Question

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：（6分）

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。

Answer 1

（1）不合理 （2）乙 不可靠 如图所示（其他答案合理，同样给分）

（3）C

解析试题分析：地面上的光斑是太阳的实像，跟孔的形状无关。根据所学知识，可确定猜想a是不合理的。验证“光斑的形状与树叶间空隙形状（即孔的形状）有关”，选用乙卡片，即控制孔的大小相同。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，这个结论是不可靠的。甲卡片中的孔的形状都是圆形的，我们可以选一些不同形状的孔来从新研究。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）。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；这就不是小孔成像了。在小孔成像中小孔形成的圆形光斑是实像，此像所对应的物体是太阳；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。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大。
考点： 光的直线传播