浩浩同学在学完光学中小孔成像的知识后，提出一个问题：小孔在光屏上所成像的形状与什么因素有关？浩浩同学经过讨论后提出以下猜想。
猜想一：像的形状可能与物体的形状有关。
猜想二：像的形状可能与小孔的形状有关。
浩浩同学在王老师的帮助下制作了“E”、“F”和“R”形状的LED发光字来充当物体，并制作了两个带有不同形状小孔的纸筒，纸筒另一端绷装半透明膜，做好装置后浩浩同学进行了如下实验探究：
（1）请在图1中的半透明纸上画出物体AB的像A'B'。
（2）物理学上将“E”、“F”和“R”形状的LED发光的字称为 光源光源。为了便于观察，该实验最好在较 黑暗黑暗（选填“明亮”或“黑暗”）的环境中进行。
（3）浩浩同学将“F”发光字固定好后，先用小圆形孔纸筒进行实验，在半透明膜上观察到倒立的“F”，如图2甲所示。小孔成像中所成的像能呈现在半透明膜上，实验中发现像偏向光屏下方，要使像成在光屏中央，应将物体向 下下（选填“上”或“下”）移动，调整好后浩浩同学将实验结果记录在设计好的表格中，再换用小方形孔纸筒进行实验，并观察记录。
（4）同学们再换用“E”和“R”形状的发光字，分别按照实验（3）进行实验，并将观察到的结果记录在表格中（如表所示）。
①通过比较 1、3、5或2、4、61、3、5或2、4、6（每组用3次实验做对比，并用顿号隔开，写一组即可），同学们验证猜想一，得出结论：当小孔的形状相同时，小孔所成的像与物体的形状有关。
②同学们通过比较1、2，3、4和5、6，同学们验证了猜想二，得出结论：当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关。
③浩浩同学在上述实验过程中，采用的主要的探究物理问题的方法是 控制变量法控制变量法。
④通过研究，浩浩同学明白了：树荫下的圆形光斑（如图2乙）就是 太阳太阳通过树叶间的小孔在地面上形成的像。
| 实验次数 | 发光字 | 小孔形状 | 像的形状 | |
| 1 | F | 圆形 | 倒立 |
|
| 2 | F | 方形 | 倒立 |
|
| 3 | E | 圆形 | 倒立 |
|
| 4 | E | 方形 | 倒立 |
|
| 5 | R | 圆形 | 倒立 |
|
| 6 | R | 方形 | 倒立 |
|
【考点】光学实验设计与探究．
【答案】光源；黑暗；下；1、3、5或2、4、6；当物体的形状相同时，像的形状和小孔的形状无关；控制变量法；太阳
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：52引用：1难度：0.4
相似题
-
1．下面是“梦想组”和“创新组”的同学探究小孔成像实验的过程：
（1）“创新组”在“制作小孔成像观察仪”活动中，把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图甲所示，为了使像更清楚，圆筒的 （选填A或B）端是用半透明薄纸制成的光屏。某同学将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，产生此现象的原因是 。他还发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越近，像就越 （选填“大”或“小”）。
（2）下表是“梦想组”同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录表：
小明和他的同学分析上表的结果，得出了一些结论，请你帮他们补充完整：小孔的形状 □ 〇 Δ 小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形状 小 孔 距 地10cm时 □ □ □ 〇 〇 〇 Δ Δ Δ 小 孔 距 地20cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地40cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地80cm时 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 Δ 小 孔 距 地120cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 孔 距 地200cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
①由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，所以，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是 （选填“一致的”或“不一致的”），这不是太阳的像。
②要使太阳通过小孔成像，必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离，当小孔到地面的距离一定时，小孔越 （填“大”或“小”），地面上就越容易得到太阳的像。
③如上表所示，当小孔的最大外径为5毫米，小孔距地80厘米时，用一张卡片覆盖在△孔上（相当于把孔变小），遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状 （选填“变化”或“不变”），亮度 （选填“变亮”、“变暗”或“不变”）。发布：2024/10/24 16:0:1组卷：38引用：1难度：0.5 -
2．在小孔成像实验中，为了探究像的形状与哪些因素有关，小明设计了如图所示的实验装置。将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）通过实验，可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是 的 像。该实验的成像原理和树荫下的圆形光斑形成的原理 ；
（2）若将小孔变大，则它在薄膜上的像将变 （选填“清晰”或“模糊”）；
（3）甲、乙两图是探究像的形状与 的关系；
（4）比较甲、丙两图，可以得出的结论是 。发布：2024/10/24 18:0:2组卷：88引用：1难度：0.5 -
3．在“制作小孔成像观察仪”活动中，小明把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图所示，圆筒的 （A/B）端是半透明薄纸制成的光屏。
（1）用制成的小孔成像观察仪观察静物时，小明移动圆筒位置，增大光屏与小孔之间距离，则光屏上像将 （变大/不变/变小），且所成的像是物体 （选填“正立”或“倒立”）的像。
（2）后来，小明拿掉圆筒上的光屏，仍然像刚才那样观察，他 （选填“能”或“不能”）观察到像。
（3）学习小组对像的清晰度与亮度问题作进一步探究。
①在纸筒底部中心开一小孔a,又在a上下等距的位置再开两个小孔b、c,光屏上观察到三个像。在b、c两孔处放置两相同的三棱镜，移动光屏到图丙位置时，光屏上只出现一个清晰的更亮的像。则b、c两小孔处三棱镜放置的方式可能是 。
②若开一个大孔，并在大孔处放一合适的凸透镜替代上述所有棱镜后，恰能在图丙位置光屏上呈现清晰的像，则此像是 （填“放大”、“缩小”或“等大”）的倒立实像；若只用a孔替代凸透镜，在图丙位置光屏上所成的像与该透镜所成的像相比，像的亮度 ，像的大小 。发布：2024/12/23 20:0:2组卷：255引用：4难度：0.6
