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1、專訓(xùn)1 影和小孔成像的探究
1.影是光在直線傳播的過程中遇到不透明物質(zhì)時,在其背面形成的陰暗區(qū)。同一物體在不同條件下形成的影子大小不同。
2.小孔成像成的是倒立的實像,像的大小會隨物體和光屏到小孔的距離的改變而改變。
3.探究影子大小的影響因素和小孔成像的特點,應(yīng)利用控制變量法。
影的探究
1.小東與幾位同學(xué)做手影游戲時發(fā)現(xiàn),手影大小經(jīng)常在改變,影子的大小與哪些因素有關(guān)?他猜想:影子的大小可能與光源到物體的距離有關(guān),他們借助如圖甲所示的實驗裝置,來探究影子高度與光源到物體距離的關(guān)系。實驗中,把手電筒正對黑板擦由近及遠先后放在距離黑板擦不同的位置,保持其他因素不變,分別測量影子在墻面
2、上的高度。記錄數(shù)據(jù)如下表:
手電筒到黑板擦距離l/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
(1)分析數(shù)據(jù)他們發(fā)現(xiàn):若保持其他因素不變,當(dāng)手電筒由近處逐漸遠離黑板擦?xí)r,影子的高度隨之________。
(2)為了進一步發(fā)現(xiàn)其中的規(guī)律,他們根據(jù)數(shù)據(jù)繪制了影子高度H隨手電筒到黑板擦距離l變化的圖象(如圖乙)。由圖象可知,當(dāng)手電筒到黑板擦的距離l=35 cm時,影子的高度H大致是________cm。
(3)當(dāng)手電筒距黑板擦較遠時,觀察圖象的變化趨勢發(fā)現(xiàn),影子變小得________(填“快”
3、或“慢”);當(dāng)手電筒距離黑板擦足夠遠時,影子大小將____________(填“逐漸變大”“逐漸變小”或“基本不變”)。
(第1題圖)
小孔成像的探究(對比法)
2.學(xué)習(xí)了光學(xué)知識后,愛動腦筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像現(xiàn)象。如圖所示,他們給兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔,再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分別將小孔對著燭焰和燈絲,可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。
(1)分析比較甲、乙兩圖可以得出:小孔成的像與小孔的形狀________(填“有關(guān)”或“無關(guān)”)。
(第2題圖)
(2)分析比較甲、丙兩圖可以得出:小孔成的像與物體的形狀________(填“有
4、關(guān)”或“無關(guān)”)。
(3)通過實驗可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是________(填“正立”或“倒立”)的實像。
(4)在研究小孔成的像與小孔的形狀、物體的形狀關(guān)系時,采用了一種很重要的研究方法,這種方法是________法。
(5)在研究光在均勻介質(zhì)中沿直線傳播的規(guī)律時,為了能看清光在空氣中的傳播路徑,通常在空氣中______________,這種研究問題的方法叫轉(zhuǎn)換法。
(第3題圖)
3.如圖所示,某同學(xué)用硬紙筒探究小孔成像。
(1)小孔成像的原理是____________________________________。
(2)請在圖中作出蠟燭AB在屏上所成的像A′B
5、′(要求標(biāo)出A′、B′)。
(3)該同學(xué)將一根高3 cm的蠟燭固定在小孔前6 cm處,改變像到小孔的距離,測出了不同距離時像的高度,填在表格中:
像到小孔的距離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
根據(jù)表中的數(shù)據(jù)和實驗觀察到的現(xiàn)象可以得到的結(jié)論是:蠟燭和小孔的位置固定后,像的高度h與像到小孔的距離s成________(填“正比”或“反比”),當(dāng)像到小孔的距離小于蠟燭到小孔的距離時,所成的像是________(填“放大”“縮小”或“等大”)的,物體通過小孔所成的像一定是________(填“倒
6、立”“放大”“等大”或“縮小”)的。
專訓(xùn)答案
專訓(xùn)1
1.(1)減小 (2)15.5 (3)慢;基本不變 點撥:(1)由表中數(shù)據(jù)可以看出,當(dāng)手電筒由近處逐漸遠離黑板擦?xí)r,影子的高度隨之減??;(2)由圖象可知,當(dāng)l=35 cm時對應(yīng)的H大致為15.5 cm;(3)從圖象中曲線的變化趨勢可發(fā)現(xiàn),當(dāng)手電筒距黑板擦較遠時,影子變化較慢;當(dāng)手電筒距離黑板擦足夠遠時,影子大小基本不變。
2.(1)無關(guān) (2)有關(guān) (3)倒立 (4)對比 (5)充入煙霧
3.解:(1)光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播 (2)如圖所示。 (3)正比;縮??;倒立
(第3題圖)
點撥:(3)由表中數(shù)據(jù)可知,像的高度和像到小孔距離的比值是一個定值,即像的高度h與像到小孔的距離s成正比。由表中的數(shù)據(jù)可知,當(dāng)像到小孔的距離為2.0 cm、4.0 cm時,像的高度為1.0 cm、2.0 cm,均小于蠟燭的高3 cm,可見當(dāng)像到小孔的距離小于蠟燭到小孔的距離時,所成的像是縮小的。由表中數(shù)據(jù)可知,當(dāng)像到小孔的距離和蠟燭到小孔的距離相等時,即為6.0 cm,此時蠟燭和像的高度均為3.0 cm;當(dāng)像到小孔的距離大于蠟燭到小孔的距離時,即8.0 cm、10.0 cm,像的高度為4.0 cm、5.0 cm,均大于蠟燭的高3 cm;所以物體通過小孔所成的像可能是放大的、可能是等大的、可能是縮小的,但一定是倒立的。