Question

在探究“小孔成像”的實(shí)驗(yàn)中，一組同學(xué)相互配合做了以下實(shí)驗(yàn)，請(qǐng)你根據(jù)他們的實(shí)驗(yàn)過程和現(xiàn)象回答問題：
①如圖所示，找來5個(gè)同樣的易拉罐，在每個(gè)罐的底部鉆出大小不同的孔，制作了5個(gè)小孔成像儀器；

②用一個(gè)“F”形狀的發(fā)光器作為實(shí)驗(yàn)光源；
③將光源和小孔成像器固定在光具座上，保持光源與小孔的距離不變，用5個(gè)小孔成像儀器分別觀測(cè)像的大小，并進(jìn)行比較，記錄的現(xiàn)象和表格如下（d表示小孔直徑）：

	孔徑大小/mm	成像清晰度	亮度	像的大小
1號(hào)	＜1	很清晰	很暗	很小
2號(hào)	1	比較清晰	比較暗	比較小
3號(hào)	2	清晰	明亮	正常大小
4號(hào)	3	模糊	比較亮	比較大
5號(hào)	5	很模糊	很亮	很大

由此得出結(jié)論：在光源與小孔距離一定時(shí)，小孔越大，成的像越

 

（“清晰”或“模糊”）．因此在做小孔成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使觀察到的像更清晰，應(yīng)將易拉罐底部的孔鉆的

 

一些（“大”或“小”）．
（1）做完這組實(shí)驗(yàn)以后，有的同學(xué)想知道小孔成像時(shí)像的大小與哪些因素有關(guān)，他做出以下猜想：
猜想一：孔徑的大小，孔徑越大，像越大；
猜想二：小孔與物體的距離，距離越長，像越小；
猜想三：小孔與光屏的距離，距離越長，像越大．
為了驗(yàn)證猜想二，必須控制

 

、

 

相同，改變

 

，這種研究物理問題的方法叫做

 

．
實(shí)驗(yàn)過程中，小組的同學(xué)發(fā)現(xiàn)，隨著光源距離小孔的距離越來越近，所成的像越來越

 

，說明猜想二是

 

（“正確”或“錯(cuò)誤”）的；
（2）請(qǐng)你在圖中畫出小孔成像的原理，并由此判斷，小孔成像像的性質(zhì)是

 

立的

 

（“實(shí)像”或“虛像”）．

Answer 1

分析：（1）分析表格中所提到的孔的大小與所成像的清晰度的關(guān)系分析即可判斷．
（2）根據(jù)實(shí)際情況可知，像的大小可能與多個(gè)因素有關(guān)，所以在探究像的大小可能與物體的距離有關(guān)時(shí)，必須控制光源的大小不變，孔的大小不變，改變物體到孔的距離；分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象即可得出結(jié)論；
（3）據(jù)小孔成像的原理作圖即可．

解答：解：分析表格中所提到的孔的大小與所成像的清晰度的關(guān)系能看出，孔越小，像越清晰，孔越大，像越模糊，所以做小孔成像實(shí)驗(yàn)時(shí)，為了使觀察到的像更清晰，應(yīng)將易拉罐底部的孔鉆的小一些；
（1）像的大小可能與物體的距離有關(guān)時(shí)，必須控制光源的大小不變，孔的大小不變，改變物體到孔的距離即可，該方法稱為控制變量法；
據(jù)下圖的成像原理能看出，隨著光源距離小孔的距離越來越近，所成的像越來越大，說明猜想二是錯(cuò)誤的．

（2）由于小孔成像是根據(jù)光沿直線傳播的原理形成的，所以光路圖如下：

由于實(shí)像能成在光屏上，而虛像不能成在光屏上，所以此時(shí)小孔成的是倒立的實(shí)像；
故答案為：模糊；小；（1）光源的大小相同；孔徑的大小；孔到物體的距離；控制變量法；大；錯(cuò)誤；（2）光路圖見上面的分析；倒；實(shí)．

點(diǎn)評(píng)：本題考查了小孔成像的原理和影響成像大小的因素，關(guān)鍵是控制變量法在實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用和知道影響成像的因素以及實(shí)驗(yàn)的方法．