Question

12．大約兩千四百年前，我國(guó)的學(xué)者墨子和他的學(xué)生做了世界上第一個(gè)小孔成像的實(shí)驗(yàn)，解釋了小孔成像的原因．小光同學(xué)將兩個(gè)長(zhǎng)度均為50cm，直徑為5cm的直筒套在一起，做成如圖所示的儀器（M筒的直徑稍大，可以在N筒上并左右移動(dòng)）．
（1）小孔成的像是倒立的實(shí)像．可以用光在同種均勻介質(zhì)中沿直線傳播解釋，所成的像與小孔的形狀無關(guān)．
（2）若直筒M、N位置不動(dòng)，讓物體遠(yuǎn)離N筒，像距不變，像的大小變小（以上兩空選填“變大”“不變”或“變小”）．
（3）十五的夜晚，將小孔對(duì)準(zhǔn)明月，測(cè)得月亮最大像的直徑是9.1mm，已知月地距離為380000km．月球的直徑約為3.458×10³km．

Answer 1

分析 （1）光在同種均勻物質(zhì)中沿直線傳播，在日常生活中，小孔成像和影子的形成等都表明光在同一種均勻介質(zhì)中是沿直線傳播的；小孔所成的像與物體本身形狀相似；
（2）可利用三角形相似的性質(zhì)解答后面兩個(gè)問題．

解答 解：（1）由于小孔所成的像是由實(shí)際光線會(huì)聚而成的，因此小孔成的像是倒立的實(shí)像，這是光的直線傳播造成的；小孔所成的像是物體本身的像，與小孔的形狀無關(guān)；
（2）見下圖：若直筒M、N位置不動(dòng)，讓物體遠(yuǎn)離N筒，像仍然成在M筒的右側(cè)，像距不變；讓物體遠(yuǎn)離N筒，△AOB與△A′OB′的相似比變大，AB大小不變，則像變�。�
（3）見下圖：要使月亮所成的像最大，則MN=OD=50cm+50cm=100cm=1m，
根據(jù)相似三角形的性質(zhì)，$\frac{OC}{OD}$=$\frac{AB}{A′{B}^{′}}$
$\frac{3.8×1{0}^{8}m}{1m}$=$\frac{AB}{9.1×1{0}^{-3}m}$，
解得：AB=3.458×10⁶m=3.458×10³km．

故答案為：（1）實(shí)；直線傳播；無；（2）不變；變��；（3）3.458×10³．

點(diǎn)評(píng) 分析“小孔成像”時(shí)，對(duì)小孔的要求是小孔應(yīng)很小，如果小孔過大，則通過的是大面積的光束，不再呈現(xiàn)小孔成像現(xiàn)象；小孔成像說明光具有沿直線傳播特點(diǎn)．