《2025年小题狂做八年级物理上册苏科版巅峰版》

10.(2024·南通海门期中)阅读短文,回答问题。
自制多功能光学演示教具
【教具要求】
(1)探究小孔成像特点。
(2)演示光的镜面反射和漫反射。
(3)探究凸透镜成像规律及其应用。
【制作材料】提供如图甲所示的装置和材料：

【制作设计】
(1)用于制作探究小孔成像演示教具时,需要在A装置的开口处装入制作材料E；将A装置的左底去掉并加上半透明膜,这一半透明膜相当于上述制作材料的C；它还有的好处是具有透光性,便于观察小孔成像。
(2)用于演示光的镜面反射和漫反射时,同学们在装置A中放置平行光从开口处照出,需要将制作材料中C、D两件组合,来接收平行光,从而从不同的角度观察亮度,发现有明显的“亮”“暗”分界。
(3)用装置A制作成模拟投影仪时,在伸缩口处加上可移动纸板,纸板上固定手机,原来的开口处装入凸透镜,其截面图如图乙所示,在制作过程中,手机和凸透镜间距相当于物距,移动这个距离可以将手机中的像投影到屏幕上。为了使屏幕上的像达到较好的观赏效果,我们需要将手机倒着放置,因为投影仪成倒立、放大的实像。
【教具展示】
(4)小明用自制小孔成像演示仪研究蜡烛成像高度和像到小孔距离的关系时,当蜡烛高为5 cm,蜡烛到小孔的距离为10 cm,改变光屏到小孔的距离,得到下表的数据。结合数据他进一步思考,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5 mm,光斑到小孔的距离为5 m,从网上查到太阳到地球的距离约为$1.5× 10^{11}\ \text{m}$,由此可估算出太阳的直径约为1.5×10⁸m。($1\ \text{m}= 1× 10^{3}\ \text{mm}$)
|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|

(5)在演示光的镜面反射和漫反射时,为了提升实验效果,环境亮度应较暗。
(6)播放自制投影仪成的像时,在白屏上的效果一般,你准备怎么改进？在较暗的环境下播放；以白墙作为光屏播放时,要让白墙上的像更大些,该怎么操作？减小物距。

答案：
(1)E C 具有透光性,便于观察小孔成像
(2)C、D
(3)物 倒立、放大
(4)1.5×108
(5)暗
(6)在较暗的环境下播放 减小物距 提示:
(1)小孔成像实验可伸缩的纸盒左侧是光屏,开口处应放小孔,即材料E;从题意可知将成的像显示在半透明膜上,故半透明膜相当于光屏,即材料C,用半透明膜的好处:膜具有透光性,便于观察小孔成像。
(2)要发生镜面反射和漫反射,应该选的器材一个很光滑一个较粗糙,故选择平面镜D和光屏C。
(3)从将手机中的像投影到屏幕可知,手机是物,即手机和凸透镜间距相当于物距;投影仪成倒立、放大的实像。
(4)从表上各数据可知,像高和像到小孔的距离成正比,则有ds=d大L,5×10-3m5m=d大1.5×1011m,解得:d大=1.5×108m。
(5)演示光的镜面反射和漫反射实验,在较暗的环境观察效果更好。
(6)播放投影仪成的像时,在较暗的环境看效果更好,凸透镜成像时物近像远像变大,以白墙作为光屏播放时,为了让像更大,可以减小物距。