Question

17．小明同學(xué)用易拉罐做小孔成像實驗．
（1）請在圖甲中作出蠟燭AB的像A′B′．
（2）小明發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像的大小與像離小孔的遠(yuǎn)近有關(guān)，
于是他測出了不同距離時像的高度，填在表格中：

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

請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙坐標(biāo)中畫出h和s的關(guān)系圖象．

（3）從圖中可以看出h和s滿足的關(guān)系是：成正比例關(guān)系；
（4）將蠟燭向上方移動，則它在半透明紙上的像將向下方（填上方、下方）移動；
（5）小明發(fā)現(xiàn)：夏天，太陽光通過樹葉間縫隙，會在地面上留下許多圓形的光斑，它們實際是太陽的實像，其形成原理是：光的直線傳播．
（6）接著，為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，小明設(shè)計了四種開有不同形狀孔的卡片甲，并用另一張卡片乙覆蓋在甲上，如圖所示從圖示位置沿箭頭方向水平移動乙，觀察光斑形狀的變化情況．下列合乎要求的是A．

Answer 1

分析 （1）蠟燭AB經(jīng)過小孔會成倒立的實像，根據(jù)光的直線傳播原理進(jìn)行作圖．
（2）根據(jù)給出的數(shù)據(jù)在坐標(biāo)系上描點，連線，得到圖象．
（3）分析圖象，得到h與s的關(guān)系．
（4）光線沿直線傳播，當(dāng)蠟燭沿右上方移動時，蠟燭上各點發(fā)出的光線也沿右上方移動，所成的像將沿順左下方移動．
（5）光在同一均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的，小孔成像的原理就是光的直線傳播．
（6）小孔成像是光的直線傳播形成的，探究孔的大小對光斑形狀的影響，必須控制孔的形狀不變，只改變孔的大�。�

解答 解：（1）從AB兩點通過小孔沿直線作出端點A、B的像點A′、B′，連接A′、B′即為物體AB的像，如圖所示：

（2）在坐標(biāo)系上分別描出點（2.0，1.0）、（4.0，2.0）、（6.0，3.0）、（8.0，4.0）、（10.0，5.0），用平滑的曲線連接各點得到h與s的關(guān)系圖象，如圖所示：

（3）從圖象上可以看出，s增大幾倍，h也隨之增大幾倍，即像的高度與孔到像的距離是一條過原點的傾斜的直線，所以像的高度與孔到像的距離是成正比關(guān)系．
（4）因為光線沿直線傳播，將蠟燭向上方移動，則它在薄膜上的像將向下方移動；
（5）樹葉下面的光斑是太陽光通過濃密的樹葉中的小孔所成的太陽的實像，這是由光的直線傳播形成的；
（6）A圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀始終是三角形，并且逐漸變小，故A符合要求；
BCD三圖中隨著卡片乙向左移動，孔的形狀發(fā)生了變化，不符合要求．
故答案為：（1）見上圖；（2）見上圖；（3）成正比例關(guān)系；（4）下方；（5）太陽的實像；光的直線傳播；（6）A．

點評 此題考查的是小孔成像的知識，（4）小題盡管是考查小孔成像，實際上是考查學(xué)生對控制變量法的理解，抓住變量和不變量是解題的關(guān)鍵．