苏科版物理八年级上册同步练习：3.6 综合实践活动——探究树荫下的光斑（Word 含答案）

综合实践活动——探究树荫下的光斑
知识点 　探究树荫下的光斑
1．太阳光通过树叶间的空隙，在地上形成许多圆形的光斑，这些圆形光斑是(　　)
A．树叶的虚像 B．树叶的实像
C．太阳的虚像 D．太阳的实像
2．在探究树荫下光斑的综合实践活动中，为了研究孔的大小对光斑形状的影响，小明设计了开有菱形孔(边长约为5 cm)的卡片甲，并用另一张卡片乙紧贴在甲上，如所示．接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，甲不动．观察光斑形状的变化情况．下列实验记录正确的是(　　)
A．始终菱形
B．从菱形到三角形
C．从菱形到三角形最后到圆形
D．始终圆形
3．在“探究树荫下的光斑”的综合实践活动中，小明将一张卡片挖了边长为2 cm的正方形孔，当卡片距离地面10 cm时地面上的光斑是方形的，当卡片距离地面的距离为1 m时，地面上的光斑变成了圆形．针对这一现象，下列说法中错误的是(　　)
A．方形光斑形成的原理是光的直线传播
B．圆形光斑形成的原理是光的直线传播
C．此现象能说明太阳在地面上形成的光斑的形状与孔的形状无关
D．此现象能说明太阳在地面上形成的光斑的形状与孔到地面的距离有关
4．某校研究性学习小组同学进行一组光学综合实践活动．
(1)如甲所示，通过三个小孔去观察烛焰，若要看到烛焰，应满足的条件是____________________，此时看见的__________(选填“是”或“不是”)蜡烛通过小孔成的像．
(2)如图乙所示是分别用易拉罐制作的简易针孔照相机，利用它观察窗外远处景物时，人的眼睛对着__________(选填“膜”或“孔”)进行观察，可以看到倒立的__________(选填“虚”或“实”)像．
5．八年级物理探究小组的几名同学，在学习《光的直线传播》之后，进行了这样的实验：
A．让太阳光通过纸片上各种不同形状的小孔(三角形、方形、菱形、梯形)，观察到太阳光通过小孔后在地面上的亮斑都是圆形的．
B．将小孔换成大孔之后，观察到太阳光通过大孔后在地面上的亮斑和孔的形状相同．
回答问题：(1)通过小孔在地面上形成的圆形亮斑，实际是________通过小孔在地面成的像，亮斑的形状是由________的形状决定的．
(2)太阳光透过茂密的树叶，在地面上形成一个个的圆形光斑的条件是(　　)
A．树叶间的缝隙必须是圆形的
B．树叶间的缝隙必须是圆形，并且很小
C．树叶间的缝隙可以为任意形状，必须很小
D．树叶间的缝隙可以为任意形状，大小不限
(3)这两种现象都可用光的__________知识进行解释．
6．如所示是地理兴趣小组的同学在确定本地正南正北的活动中拍摄的照片．木板上影子的形成说明了____________．正午时影子最短，所以在北半球，此时影子所指的方向是____________(选填“正南”或“正北”)方向．
7．小华同学根据课本中的“试一试”，用易拉罐做小孔成像实验．
(1)请在甲中半透明纸上作出蜡烛AB的像A′B′.
(2)小华发现将蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越远，像就越大．他记录的数据如表：
像的高度h/cm 1.0 2.0 3.0 4.0 5.0
像到小孔的距离s/cm 2.0 4.0 6.0 8.0 10.0
请你根据表中的数据在图乙坐标系中画出h与s的关系图像．
(3)小华知道树荫下的圆形光斑就是太阳通过树叶间的小孔在地面上成的像，他测出了光斑的直径为7.0 cm，光斑到小孔的距离为7.5 m，又从书上查得太阳到地球的距离为1.5×1011 m，由此可以估算出太阳的直径为__________m.
8．晴天正午，小明与同学从树荫下走过时，发现地面上有许多大小、形状不同的光斑，如(a)所示．光斑形状与什么因素有关呢？光斑又是如何形成的呢？对此他们马上进行了探究．
他们猜想光斑形状：a.与树叶形状有关，光斑是树叶的影子；b.与树叶间空隙形状有关；c.与树叶间空隙大小有关．
(1)根据所学知识，可确定猜想a是________(选填“合理”或“不合理”)的．
(2)为进行探究，他们制作了甲、乙、丙、丁四张带孔的卡片，如图(b)所示．其中，甲、乙卡片中小孔的尺寸均为3 mm，甲、丙、丁卡片中大孔的尺寸均大于2 cm，且丙、丁卡片中大孔尺寸相同．在进行探究时，他们在地上铺上一张白纸，把带孔的卡片置于上方，让太阳光透过卡片上的孔，观察纸面上出现的光斑形状．
若让你在甲、乙、丙、丁四张卡片中选择一张卡片来证实“光斑形状与树叶间空隙形状有关”，应选用________卡片．
(3)在探究“光斑形状与树叶间空隙大小是否有关”时，小明选用甲卡片进行实验探究，发现白纸上得到四个圆形光斑，由此得出“光斑形状与树叶间空隙大小无关”的结论，此结论________(选填“可靠”或“不可靠”)．若由你进行探究，你将如何设计带孔的卡片？请在虚线框内画出孔的形状．你认为设计出的孔应满足哪些条件：①__________________；②________________________________________________________________________.
(4)通过探究，他们认为地上的光斑不管大小，都是由光的________传播形成的．
考|　　题|　　展|　　示
9．[2019－2020学年·苏州相城区期中]下表是小明同学在硬纸板上挖孔所做的研究太阳的小孔成像实验记录表：
小孔的形状 □ 〇 △
地面光斑形状 小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10
小孔距地10 cm时 □ □ □ 〇 〇 〇 △ △ △
小孔距地20 cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 △ △
小孔距地40 cm时 〇 □ □ 〇 〇 〇 〇 △ △
小孔距地80 cm时 〇 〇 □ 〇 〇 〇 〇 〇 △
小孔距地120 cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
小孔距地200 cm时 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇 〇
小明和他的同学分析上表的结果，得出了一些结论，请你帮他们补充完整．
(1)由于太阳距我们很远，到达地面的光线几乎平行，所以，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是__________(选填“一致的”或“不一致的”)，这不是太阳的像．
(2)要使太阳通过小孔成像，必须注意小孔的大小和小孔到地面的距离，当小孔的形状大小一定时，小孔到地面的距离__________(选填“越大”或“越小”)，地面上就越容易得到太阳的像．
(3)小明使用形状为“☆”的小孔来研究太阳的小孔成像，当小孔距地面80 cm时，地面上的光斑为“〇”，则小孔距地面86 cm时，地面上的光斑形状为__________．
A．〇 B．☆ C．□ D．△
(4)如上表所示，当小孔的最大外径为5 mm，小孔距地80 cm时，用一张卡片覆盖在“△”孔上(相当于把孔变小)，遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状__________(选填“变化”或“不变”)，亮度__________(选填“变亮”“变暗”或“不变”)．
答案
1．D
2．C　 图中卡片乙向左移动前，孔的形状是菱形，孔比较大，由于光沿直线传播，则后面光斑的形状是菱形，卡片向左移动一定距离时，孔的形状变成三角形，但由于孔比较大，此时光斑的形状是三角形，当孔小到一定程度时，地面上的光斑是太阳经孔成的像(小孔成像)，光斑的形状与太阳的形状相同，是圆形的．
3．C　 方形光斑和圆形光斑形成的原理都是光的直线传播，而圆形光斑是太阳的实像，故A、B正确；实验中，当小孔到地面的距离足够小时，地面上的光斑与小孔的形状是一致的，此现象不能说明太阳在地面上形成的光斑的形状与孔的形状无关，故C错误；此现象能说明太阳在地面上形成的光斑的形状与孔到地面的距离有关，距离远时形成圆形光斑，故D正确．
4．(1)烛焰、三个小孔和人眼在一条直线上　不是
(2)膜　实　
(1)根据光的直线传播可知，当三个小孔与烛焰、眼睛在同一条直线上时，我们就能看到后面的蜡烛．通过三个小孔看见的是蜡烛，不是蜡烛通过小孔成的像．
(2)利用易拉罐简易针孔照相机观察窗外景物，实际是利用了小孔成像，人的眼睛对着膜进行观察，可以看倒立、缩小的实像．
5．(1)太阳　太阳
(2)C　
(3)直线传播
6．光沿直线传播　正北　 (1)影子的形成说明了光是沿直线传播的．(2)由于在北半球，正午时影子所指的方向是正北．
7．(1)如图所示
(2)如图所示
(3)1.4×109
(3)光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值是一个定值，根据相似三角形可知，太阳直径和太阳与小孔之间的距离的比值是一个定值，且和光斑的直径与光斑到小孔的距离的比值相等，所以，太阳的直径d＝×1.5×1011 m＝1.4×109 m.
8．(1)不合理　(2)丙　
(3)不可靠　如图所示
①孔的形状可以是三角形、四边形等，只要相同且不是圆形的　②孔应该有大有小
(4)直线
9．(1)一致的　(2)越大　
(3)A　(4)不变　变暗
(1)由表中实验数据可知，当小孔到地面的距离足够小，地面上的光斑与小孔的形状是一致的，这不是太阳的像．
(2)由表中实验数据可知，当小孔的形状大小一定时，小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像．
(3)根据(2)可知，当小孔的形状大小一定时，小孔到地面的距离越大，地面上就越容易得到太阳的像．
当小孔距地面80 cm时，地面上的光斑为“〇”，则小孔距地面86 cm时，地面上的光斑形状也为“〇”，故应选A.
(4)当小孔外径为5 mm时，小孔距地80 cm时，小孔所成的像与孔的形状无关，与物体的形状相同，用一张卡片覆盖在“△”孔上(相当于把孔变小)，遮住孔的一部分，让太阳光透过小孔，与不遮住小孔相比，光斑的形状不变，通过的光线变少，亮度变暗．