Question

6．晴天正午，小明和同學(xué)們打了一陣籃球后來到學(xué)校的一片樹林下休息，發(fā)現(xiàn)地面上有許多大小、形狀不同的光斑，光斑的形狀與什么要素有關(guān)呢？光斑又如何形成的呢？對此小明他們馬上進行了探究，他們猜想光斑的形狀：
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是不合理（合理、不合理）的；
（2）為了進行探究，他們制作了甲乙丙丁四個帶孔的卡片，如圖所示，其中甲乙卡片中小孔的尺寸均為3mm，甲、丙、丁卡片中的大孔的尺寸均為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，讓太陽光通過卡片上的孔，觀察紙面上出現(xiàn)的光斑形狀．在甲乙丙丁四張卡片中選擇一張卡片用來驗證光斑的形狀與樹葉間空隙形狀無關(guān)，你選用乙卡片；與樹葉間空隙形狀有關(guān)，你選用丙．

（3）在探究光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關(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，由此得出光斑的形狀與樹葉間空隙大小無關(guān)的結(jié)論．請你對該結(jié)論作出評價該結(jié)論不可靠（可靠、不可靠），理由是甲卡片孔和光源的形狀相同，得到的光斑必然都是圓形，無法得到正確的結(jié)論
（4）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，他們都是由于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）小孔成像是光的直線傳播形成的，探究孔的大小對光斑形狀的影響，必須控制孔的形狀不變，只改變孔的大�。�
（4）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）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)，所以選用乙卡片；
為了證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關(guān)”，選擇丙卡片；
（3）小明選用甲卡片進行實驗探究，而甲卡片甲卡片孔和光源的形狀相同，只是孔的大小改變，因此得到的光斑必然都是圓形，無法得到正確的結(jié)論；
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． 
（4）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）乙；丙；
（3）不可靠；甲卡片孔和光源的形狀相同，得到的光斑必然都是圓形，無法得到正確的結(jié)論；
（4）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．