學習小組用圖1中*所示的圓柱形紙質套筒做“探究小孔成像規律”的實驗，發現像的大小不同，亮度也不一樣．（1）關於...

問題詳情：

學習小組用圖1中*所示的圓柱形紙質套筒做“探究小孔成像規律”的實驗，發現像的大小不同，亮度也不一樣．

（1）關於像的亮度與哪些因素有關，他們提出以下猜想；

猜想1：與小孔到光屏的距離有關；

猜想2：與小孔的形狀有關：

猜想3：與小孔的大小有關：

①類比利用太陽光測凸透鏡焦距時，光屏從焦點處遠離透鏡過程中，光斑越大越暗的現象，可判斷猜想1是________的.

②驗*猜想2時，固定燭焰、紙筒和光屏的位置，更換使用如圖乙中乙所示的三個小孔進行實驗，分別觀察比較所成像的亮度．他們實驗中存在的問題是________.

③為驗*猜想3，固定燭焰、小孔和光屏位置，只改變圓孔直徑，觀察到的現象如下表：

實驗現象表明：在小孔成像清晰時，________.

（2）學習小組對像的清晰度與亮度問題作進一步探究，如圖*所示：

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稜鏡，移動光屏到圖*位置時，光屏上只出現一個清晰的更亮的像．則b、c兩小孔處三稜鏡放置的方式可能是________.

②他們設想在b、c兩孔之間再開若干個小孔，並在小孔處放置稜鏡，所成的像都與b、c兩孔處三稜鏡所成的像重合，則光線通過這些稜鏡的偏折程度比通過b、c兩孔處三稜鏡的要________（選填“大”或“小”)

③若只用a孔替代凸透鏡，在圖*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________.

【回答】

正確    沒有控制小孔的大小相等    小孔越大，亮度越亮    C    小    更暗    不變   

【詳解】

（1）①根據題意知道，當光屏從焦點處遠離透鏡過程中，出現光斑越大越暗的現象，則説明像的亮度與小孔到光屏的距離有關，故可判斷猜想1是正確的；

②要探究像的亮度與小孔的形狀的關係，則需要控制孔的大小不變，只改變形狀，而圖乙中既改變了孔的形狀，也改變孔的大小，所以此過程中存在的問題是：沒有控制小孔的大小相等；

③分析表格的實驗數據知道：在小孔成像清晰時，小孔越大，像的明亮程度越亮．

（2）①光屏上原本三個像，在b、c兩孔處放置兩相同的三稜鏡，移動光屏到圖*位置時，光屏上只出現一個清晰的更亮的像，説明該經過透鏡組折*後把三個像重疊在一起，那麼三稜鏡組合相當於凸透鏡的作用，所以C選項中的組合合理；

②根據凸透鏡對光線的作用，平行於主光軸，越靠近光心的光線經摺*後匯聚於凸透鏡的焦點其偏折程度小，所以光線通過這些稜鏡的偏折程度比通過b、c兩孔處三稜鏡的要小．

③若只用a孔替代凸透鏡，平行於主光軸的光線經透鏡折*後在光屏上成像，但要損失一部分能力，所以在圖*位置光屏上所成的像與該透鏡所成的像相比，像的亮度變暗，但大小不變；

知識點：光的直線傳播

題型：實驗,探究題