Question

9．某同學(xué)用兩個硬紙筒探究小孔成像，如圖所示．
（1）該同學(xué)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．他測出了不同距離時像的高度，并將實驗結(jié)果填在了表格中，根據(jù)表中的數(shù)據(jù)可以得到的結(jié)論是：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成正比（選填“正比”或“反比”）．

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

（2）我們除了發(fā)現(xiàn)像的大小與像到小孔的距離有關(guān)外，還與物體到小孔的距離有關(guān)嗎？在進行探究的過程中，我們應(yīng)控制屏到小孔的距離不變，只改變物體到小孔的距離．
（3）該同學(xué)知道樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測出了某一個光斑的直徑為1.4cm，光斑到小孔的距離為1.5m，從書上查到太陽到地球的距離為1.5×10¹¹m，由此可以估算太陽的直徑為1.4×10⁹ m．

Answer 1

分析 （1）算出表格中像的高度和像到小孔的距離的比值，可以看出比值是一個定值，由此得出像的高度和像到小孔的距離成正比．
（2）根據(jù)實際情況可知，像的大小可能與多個因素有關(guān)，所以在探究像的大小可能與物體的距離有關(guān)時，必須控制屏到小孔的距離不變，改變物體到孔的距離；分析實驗現(xiàn)象即可得出結(jié)論；
（3）根據(jù)像的直徑和像到小孔的距離的比值等于物體的直徑和物體到小孔的距離的比值，列式求解．

解答 解：（1）由表格上的數(shù)據(jù)可知，像的高度隨像到小孔距離的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距離的比值，可以發(fā)現(xiàn)比值是一個定值．所以像的高度h與像到小孔的距離S成正比．
（2）我們除了發(fā)現(xiàn)像的大小與像到小孔的距離有關(guān)外，還與物體到小孔的距離有關(guān)嗎？在進行探究的過程中，我們應(yīng)控制屏幕到小孔的距離不變，只改變物體到小孔的距離，該方法稱為控制變量法；
（3）光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個定值．根據(jù)光線傳播的可逆性可知：太陽直徑和太陽與小孔之間的距離的比值是一個定值，且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等．
太陽的直徑：d=$\frac{1.4cm}{1.5m}$×1.5×10¹¹m=1.4×10¹¹cm=1.4×10⁹m．
故答案為：（1）越大；正比；（2）屏；（3）1.4×10⁹．

點評 此題考查的是小孔成像的知識，第二問和第三問是難點，要用物體所成像的直徑和像到小孔距離的比值是一個定值來解答．是一道比較難的題目．