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3. 🔍 |探究实践 一组同学进行“小孔成像”的实验探究,在每个易拉罐的底部钻出大小不同的孔(d表示小孔直径),制作了5个小孔成像仪器,将光源和小孔成像器固定在光具座上,保持光源与小孔的距离不变,用5个小孔成像仪器分别观测,得到的像如图1所示,请你根据他们的实验过程和现象回答问题:
(1)小孔成像,像的性质是
(2)根据实验可得出结论:在光源与小孔距离一定时,小孔越大,成的像越
(3)该组同学选用“F”形电子光源替代蜡烛进行实验,从验证像的性质角度分析,“F”形电子光源具有
(1)小孔成像,像的性质是
实像
(填“实像”或“虚像”)。(2)根据实验可得出结论:在光源与小孔距离一定时,小孔越大,成的像越
模糊
(填“清晰”或“模糊”)。(3)该组同学选用“F”形电子光源替代蜡烛进行实验,从验证像的性质角度分析,“F”形电子光源具有
能检验所成的像上下、左右是否相反
的优点。答案
(1)实像
(2)模糊
(3)能检验所成的像上下、左右是否相反
【解析】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,光穿过小孔在光屏上会聚成像,所以成的像是实像。(2)观察图1发现,小孔的直径越大,成的像是一个越大的光斑,即像越模糊。(3)用蜡烛进行实验时,只能观察到像上下颠倒,不能观察到像左右是否颠倒,用“F”形光源,可以观察到像上下、左右都是颠倒的。
(2)模糊
(3)能检验所成的像上下、左右是否相反
【解析】(1)小孔成像是光沿直线传播形成的,光穿过小孔在光屏上会聚成像,所以成的像是实像。(2)观察图1发现,小孔的直径越大,成的像是一个越大的光斑,即像越模糊。(3)用蜡烛进行实验时,只能观察到像上下颠倒,不能观察到像左右是否颠倒,用“F”形光源,可以观察到像上下、左右都是颠倒的。
解析
【分析】
首先，判断小孔成像的性质需结合其原理：小孔成像是光沿直线传播形成的，实际光线会聚而成的像为实像，据此解答第一问。其次，观察图1中不同直径小孔对应的像，小孔直径越大，像的光斑越大、越不清晰，以此分析第二问。最后，对比蜡烛与“F”形光源，蜡烛的像仅能体现上下颠倒，“F”形光源形状有明确的上下、左右区分，可检验像的上下、左右是否颠倒，从而解答第三问。
【解析】
(1) 小孔成像是光沿直线传播形成的，光源发出的光穿过小孔后，在光屏上实际会聚形成的像，因此是实像。
(2) 观察图1可知，当光源与小孔距离一定时，小孔直径越大，所成的像的光斑越大，像越模糊。
(3) 蜡烛作为光源时，只能观察到像上下颠倒，无法判断左右是否颠倒；而“F”形电子光源，其形状具有明显的上下、左右区分，能直观检验所成的像上下、左右是否相反。
【答案】
(1)实像；(2)模糊；(3)能检验所成的像上下、左右是否相反
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、实像与虚像
【点评】
本题通过小孔成像实验探究，考查对小孔成像原理及实验特点的理解，结合实验现象分析结论，属于基础实验题，有助于加深对光的直线传播的认识。
【难度系数】
0.7
首先，判断小孔成像的性质需结合其原理：小孔成像是光沿直线传播形成的，实际光线会聚而成的像为实像，据此解答第一问。其次，观察图1中不同直径小孔对应的像，小孔直径越大，像的光斑越大、越不清晰，以此分析第二问。最后，对比蜡烛与“F”形光源，蜡烛的像仅能体现上下颠倒，“F”形光源形状有明确的上下、左右区分，可检验像的上下、左右是否颠倒，从而解答第三问。
【解析】
(1) 小孔成像是光沿直线传播形成的，光源发出的光穿过小孔后，在光屏上实际会聚形成的像，因此是实像。
(2) 观察图1可知，当光源与小孔距离一定时，小孔直径越大，所成的像的光斑越大，像越模糊。
(3) 蜡烛作为光源时，只能观察到像上下颠倒，无法判断左右是否颠倒；而“F”形电子光源，其形状具有明显的上下、左右区分，能直观检验所成的像上下、左右是否相反。
【答案】
(1)实像；(2)模糊；(3)能检验所成的像上下、左右是否相反
【知识点】
光的直线传播、小孔成像、实像与虚像
【点评】
本题通过小孔成像实验探究，考查对小孔成像原理及实验特点的理解，结合实验现象分析结论，属于基础实验题，有助于加深对光的直线传播的认识。
【难度系数】
0.7
4. |探究实践（2025·绍兴元培中学月考）小科在模拟日食实验时，绘制了一张实验图。如图所示，实验中大球代表太阳，小球代表月球，“眼睛”表示小科在地球上的观察点。读图，回答下列问题。
（1）此时，可以观察到的日食类型是
（2）下列因素中与形成日食的类型有关的是
①观测者在月球阴影区的位置 ②月球的大小 ③月地距离的不同
（3）观察日食时，
（4）上面五幅图是这种天文现象发生时的完整过程，请按这种现象发生的正确顺序排序：
（1）此时，可以观察到的日食类型是
日环食
。（2）下列因素中与形成日食的类型有关的是
①③
（填序号）。①观测者在月球阴影区的位置 ②月球的大小 ③月地距离的不同
（3）观察日食时，
不能
（填“能”或“不能”）观察到月球。（4）上面五幅图是这种天文现象发生时的完整过程，请按这种现象发生的正确顺序排序：
②④⑤①③
。答案
(1)日环食
(2)①③
(3)不能
(4)②④⑤①③
【解析】(1)由图可知,此时小球不能完全挡住大球发出的光,大球四周环状部分会被看到,所以可以观察到的日食类型是日环食。(2)当小球向②方向运动时,靠近观察者,日环食变成了日全食;当小球向①或③方向运动时,大球的一部分被遮掩,出现了日偏食,所以日食类型与①观测者在月球阴影区的位置和③月地距离的不同有关,和月球的大小无关,②不符合题意,①③符合题意。故选①③。(3)发生日食时,月球在太阳和地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,此时月球没有反射的光线进入人的眼睛,所以此时不能观察到月球。(4)月球绕着地球自西向东运转,所以初亏发生在太阳圆面的西边缘,故②符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边被遮挡部分增大,故④符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面被遮挡的部分达到最大,故⑤符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边缘出现亮光,故①符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边亮光逐渐扩大,故③符合题意。综上所述,日食发生的正确顺序排序是②④⑤①③。
(2)①③
(3)不能
(4)②④⑤①③
【解析】(1)由图可知,此时小球不能完全挡住大球发出的光,大球四周环状部分会被看到,所以可以观察到的日食类型是日环食。(2)当小球向②方向运动时,靠近观察者,日环食变成了日全食;当小球向①或③方向运动时,大球的一部分被遮掩,出现了日偏食,所以日食类型与①观测者在月球阴影区的位置和③月地距离的不同有关,和月球的大小无关,②不符合题意,①③符合题意。故选①③。(3)发生日食时,月球在太阳和地球之间,挡住了太阳射向地球的光线,此时月球没有反射的光线进入人的眼睛,所以此时不能观察到月球。(4)月球绕着地球自西向东运转,所以初亏发生在太阳圆面的西边缘,故②符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边被遮挡部分增大,故④符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面被遮挡的部分达到最大,故⑤符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边缘出现亮光,故①符合题意;月球继续向东运转,太阳圆面的西边亮光逐渐扩大,故③符合题意。综上所述,日食发生的正确顺序排序是②④⑤①③。
解析
【分析】
本题为模拟日食的实验题，需结合日食的形成原理逐一分析：（1）判断日食类型时，观察月球（小球）是否完全遮挡太阳（大球），若仅遮挡中间部分、露出外围环状则为日环食；（2）日食类型的影响因素，需结合观测者位置、月地距离对月球视大小的影响分析；（3）日食时月球的位置导致无法观测到月球；（4）日食过程按月球自西向东运转，太阳被遮挡的顺序对应图的排列。
【解析】
（1）由实验图可知，小球（月球）无法完全遮挡大球（太阳），太阳四周的环状光线仍能被观测者看到，因此日食类型为日环食。
（2）日食类型与观测者在月球阴影区的位置（不同位置看到的遮挡情况不同）、月地距离（月地距离不同，月球的视大小不同，遮挡效果不同）有关，与月球实际大小无关，故选①③。
（3）发生日食时，月球位于太阳和地球之间，月球本身不发光，其反射的太阳光被地球遮挡，因此无法观察到月球。
（4）日食过程中，月球自西向东绕地球运转，初亏发生在太阳圆面的西边缘，对应图②；随后遮挡部分增大，对应图④；达到最大遮挡（食甚）对应图⑤；之后西边缘逐渐露出亮光对应图①；最后亮光扩大至复原对应图③，故顺序为②④⑤①③。
【答案】
(1)日环食；(2)①③；(3)不能；(4)②④⑤①③
【知识点】
日食的形成、日食的类型、日食的过程
【点评】
本题通过模拟实验考查日食的核心知识，需明确实验中各天体的对应关系，结合日食原理分析问题，难度中等，能有效考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
本题为模拟日食的实验题，需结合日食的形成原理逐一分析：（1）判断日食类型时，观察月球（小球）是否完全遮挡太阳（大球），若仅遮挡中间部分、露出外围环状则为日环食；（2）日食类型的影响因素，需结合观测者位置、月地距离对月球视大小的影响分析；（3）日食时月球的位置导致无法观测到月球；（4）日食过程按月球自西向东运转，太阳被遮挡的顺序对应图的排列。
【解析】
（1）由实验图可知，小球（月球）无法完全遮挡大球（太阳），太阳四周的环状光线仍能被观测者看到，因此日食类型为日环食。
（2）日食类型与观测者在月球阴影区的位置（不同位置看到的遮挡情况不同）、月地距离（月地距离不同，月球的视大小不同，遮挡效果不同）有关，与月球实际大小无关，故选①③。
（3）发生日食时，月球位于太阳和地球之间，月球本身不发光，其反射的太阳光被地球遮挡，因此无法观察到月球。
（4）日食过程中，月球自西向东绕地球运转，初亏发生在太阳圆面的西边缘，对应图②；随后遮挡部分增大，对应图④；达到最大遮挡（食甚）对应图⑤；之后西边缘逐渐露出亮光对应图①；最后亮光扩大至复原对应图③，故顺序为②④⑤①③。
【答案】
(1)日环食；(2)①③；(3)不能；(4)②④⑤①③
【知识点】
日食的形成、日食的类型、日食的过程
【点评】
本题通过模拟实验考查日食的核心知识，需明确实验中各天体的对应关系，结合日食原理分析问题，难度中等，能有效考查学生的知识应用能力。
【难度系数】
0.5
