Question

【題目】如圖所示，某同學用硬紙筒探究小孔成像。

(1)小孔成像的原理是_______________________。

(2)請在圖中作出蠟燭AB在屏上所成的像A′B′(要求標出A′、B′) ___________。

(3)該同學將一根長3 cm的蠟燭固定在小孔前6 cm處，改變像到小孔的距離，測出了不同距離時像的高度，填在表格中：

根據表中的數據和實驗觀察到的現象可以得到的結論是：蠟燭和小孔的位置固定后，像的高度h與像到小孔的距離s成_______(填“正比”或“反比”)，當像到小孔的距離小于蠟燭到小孔的距離時，所成的像是_____(填“放大”“縮小”或“等大”)的，物體通過小孔所成的像一定是_______(填“倒立”“放大”“等大”或“縮小”)的。

Answer 1

【答案】光在同種均勻介質中沿直線傳播正比縮小倒立

【解析】

（1）小孔成像的原理是：光在同種均勻介質中沿直線傳播；
（2）發光物體的每一個點都可看作為點光源，每個點光源發出的光都會通過小孔照到屏幕的某個區域；蠟燭A點發出的光線經小孔下邊緣，到達光屏下部，蠟燭B點發出的光線經小孔上邊緣，到達光屏的上部，成的像是倒立的實像，蠟燭成像的光路圖如圖所示：

（3）①由表格上的數據可知，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，可以發現比值是一個定值；所以像的高度h與像到小孔的距離s成正比；
②由表中的數據可知，當像到小孔的距離為2.0cm、4.0cm時，成像的長度為1.0cm、2.0cm，均小于蠟燭的長3cm，所以當像到小孔的距離小于蠟燭到小孔的距離時，所成的像是縮小的；
③由表可知，當像到小孔的距離和蠟燭到小孔的距離相等時，即為6.0cm，此時蠟燭和像均為3.0cm；
當像到小孔的距離大于蠟燭到小孔的距離相等時，即8.0cm、10.0cm，成像的長度為4.0cm、5.0cm，均大于蠟燭的長3cm；
所以物體通過小孔所成的像可能是放大的、可能是等大、可能是縮小的，但一定是倒立的。
故答案為：（1）光的直線傳播；（2）如上圖所示；（3）正比；縮小；倒立的。