Question

倫敦2012年奧運場館興建時，在離地面21.5m處的高處裝有一擋板，板上有一小孔，通過這個小孔在地面上映下一個直徑為10cm的圓形光斑，已知太陽發出的光經8min到達地球，回答以下問題：
（1）圓形光斑是怎樣形成的？

太陽通過小孔成的像

．
（2）太陽與地球之問的距離是多少？

1.44×10¹¹m

．
（3）估算太陽的直徑．

6.7×10⁸m．

．

Answer 1

分析：（1）小孔成像是由于光的直線傳播形成的；
（2）已知光的傳播速度和傳播時間，根據公式S=Vt可求太陽與地球之間的距離；
（3）根據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：（1）圓形光斑是太陽通過小孔成的像；
（2）太陽與地球之問的距離是S=Vt=3×10⁸m/s×8×60s=1.44×10¹¹m；
（3）光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值是一個定值．根據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定值，且和光斑的直徑與光斑到小孔的距離的比值相等．
太陽的直徑：d=

10cm

21.5m

×1.44×10¹¹m=6.7×10¹⁰cm=6.7×10⁸m．
故答案為：（1）太陽通過小孔成的像；（2）1.44×10¹¹m；（3）6.7×10⁸m．

點評：此題考查的是小孔成像的知識，第三問是難點，要用物體所成像的直徑和像到小孔距離的比值是一個定值來解答．是一道比較難的題目．