Question

晴天正午，小明與同學從樹蔭下走過時，發現地面上有許多大小、形狀不同的光斑。光斑形狀與什么因素有關呢？光斑又是如何形成的呢？對此他們馬上進行了探究。他們猜想光斑形狀：(共7分)
a．與樹葉形狀有關，光斑是樹葉的影子；
b．與樹葉間空隙形狀有關；
c．與樹葉間空隙大小有關。
（1）根據所學知識，可確定猜想a           （選填 “合理”或“不合理”）。
（2）為進行探究，他們制作了甲、乙、丙、丁四張帶孔卡片，如圖所示。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”，應選用           卡片_____。
在探究“光斑形狀與樹葉間空隙大小是否有關”時，小明選用甲卡片進行實驗探究，發現白紙上得到四個圓
形光斑，由此得出“光斑形狀與樹葉間空隙大小無關”的結論，這結論           （選填“可靠”或“不
可靠”）。若由你進行探究，你將如何設計帶孔的卡片？請在虛線框內畫出孔的形狀。
（3）通過探究，他們得到了以下結論，其中錯誤的是           。

A．通過小孔形成的圓形光斑是像，通過大孔形成的光斑不是像

B．小孔形成的光斑與小孔的形狀無關，大孔形成的光斑與大孔的形狀有關

C．小孔和大孔所形成的光斑，其大小均與孔到地面的距離有關

D．不管光斑是不是像，它們都是由光的直線傳播形成的

Answer 1

（1）不合理（2）丙 不可靠 孔的形狀如下圖（3）C

解析試題分析：（1）影子是光被不透明物體擋住形成的，是暗的，光斑是亮的，a猜想不合理；(2)小孔成的光斑的形狀與孔的形狀無關，與光源形狀相同，大孔成的光斑的形狀與孔的形狀有關，與光源形狀無關，所以要證實“光斑形狀與樹葉間空隙形狀有關”，應選擇應選擇大小相同，形狀不同的一組大孔，即丙圖；如果小孔、大孔都用圓形，小孔成的光斑是太陽的像，為圓形，大孔成的光斑與孔的形狀相同，也是圓形，所以用甲卡片得出光斑形狀與樹葉間空隙大小無關的結論是不可靠的，用上圖所示三組形狀相同，大小不同的非圓形孔來進行實驗，可以看到：小孔成的光斑的形狀與孔的形狀無關，大孔成的光斑的形狀與孔的形狀有關，從而得出正確、普遍的結論。（3）小孔形成的光斑，其大小與孔到地面的距離有關，小孔到地面距離越近，成的光斑越小、越亮；太陽光是平行光，通過大孔成的光斑，其大小與孔到地面的距離無關。
考點：小孔成像 實驗探究和推理