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【题目】学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象.如图所示,他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)甲图中点燃的蜡烛距小孔20cm,它成像在距小孔15cm,则半透明膜上的像是_____

A. 倒立、放大的像 B. 正立、缩小的像 C. 倒立、缩小的像 D. 正立、放大的像

(2)由甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与________的关系.

(3)分析比较________________两图,可以得出小孔成像与物体的形状有关;

(4)小明和小红明白了:树荫下的圆形光斑(如图所示)就是_____通过树叶间的小孔在地面上形成的像.

(5)小明和小红还联想到:在太阳光或者日光灯下, 如果挡住了光的去路,地面上就会形成影子.细心的小明进一步发现,在日光灯下的影子灰蒙蒙一片,一点也不清楚,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)

小明发现,蜡烛影子越来越________(填“深”或“浅”),这时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!”

请你替小明回答:原来不透明物体的周围,若四周都有光源,就________.生活中的________(填一种应用)就运用这一结论.

【答案】C; 孔的形状; 太阳 不会形成影子 无影灯

【解析】

根据以下内容答题:

(1)蜡烛发出的光在空气中沿直线传播,经过小孔射在半透明纸上,从而形成一个倒立的烛焰的像;像的大小与像距和物距的关系有关,若像距大于物距,像大于物;若像距小于物距,像小于物。

(2)(3)小孔成像的原理是光沿直线传播,小孔成像的形状和孔的形状无关,与物体的形状有关。

(4)树荫下的光斑是太阳的实像;

(5)要知道小明明白了什么,必须清楚实验的探究过程:在木块旁边点一根蜡烛,影子较明显,在木块旁边点两根、三根影子逐渐变得不明显,若在木块旁边点很多蜡烛,则木块的影子消失,由此小明得到了结论;联想生活中物体周围有很多光源且没有影子的例子。

(1)小孔成像成的是一个倒立的像,像是由实际光线会聚而成的,是实像;像到小孔光的距离15cm小于蜡烛到小孔的距离20cm,所成的像是缩小的像;故选C;

(2)甲图和乙图中孔的形状不同,物体(蜡烛焰)形状相同,所成的像的形状相同,由此可见:小孔成像中像的形状取决于物体的形状,与小孔的形状无关。所以甲、乙两图可知实验是在研究小孔成像与孔的形状的关系

(3)甲图与丙图中物体的形状不同,小孔的形状相同,所成的像的形状不同,由此可见:小孔成像的形状与物体的形状有关;

(4)树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上所成的实像。

(5)通过老师的实验可知,不透明物体的周围,光源越多,形成的影子越浅,或影子越不明显;原来不透明物体的周围,当四周都有光源,就不会形成影子。例如:为防止做手术时出现影子影响手术的进行,手术室内用的无影灯,就运用这一结论。

故答案为:(1)C;(2)孔的形状;(3)甲;丙;(4)太阳;(5)浅;不会形成影子;无影灯。

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