，如圖b所示，則她在半透明光屏上看到像的形狀是________

（3）①小華發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠，像就越大．她測出了不同距離時像的高度，填在表格中．請根據(jù)表格中的數(shù)據(jù)，在圖c中作出像的高度h隨像到小孔的距離s變化的圖線．根據(jù)表中的數(shù)據(jù)及描繪的圖線可得到：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系的數(shù)學表達式為________．

像的高度h/cm	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
像到小孔的距離S/cm	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0

②如圖d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，可觀察到屏上蠟燭的像________（選填“變大”、“變小”或“不變”）．
（4）晴天的正午時分，走在泰興羌溪公園茂密的樟樹林下，你會看到陽光透過樹葉的縫隙而在地上留下許多大小不同的圓形光斑（如圖e所示），這是________（選填“太陽”、“樹葉的縫隙”或“樹葉”）的________（選填“像”或“影子”），光斑大小不同的原因是________．

Answer 1

解：（1）由于小孔成像是據(jù)光的直線傳播的原理形成的，所以據(jù)光的直線傳播的特點畫出即可，見下圖1；

（2）由小孔成像的特點可知日偏食經(jīng)小孔成的像的缺口正好在日偏食缺口的對側(cè)，所以選項B符合題意；
（3）①據(jù)表格中的數(shù)據(jù)不難看出，蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離S關(guān)系的數(shù)學表達式為h=（或S=2h）；再據(jù)描點連線的方法做出對應的圖即可，答案見上圖2；
②如圖d所示，小孔的位置和屏的位置固定后，只將蠟燭AB由甲位置移到乙位置，據(jù)光的直線傳播可知，屏上蠟燭的像將變小，同時像距也變�。�
（4）光斑是太陽通過樹葉間的小孔所成的像，由于樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）不同，使得光斑大小不同．
故答案為：（1）見上圖；（2）B；（3）①見圖2； h=（或S=2h）； ②變小；4）太陽； 像；樹葉縫隙到地面的距離（或樹葉縫隙的高度）．
分析：（1）小孔成像的原理是光的直線傳播，小孔所成的像一定是倒立的實像，至于成像的大小取決于像到小孔的距離．據(jù)此畫出光路圖來即可．
（2）小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象；物體上部的光線通過小孔后，射到了光屏的下部；物體下部的光線通過小孔后，射到了光屏的上部，因此通過小孔后所成的像是倒立的像．
（3）根據(jù)表格中像的高度和像到小孔的距離，在圖中描點作圖；同時能看出它們間的具體關(guān)系式．
（4）結(jié)合（1）中小孔成像的知識分析即可判斷．
點評：知道小孔成像的原因和特點，并熟悉成像的大小取決于像到小孔的距離是解決該題的關(guān)鍵．