晴天正午,小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑。光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?对此他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子
b.与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关;
c.与树叶间空隙大小(即孔的大小)有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a是_________(合理、不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均大于2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同。在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状。
让你在甲、乙、丁三张卡片中选择一张卡片用来验证“光斑的形状与树叶间空隙形状(即孔的形状)有关”,你选用________卡片;在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时,小明选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出“光斑的形状与树叶间空隙大小无关”的结论,这结论_________(可靠、不可靠),若由你进行探究,你将如何设计带孔的卡片?请在虚线框内画出孔的形状。
(3)小明采用如图4所示的方式进行小孔成像的实验,可以看到较大孔对应的光斑为孔的形状,较小的孔对应的光斑为圆形(太阳的像)。如果增大光屏与小孔的距离,则光斑的形状会渐渐变成圆形。如图5,屏到孔的距离为30cm,光斑形状和孔一样为三角形;如屏到孔的距离为150cm,光斑形状变为圆形(图6)。
通过探究,他们得到了以下结论,其中错误的是_________。
A.如果孔太大,通过孔形成的光斑的形状的确与孔的形状有关; |
B.小孔形成的圆形光斑是实像,此像所对应的物体是太阳; |
C.如果要使小孔所形成的圆形光斑大一些,应该将孔到地面的距离变小; |
D.不管孔的大小、孔的形状如何变化,光斑都是由光的直线传播形成的。 |
某校“物理探究性学习”的两个活动小组,分别利用“烟”进行了如下探究实验:
(1)甲小组:在探究“光的传播”实验中,发现光的传播路径不易于观察,他们将一个透明的圆筒型密闭盒中充入烟,然后让手电筒的光线从圆筒中穿过,就能清晰看到光是沿直线传播的(如图甲).
该实验是利用光遇到空气中小的固体颗粒发生 ,使光进入人的眼睛,人能看到光的传播路径.
(2)乙小组:在空的可乐瓶中注入浓烟,点燃一支蜡烛,把瓶口对准蜡烛的火焰,并保持适当的距离,拍动瓶底,可以看见“烟圈”一个一个的“射出”,并能把火焰“吹灭”(如图乙).
实验现象可以得出的结论是声波能传递 。
晴天正午,小健与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示.光斑的形状与什么要素有关呢?光斑又是如何形成的呢?他们马上进行了探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关.
(1)根据所学知识,可确定猜想a是______ (合理/不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了甲、乙、丙、丁四个带孔的卡片,如图所示,其中甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3mm,甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均为2cm,且丙、丁卡片中大孔尺寸相同,在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状.若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片用来验证光斑的形状与树叶间空隙形状有关,你选用______卡片;
(3)在探究光斑形状与树叶间空隙大小是否有关时,小健选用甲卡片进行实验探究,发现白纸上得到四个圆形光斑,由此得出光斑的形状与树叶间空隙大小无关的结论,这结论______(可靠/不可靠)。
(4)小健的同桌为了研究孔的大小对光斑形状的影响,另外设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上,如图所示.接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况.下列合乎要求的是( )
小明同学用易拉罐做小孔成像实验,他在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(1)小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛(如右图所示),则在半透明纸上会看到蜡烛的______(选填“正立”或“倒立”)的像,这现象可用光的_________________知识解释.
(2)小明实验时发现小孔成像的大小会变化,于是他设计实验探究小孔所成像的大与哪些因素有关。他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一支蜡烛实验,且保持蜡烛到小孔的距离不变,在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时,他测出了像的高度(见下表).
小孔到半透明纸的距离s/cm |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10.0 |
像的高度h/cm |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
从表格中可以看出:当蜡烛和小孔的距离保持不变时,半透明纸离小孔越远,所成的像越_________。请你根据有关结论判断:当半透明纸距小孔13 cm时,像的高度是________cm.
(3)通过实验,小明得到了正确的结论后很高兴.但他又想,像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢?在设计这个实验时小明应注意控制___________________、______________________不变。
小明同学用易拉罐做小孔成像实验,他在空易拉罐底部的中央,用钉子戳一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜。
(1)小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛(如右图所示),则在半透明纸上会看到蜡烛的______(选填“正立”或“倒立”)的像,这现象可用光的_________________知识解释.
(2)小明实验时发现小孔成像的大小会变化,于是他设计实验探究小孔所成像的大与哪些因素有关。他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关。于是他用同一支蜡烛实验,且保持蜡烛到小孔的距离不变,在多次改变小孔到半透明纸之间的距离时,他测出了像的高度(见下表).
小孔到半透明纸的距离s/cm |
2.0 |
4.0 |
6.0 |
8.0 |
10.0 |
像的高度h/cm |
1.0 |
2.0 |
3.0 |
4.0 |
5.0 |
从表格中可以看出:当蜡烛和小孔的距离保持不变时,半透明纸离小孔越远,所成的像越_________。请你根据有关结论判断:当半透明纸距小孔13 cm时,像的高度是________cm.
(3)通过实验,小明得到了正确的结论后很高兴.但他又想,像的大小会不会跟蜡烛离小孔的距离有关呢?在设计这个实验时小明应注意控制___________________、______________________不变。
如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的像是 (填“实像”或“虚像”);其成像的原理是 ;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.三角形光斑 | B.圆形光斑 |
C.烛焰的正立像 | D.烛焰的倒立像 |
(3)从右侧眼睛看过去,将蜡烛在孔前绕顺时针旋转,则人眼看到的塑料薄膜上的像是 (选填“顺”或“逆”)时针旋转的;
(4)为了增大烛焰所成的像,可采取的办法是:
(5)晴天太阳透过树叶缝隙形成的圆形光斑与上述原理相同,其圆形光斑大小不一的原因是 。
综合实践活动:小明与同学从树荫下走过时,发现地面上有许多大小、形状不同的光斑,如图所示,光斑的形状与什么因素有关呢?光斑又如何形成的呢?对此小明决定探究,他们猜想光斑的形状:
a.与树叶形状有关,光斑是树叶的影子;
b.与树叶间空隙形状有关;
c.与树叶间空隙大小有关。
(1)根据所学知识,可确定猜想a是 (合理/不合理)的;
(2)为了进行探究,他们制作了带孔的卡片,如图甲所示,卡片中各孔尺寸相同(约为1cm),在进行探究时,他们在地上铺上一张白纸,把带孔的卡片置于上方,让太阳光通过卡片上的孔,观察纸面上出现的光斑形状。
(3)为验证猜想b,保持孔的大小不变,小明让带孔卡片离地面白纸较近时,看到光斑与卡片中孔的形状 ,(选填“相同”或“不同”);然后让带孔卡板远离白纸,到一定距离后,白纸上的光斑又成了圆形,而且亮斑将变 (选填“大”或“小”)变 (选填“暗”或“亮”);这说明光斑的形状还与
有关。
(4)为验证猜想c,小华设计了图1的装置,小明设计了图2的装置,如图所示。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,改变孔的大小,同时观察光斑形状的变化情况。你认为 设计更合理,依据是 。
(5)通过探究,他们初步得到了以下结论, 光斑(填光斑的形状)一般是太阳的像,光斑的形状与树叶间空隙形状、树叶间空隙大小、树叶间空隙与地面的距离有关。不管光斑是不是像,他们都是由光的 形成的。
如图所示,找一个空的易拉罐,用钉子在易拉罐底部的中央敲一个小孔,将易拉罐的顶部剪去后,蒙上一层塑料薄膜,这样就制成了一个针孔照相机,其实就是小孔成像的实验装置。将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点:
(1)蜡烛在塑料薄膜上所成的像是_______(填“实像”或“虚像”);其成像的原理是___________________;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是( )
A.三角形光斑 | B.圆形光斑 | C.蜡烛的正立像 | D.蜡烛的倒立像 |
(3)为了增大蜡烛所成的像,可采取的办法是(写出一种办法): __________ 。
下表列出的是在进行探究实验时遇到的一些实际问题,请你把解决问题的方法填写在表中对应的空格里.
实际问题 |
解决方法 |
在探究“声音的产生”实验中,拍桌子时桌面的振幅太小,不便于观察. |
在桌面上撒些泡沫颗粒,观察拍桌子时泡沫的跳动 |
为探究“光在空气中的传播情况”,按亮激光小手电,但不能观察到光的传播路径. |
|
手里仅有一把分度值为1mm的刻度尺,无法直接测量物理课本中一张纸的厚度. |
|
为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了以下猜想:
①影子长度可能与物体离光源的远近有关②影子长度可能与光源的高度有关③影子长度可能与物体高度有关。
于是同学们开始设计并进行实验,实验装置如图:在水平地面上竖直固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。
(1)保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如下表:
点光源的高度H/cm |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
影子长度L/cm |
30 |
15 |
10 |
7.5 |
6 |
该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是 (填猜想序号)
(2)分析上述实验数据还可:在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量 (选填“增大”、“减小”或“不变”)
(3)图中S可表示点光源到短木条的距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系,具体操作是:保持 不变,改变 。(两空同时答对才可得分)
在太阳光或白炽灯下,如果挡住了光的去路,就会形成清晰的影子.可是小明却发现,在日光灯下的影子灰蒙蒙一片,一点不清楚,特别是处处装点着电灯的大厅里,人和物的影子就更是模糊不清了.这是为什么呢?小明去问物理老师,老师拿出几根蜡烛、一个圆柱形铁块,让小明做了如下实验:
(1)木块放在桌子上,旁边点上一只蜡烛.观察铁块的影子.(如图A)
(2)在旁边再点上一只蜡烛,观察铁块的影子(如图B)
(3)继续在铁块旁边点蜡烛,直到将蜡烛围满铁块四周,观察铁块的影子(如图C和D)结果小明发现,蜡烛影子越来越淡,最后几乎没有了!他又比较了一下白炽灯和日光灯,看到白炽灯的灯丝很集中,而日光灯的灯管却很长,他想了一会后,高兴的说:“老师,我明白了!”
请回答下列问题:
(1)小明明白了怎样的道理?请替她回答一下.
(2)此结论在生活中可有什么应用?请举一例.
(3)在上述研究过程中,使用了哪些探究要素?
小华用两个硬纸筒制成针孔照相机探究小孔成像,如图a所示。
(1)请在图a中画图解释蜡烛AB在屏上所成A′B′像的原因。
(2)2009年夏季,中国出现了日食奇观.若小华借助小孔成像实验装置对“”形太阳进行观察,如图b所示,则她在半透明光屏上看到像的形状是( )
(3)①小华发现蜡烛和小孔的位置固定后,像离小孔越远,像就越大。她测出了不同距离时像的高度,填在表格中。请根据表格中的数据,在图c中作出像的高度h随像到小孔的距离s变化的图线。根据表中的数据及描绘的图线可得到:蜡烛和小孔的位置固定后,像的高度h与像到小孔的距离S关系的数学表达式为 。
②如图d所示,小孔的位置和屏的位置固定后,只将蜡烛AB由甲位置移到乙位置,可观察到屏上蜡烛的像_________(选填“变大”、“变小”或“不变”)。
(4)晴天的正午时分,走在泰兴羌溪公园茂密的樟树林下,你会看到阳光透过树叶的缝隙而在地上留下许多大小不同的圆形光斑(如图e所示),这是 (选填“太阳”、“树叶的缝隙”或“树叶”)的 (选填“像”或“影子”),光斑大小不同的原因是 。
学习了光学知识后,爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象.如图所示,她们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上.分别将小孔对着烛焰和灯丝,可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像.
(1)分析比较甲、乙两图,可以得出怎样的结论? ;
(2)分析比较甲、丙两图,可以得出怎样的结论? ;
(3)通过实验,可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 (选填“正立”或“倒立”)的实像,说明小孔成像的原理是 .
(4)树荫下的圆形光斑就是 通过树叶间的小孔在地面上所成的实像.
某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动。
(1)如图甲将红、绿、 三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;
(2)如图乙在树荫下观察:阳光透过树叶的缝隙倾泻下来,在地上留下斑驳的树影和圆形的光斑,圆形的光斑实质是 ;
(3)如图丙通过三个小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是____,此时看见的 (选填“是”或“不是)蜡烛通过小孔成的像;
(4)如图丁所示是用易拉罐简易针孔照相机,利用它观察窗外景物时,人的眼睛对着_ _(选填“膜”或“孔”)进行观察,可以看__ __像(完整描述像的特点)。
如表是小明同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录表:
小明和他的同学分析上表的结果,得出了一些结论,请你帮他们补充完整.
(1)小孔成像是由于光的 形成的.
(2)由于太阳距我们很远,到达地面的光线几乎平行,所以,当小孔到地面的距离足够小,地面上的光斑与小孔的形状是一致的,这不是太阳的像.要使太阳通过小孔成像,必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离,当小孔到地面的距离一定时,小孔越 (填“大”或“小”),地面上就越容易得到太阳的像.