Question

【题目】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，如图所示．光斑形状与什么因素有关呢？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（选填“合理”或“不合理”）．
（2）为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔卡片，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，让太阳光透过卡片上的孔，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来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用卡片．在探究“光斑形状与树叶间空隙形状是否有关”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“光斑形状与树叶间空隙形状无关”的结论，这结论（选填“可靠”或“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）通过探究，他们得到了以下结论，其中错误的是 ．
A.通过小孔形成的圆形光斑是像，通过大孔形成的光斑不是像
B.小孔形成的光斑与小孔的形状无关，大孔形成的光斑与大孔的形状有关
C.小孔和大孔所形成的光斑，其大小均与孔到地面的距离有关
D.不管光斑是不是像，它们都是由光的直线传播形成的．

Answer 1

【答案】
（1）不合理
（2）丙；不可靠；
（3）C
【解析】解：（1）猜想a是光斑是树叶的影子，因为光斑是小孔成像现象，不是影子，所以不合理．（2）①根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，观察光斑的形状，所以符合这一条件的是乙和丙卡片； 但在乙卡片中由于孔太小，实验时现象是光斑形状与孔的形状无关，所以为了选择丙卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”．②小明选用甲卡片进行实验探究，而甲卡片孔的形状相同，孔的大小改变，根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”时，保持树叶间空隙大小不变，改变孔的形状，所以由此得出的结论是不可靠． ③根据控制变量法可知：验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”时，保持树叶间空隙大小不变，孔的形状不同，所以设计的带孔的卡片如图：
；（3）图1实验说明：在光屏与小孔的距离相同的条件下，
如果孔较小，通过孔形成的光斑是小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关；
如果孔太大，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；
图2与图3实验说明：在孔的形状一定的条件下，
如果光屏与小孔的距离较近，通过孔形成的光斑不再是小孔成像现象，而是影子的原因，则光斑形状与孔的形状有关；
如果光屏与小孔的距离较远时，通过孔形成的光斑属于小孔成像现象，光斑形状与孔的形状无关；
由上可知：A、B、D正确；
小孔所形成的光斑，其大小与孔到地面的距离有关；大孔所形成的光斑，其大小与孔到地面的距离无关；故C选项错．
所以答案是：（1）不合理；（2）丙；不可靠；如上图；（3）C．