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专训1 影和小孔成像的探究
1．影是光在直线传播的过程中遇到不透明物质时，在其背面形成的阴暗区。同一物体在不同条件下形成的影子大小不同。
2．小孔成像成的是倒立的实像，像的大小会随物体和光屏到小孔的距离的改变而改变。
3．探究影子大小的影响因素和小孔成像的特点，应利用控制变量法。
影的探究
1．小东与几位同学做手影游戏时发现，手影大小经常在改变，影子的大小与哪些因素有关？他猜想：影子的大小可能与光源到物体的距离有关，他们借助如图甲所示的实验装置，来探究影子高度与光源到物体距离的关系。实验中，把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同的位置，保持其他因素不变，分别测量影子在墙面上的高度。记录数据如下表：

手电筒到黑板擦距离l/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子高度H/cm
20
17
14.5
13.5
13
12.6
(1)分析数据他们发现：若保持其他因素不变，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之________。
(2)为了进一步发现其中的规律，他们根据数据绘制了影子高度H随手电筒到黑板擦距离l变化的图象(如图乙)。由图象可知，当手电筒到黑板擦的距离l＝35 cm时，影子的高度H大致是________cm。
(3)当手电筒距黑板擦较远时，观察图象的变化趋势发现，影子变小得________(填“快”或“慢”)；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小将____________(填“逐渐变大”“逐渐变小”或“基本不变”)。
(第1题图)
小孔成像的探究(对比法)
2．学习了光学知识后，爱动脑筋的小桐和小朵想自己探究小孔成像现象。如图所示，他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆孔和一个方孔，再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰和灯丝，可以看到烛焰和灯丝通过小孔所成的像。
(1)分析比较甲、乙两图可以得出：小孔成的像与小孔的形状________(填“有关”或“无关”)。
(第2题图)
(2)分析比较甲、丙两图可以得出：小孔成的像与物体的形状________(填“有关”或“无关”)。
(3)通过实验可以看到烛焰和灯丝在塑料膜上成的都是________(填“正立”或“倒立”)的实像。
(4)在研究小孔成的像与小孔的形状、物体的形状关系时，采用了一种很重要的研究方法，这种方法是________法。
(5)在研究光在均匀介质中沿直线传播的规律时，为了能看清光在空气中的传播路径，通常在空气中______________，这种研究问题的方法叫转换法。
(第3题图)
3．如图所示，某同学用硬纸筒探究小孔成像。
(1)小孔成像的原理是____________________________________。
(2)请在图中作出蜡烛AB在屏上所成的像A′B′(要求标出A′、B′)。
(3)该同学将一根高3 cm的蜡烛固定在小孔前6 cm处，改变像到小孔的距离，测出了不同距离时像的高度，填在表格中：

像到小孔的距离s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
根据表中的数据和实验观察到的现象可以得到的结论是：蜡烛和小孔的位置固定后，像的高度h与像到小孔的距离s成________(填“正比”或“反比”)，当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时，所成的像是________(填“放大”“缩小”或“等大”)的，物体通过小孔所成的像一定是________(填“倒立”“放大”“等大”或“缩小”)的。
专训答案
专训1
1．(1)减小　(2)15.5　(3)慢；基本不变　点拨：(1)由表中数据可以看出，当手电筒由近处逐渐远离黑板擦时，影子的高度随之减小；(2)由图象可知，当l＝35 cm时对应的H大致为15.5 cm；(3)从图象中曲线的变化趋势可发现，当手电筒距黑板擦较远时，影子变化较慢；当手电筒距离黑板擦足够远时，影子大小基本不变。
2．(1)无关　(2)有关　(3)倒立　(4)对比　(5)充入烟雾
3．解：(1)光在同种均匀介质中沿直线传播 (2)如图所示。 (3)正比；缩小；倒立

(第3题图)
点拨：(3)由表中数据可知，像的高度和像到小孔距离的比值是一个定值，即像的高度h与像到小孔的距离s成正比。由表中的数据可知，当像到小孔的距离为2.0 cm、4.0 cm时，像的高度为1.0 cm、2.0 cm，均小于蜡烛的高3 cm，可见当像到小孔的距离小于蜡烛到小孔的距离时，所成的像是缩小的。由表中数据可知，当像到小孔的距离和蜡烛到小孔的距离相等时，即为6.0 cm，此时蜡烛和像的高度均为3.0 cm；当像到小孔的距离大于蜡烛到小孔的距离时，即8.0 cm、10.0 cm，像的高度为4.0 cm、5.0 cm，均大于蜡烛的高3 cm；所以物体通过小孔所成的像可能是放大的、可能是等大的、可能是缩小的，但一定是倒立的。
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