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【题目】如图所示某同学用硬纸筒探究小孔成像。

(1)小孔成像的原理是_______________________

(2)请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像AB′(要求标出A′、B′) ___________

(3)该同学将一根长3 cm的蜡烛固定在小孔前6 cm改变像到小孔的距离测出了不同距离时像的高度填在表格中:

根据表中的数据和实验观察到的现象可以得到的结论是: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_______(正比反比”),当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时所成的像是_____(放大”“缩小等大”)物体通过小孔所成的像一定是_______(倒立”“放大”“等大缩小”)的。

【答案】光在同种均匀介质中沿直线传播正比缩小倒立

【解析】

(1)小孔成像的原理是:光在同种均匀介质中沿直线传播;
(2)发光物体的每一个点都可看作为点光源,每个点光源发出的光都会通过小孔照到屏幕的某个区域;蜡烛A点发出的光线经小孔下边缘,到达光屏下部,蜡烛B点发出的光线经小孔上边缘,到达光屏的上部,成的像是倒立的实像,蜡烛成像的光路图如图所示:

(3)①由表格上的数据可知,像的高度随像到小孔距离的增大而增大,求出像的高度和像到小孔距离的比值,可以发现比值是一个定值;所以像的高度h与像到小孔的距离s成正比;
②由表中的数据可知,当像到小孔的距离为2.0cm、4.0cm时,成像的长度为1.0cm、2.0cm,均小于蜡烛的长3cm,所以当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时,所成的像是缩小的;
③由表可知,当像到小孔的距离和蜡烛到小孔的距离相等时,即为6.0cm,此时蜡烛和像均为3.0cm;
当像到小孔的距离大于蜡烛到小孔的距离相等时,即8.0cm、10.0cm,成像的长度为4.0cm、5.0cm,均大于蜡烛的长3cm;
所以物体通过小孔所成的像可能是放大的、可能是等大、可能是缩小的,但一定是倒立的。
故答案为:(1)光的直线传播;(2)如上图所示;(3)正比;缩小;倒立的。

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