Question

7．晴天正午，小健與同學從樹蔭下走過時，發(fā)現地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示．光斑的形狀與什么要素有關呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究，他們猜想光斑的形狀：
a．與樹葉形狀有關，光斑是樹葉的影子；
b．與樹葉間空隙形狀有關；
c．與樹葉間空隙大小有關．
（1）根據所學知識，可確定猜想a是不合理 （合理/不合理）的；
（2）為了進行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四個帶孔的卡片，如圖1所示，其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均為2cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同，在進行探究時，他們在地上鋪上一張白紙，把帶孔的卡片置于上方，讓太陽光通過卡片上的孔，觀察紙面上出現的光斑形狀．若讓你在甲、乙、丙、丁四張卡片中選擇一張卡片用來驗證光斑的形狀與樹葉間空隙形狀有關，你選用丙卡片；在探究光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關時，小健選用甲卡片進行實驗探究，發(fā)現白紙上得到四個圓形光斑，由此得出光斑的形狀與樹葉間空隙大小無關的結論，這結論不可靠（可靠/不可靠）．
（3）小健的同桌為了研究孔的大小對光斑形狀的影響，另外設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3所示．接著，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
（4）小健知道了光斑的成因后，又動手制作簡易的針孔相機，他在空易拉罐的底部中央戳個小圓孔，將頂部剪去后，蒙上一層塑料薄膜，將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察蠟燭在塑料薄膜上所成的像是倒立（填“正立”或“倒立”）的實像（填“實像”或“虛像”）．

Answer 1

分析 （1）知道光斑是小孔成像現象，影子是光的直線傳播時遇到不透明的物體而在物體后面出現的光射不到的區(qū)域．
（2）根據控制變量法可知：每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決．
（3）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，只改變孔的大小．
（4）小孔成像成的是倒立的實像，倒立的含義是指上下、左右均相反；

解答 解：（1）猜想a是光斑是樹葉的影子，因為光斑是小孔成像現象，不是影子，所以不合理．
（2）①根據控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關”時，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀，所以符合這一條件的是乙和丙卡片；但乙卡片中由于孔太小，實驗時現象是光斑形狀與孔的形狀無關，所以選擇丙卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”．
②小健選用甲卡片進行實驗探究，而甲卡片孔的形狀相同，孔的大小改變，根據控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關”時，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，所以由此得出的結論是不可靠． 
（3）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．
（4）物體上部發(fā)出或反射的光經小孔后射到薄膜的下部，物體下部發(fā)出或反射的光經小孔后射到薄膜的上部，左面的光線射到右面，所成像上下和左右均相反；所以看到蠟燭的像應為倒立的實像．
故答案為：（1）不合理；  （2）丙； 不可靠；  （3）A； （4）倒立；實像．

點評 本題考查了實驗現象分析、小孔成像原因分析，重點是考查控制變量法的應用，應認真審題、根據題意獲取所需信息是正確解題的關鍵．