Question

晴天正午，小明與同學(xué)從樹蔭下走過時，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，如圖所示．光斑形狀與什么因素有關(guān)呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究．他們猜想光斑形狀：

a．與樹葉形狀有關(guān)，光斑是樹葉的影子；
b．與樹葉間空隙形狀有關(guān)；
c．與樹葉間空隙大小有關(guān)．
（1）根據(jù)所學(xué)知識，可確定猜想a

不合理

（選填“合理”或“不合理”）．
（2）為進行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四張帶孔卡片，如圖所示．其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均為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．在進行探究時，他們在地上鋪上一張白紙，把帶孔的卡片置于上方，讓太陽光透過卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀．若讓你在甲、乙、丙、丁四張卡片中選擇一張卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)”，應(yīng)選用

丙

卡片．在探究“光斑形狀與樹葉間空隙形狀是否有關(guān)”時，小明選用甲卡片進行實驗探究，發(fā)現(xiàn)白紙上得到四個圓形光斑，由此得出“光斑形狀與樹葉間空隙形狀無關(guān)”的結(jié)論，這結(jié)論

不可靠

（選填“可靠”或“不可靠”）．若由你進行探究，你將如何設(shè)計帶孔的卡片？請在虛線框內(nèi)畫出孔的形狀．
（3）通過探究，他們得到了以下結(jié)論，其中錯誤的是

C

．
A．通過小孔形成的圓形光斑是像，通過大孔形成的光斑不是像
B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無關(guān)，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關(guān)
C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關(guān)
D．不管光斑是不是像，它們都是由光的直線傳播形成的．

Answer 1

分析：（1）知道光斑是小孔成像現(xiàn)象，影子是光的直線傳播時遇到不透明的物體而在物體后面出現(xiàn)的光射不到的區(qū)域．
（2）根據(jù)控制變量法可知：每一次只改變其中的某一個因素，而控制其余幾個因素不變，從而研究被改變的這個因素對事物影響，分別加以研究，最后再綜合解決．
（3）根據(jù)光斑和影子的形成原因分別分析各實驗的結(jié)論即可判斷．

解答：解：（1）猜想a是光斑是樹葉的影子，因為光斑是小孔成像現(xiàn)象，不是影子，所以不合理．
（2）①根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”時，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，觀察光斑的形狀，所以符合這一條件的是乙和丙卡片；
但在乙卡片中由于孔太小，實驗時現(xiàn)象是光斑形狀與孔的形狀無關(guān)，所以為了選擇丙卡片來證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)”．
②小明選用甲卡片進行實驗探究，而甲卡片孔的形狀相同，孔的大小改變，根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”時，保持樹葉間空隙大小不變，改變孔的形狀，所以由此得出的結(jié)論是不可靠． 
③根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙形狀（即孔的形狀）有關(guān)”時，保持樹葉間空隙大小不變，孔的形狀不同，所以設(shè)計的帶孔的卡片如圖：

（3）圖1實驗說明：在光屏與小孔的距離相同的條件下，
如果孔較小，通過孔形成的光斑是小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無關(guān)；
如果孔太大，通過孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，而是影子的原因，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；
圖2與圖3實驗說明：在孔的形狀一定的條件下，
如果光屏與小孔的距離較近，通過孔形成的光斑不再是小孔成像現(xiàn)象，而是影子的原因，則光斑形狀與孔的形狀有關(guān)；
如果光屏與小孔的距離較遠(yuǎn)時，通過孔形成的光斑屬于小孔成像現(xiàn)象，光斑形狀與孔的形狀無關(guān)；
由上可知：A、B、D正確；
小孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離有關(guān)；大孔所形成的光斑，其大小與孔到地面的距離無關(guān)；故C選項錯．
故答案為：（1）不合理；（2）丙；不可靠；如上圖；（3）C．

點評：本題考查了實驗現(xiàn)象分析、小孔成像原因分析，重點是考查控制變量法的應(yīng)用，應(yīng)認(rèn)真審題、根據(jù)題意獲取所需信息是正確解題的關(guān)鍵．