小明的書桌放在南窗邊，冬日的暖陽斜射在書桌上，書桌上有一圓鏡，在房間豎直墻壁上留下一塊規則的光斑，有一次他將一支鉛筆放在玻璃圓鏡正上方約10cm處，墻上的圓形光斑中出現了兩個黑色的陰影，小明思考：
（1）光斑的形成是因為 光的反射光的反射，影子的形成是由于 光的直線傳播光的直線傳播。
（2）為什么墻上有兩個黑影呢？小明進行了探究，如圖甲和乙所示，當筆靠放在玻璃圓鏡上時，兩個黑影緊挨著，改變鉛筆和玻璃圓鏡的距離，發現兩個黑影對稱著變化移動，于是他認為兩個黑影中一個是鉛筆的影子，另一個是鉛筆通過平面鏡所成的像，請幫助分析他的猜想是否有道理？沒有道理沒有道理（選填“有道理”或“沒有道理”），理由：平面鏡成的是虛像，不可能在光屏上呈現平面鏡成的是虛像，不可能在光屏上呈現。
（3）為什么一只筆出現了兩個影子呢？小明再次移動鉛筆偏離鏡面的正上方，結果發現影子只剩下一個，如圖丙所示，小明為了搞清楚背后的原理，請教了老師，老師告訴小明：一個影子是由鏡子反射的光照射到鉛筆上被鉛筆擋住形成的，另一個影子是射向鏡子的太陽光被鉛筆擋住形成的，請你用光學作圖找到兩個黑影的位置。
【考點】光學實驗設計與探究．
【答案】光的反射；光的直線傳播；沒有道理；平面鏡成的是虛像，不可能在光屏上呈現
【解答】
【點評】
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發布：2024/10/4 18:0:2組卷：146引用：2難度：0.5
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1．下面是“夢想組”和“創新組”的同學探究小孔成像實驗的過程：
（1）“創新組”在“制作小孔成像觀察儀”活動中，把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖甲所示，為了使像更清楚，圓筒的 （選填A或B）端是用半透明薄紙制成的光屏。某同學將點燃的蠟燭置于小孔前的適當位置，觀察到蠟燭將在塑料薄膜上成像，產生此現象的原因是 。他還發現蠟燭和小孔的位置固定后，像離小孔越近，像就越 （選填“大”或“小”）。
（2）下表是“夢想組”同學在硬紙板上挖孔所做的研究太陽的小孔成像實驗記錄表：
小明和他的同學分析上表的結果，得出了一些結論，請你幫他們補充完整：小孔的形狀 □ 〇 Δ 小孔的最大外徑/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面光斑形狀 小 孔 距 地10cm時 □ □ □ 〇 〇 〇 Δ Δ Δ 小 孔 距 地20cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地40cm時 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 Δ Δ 小 孔 距 地80cm時 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 Δ 小 孔 距 地120cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 小 孔 距 地200cm時 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
①由于太陽距我們很遠，到達地面的光線幾乎平行，所以，當小孔到地面的距離足夠小，地面上的光斑與小孔的形狀是 （選填“一致的”或“不一致的”），這不是太陽的像。
②要使太陽通過小孔成像，必須注意小孔的大小和小孔到地面的距離，當小孔到地面的距離一定時，小孔越 （填“大”或“小”），地面上就越容易得到太陽的像。
③如上表所示，當小孔的最大外徑為5毫米，小孔距地80厘米時，用一張卡片覆蓋在△孔上（相當于把孔變小），遮住孔的一部分，讓太陽光透過小孔，與不遮住小孔相比，光斑的形狀 （選填“變化”或“不變”），亮度 （選填“變亮”、“變暗”或“不變”）。發布：2024/10/24 16:0:1組卷：38引用：1難度：0.5 -
2．在“制作小孔成像觀察儀”活動中，小明把制作好的圓筒插入易拉罐中，如圖所示，圓筒的 （A/B）端是半透明薄紙制成的光屏。
（1）用制成的小孔成像觀察儀觀察靜物時，小明移動圓筒位置，增大光屏與小孔之間距離，則光屏上像將 （變大/不變/變小），且所成的像是物體 （選填“正立”或“倒立”）的像。
（2）后來，小明拿掉圓筒上的光屏，仍然像剛才那樣觀察，他 （選填“能”或“不能”）觀察到像。
（3）學習小組對像的清晰度與亮度問題作進一步探究。
①在紙筒底部中心開一小孔a,又在a上下等距的位置再開兩個小孔b、c,光屏上觀察到三個像。在b、c兩孔處放置兩相同的三棱鏡，移動光屏到圖丙位置時，光屏上只出現一個清晰的更亮的像。則b、c兩小孔處三棱鏡放置的方式可能是 。
②若開一個大孔，并在大孔處放一合適的凸透鏡替代上述所有棱鏡后，恰能在圖丙位置光屏上呈現清晰的像，則此像是 （填“放大”、“縮小”或“等大”）的倒立實像；若只用a孔替代凸透鏡，在圖丙位置光屏上所成的像與該透鏡所成的像相比，像的亮度 ，像的大小 。發布：2024/12/23 20:0:2組卷：251引用：4難度：0.6 -
3．在小孔成像實驗中，為了探究像的形狀與哪些因素有關，小明設計了如圖所示的實驗裝置。將兩個空罐的底部中央分別打上一個圓孔和一個方孔，再用兩片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上，分別將小孔對著燭焰和燈絲，可以看到燭焰和燈絲通過小孔所成的像。
（1）通過實驗，可以看到燭焰和燈絲在塑料膜上成的都是 的 像。該實驗的成像原理和樹蔭下的圓形光斑形成的原理 ；
（2）若將小孔變大，則它在薄膜上的像將變 （選填“清晰”或“模糊”）；
（3）甲、乙兩圖是探究像的形狀與 的關系；
（4）比較甲、丙兩圖，可以得出的結論是 。發布：2024/10/24 18:0:2組卷：86引用：1難度：0.5