Question

15．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1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(jìn)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（合理/不合理）．
（2）為進(jìn)行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四張帶孔卡片，如圖2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(jìn)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．
（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(jìn)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大小無關(guān)”的結(jié)論，這結(jié)論不可靠（可靠/不可靠）．若由你進(jìn)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．你認(rèn)為設(shè)計出的孔應(yīng)滿足哪些條件①孔的形狀可以是三角形的、四邊形等，只要相同且不是圓形的②孔應(yīng)該有大有小．
（4）通過探究，他們認(rèn)為地上的光斑不管大小，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；
（4）影子是由光的直線傳播形成的．

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)”．
（3）小明選用甲卡片進(jìn)行實驗探究，而甲卡片孔的形狀相同，孔的大小不同，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，但他只做一次實驗，所以由此得出的結(jié)論是不可靠． 
根據(jù)控制變量法可知：驗證“光斑的形狀與樹葉間空隙大小的關(guān)系”時，保持樹葉間孔的形狀相同，改變空隙大小，多做幾次實驗，比較光斑形狀，由此設(shè)計的帶孔的卡片如圖：

故設(shè)計出的孔應(yīng)滿足的條件：①改變孔的形狀；②孔的大小不同；
（4）地上的光斑不管大小，都是由光的直線傳播形成的．
故答案為：（1）不合理；（2）丙；不可靠； ①孔的形狀可以是三角形的、四邊形等，只要相同且不是圓形的；②孔應(yīng)該有大有�。唬�4）直線．

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．