Question

3．楊光同學(xué)根據(jù)課本中的“試一試”用易拉罐做小孔成像實(shí)驗(yàn)．
（1）請(qǐng)?jiān)趫D中作出蠟燭AB的像A′B′．
（2）楊光發(fā)現(xiàn)蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越遠(yuǎn)，像就越大．他測出了不同距離時(shí)像的高度，填在表格中：

像的高度h/cm	1.0	2.0	3.0	4.0	5.0
像到小孔的距離s/cm	2.0	4.0	6.0	8.0	10.0

（3）從表格中可以看出h與s的關(guān)系為：h與s成正比．
（4）楊光知道樹蔭下的圓形光斑就是太陽通過樹葉間的小孔在地面上成的像，他測出了光斑的直徑為7cm，光斑到小孔的距離為7.5m，從書上查到太陽到地球的距離為1.5×10¹¹m，由此可以估算出太陽的直徑為1.4×10⁸m．

Answer 1

分析 （1）蠟燭AB經(jīng)過小孔會(huì)成倒立的實(shí)像，根據(jù)光的直線傳播原理進(jìn)行作圖；
（3）算出表格中像的高度和像到小孔的距離的比值，可以看出比值是一個(gè)定值，由此得出像的高度和像到小孔的距離成正比；
（4）根據(jù)像的直徑和像到小孔的距離的比值等于物體的直徑和物體到小孔的距離的比值，列式求解．

解答 解：小孔成像是光的直線傳播現(xiàn)象．物體上部的光線通過小孔后，射到了光屏的下部；物體下部的光線通過小孔后，射到了光屏的上部，因此通過小孔后所成的像是倒立的像．如圖所示：

（3）由表格上的數(shù)據(jù)可知，像的高度隨像到小孔距離的增大而增大，求出像的高度和像到小孔距離的比值，可以發(fā)現(xiàn)比值是一個(gè)定值，所以像的高度h與像到小孔的距離s成正比；
④光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個(gè)定值，
根據(jù)光線傳播的可逆性可知太陽直徑和太陽與小孔之間的距離的比值是一個(gè)定值，且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等，
所以，太陽的直徑d=$\frac{7×1{0}^{-3}m}{7.5}$×1.5×10¹¹m=1.4×10⁸m．
故答案為：（1）見上圖；（3）h與s成正比；1.4×10⁸．

點(diǎn)評(píng) 本題探究了小孔成像的原因及像的大小的影響因素．只有做過此類的實(shí)驗(yàn)才能明白小孔成的像與小孔的形狀沒有關(guān)系的，故在學(xué)習(xí)物理的過程中，能自己動(dòng)手做的實(shí)驗(yàn)一定要做一下，才能加深對(duì)所學(xué)知識(shí)有進(jìn)一步的理解．