华夏之光——圭表
我国古代的天文观测一直居于世界领先地位,天文学家们发明了许多先进的天文观测仪器,其中圭表就是典型的代表。圭表(如图甲所示)包括圭和表两部分,正南北方向平放的尺,叫作圭,直立在平地上的标竿或石柱,叫作表,圭和表相互垂直。依据圭表正午时表影长度的变化,就能推算出二十四节气,依据表影长短的周期性变化,就能确定一回归年的天数。元代天文学家郭守敬采取理论与实践相结合的科学方法,对圭表进行了一系列改进与创新。他将表的高度增加到9.46m,并且在表顶加一根架空的横梁,使表高变为传统表高的五倍。又利用小孔成像的原理,发明了景符,利用景符可以在圭面上形成太阳和横梁的清晰像(如图乙所示),这样就可以精确的测量表的影长了。以圭表为代表的我国古代的科技成果,像一颗颗璀璨的明珠,闪耀着智慧的光芒,激励着我们攀登新的科技高峰。
(1)表的高度增加到9.46m,合nm;
(2)圭表的工作原理是光的(选填“直线传播”、“反射”或“折射”)。人们可从不同的方位看到圭表中的表,是由于光在表的表面上发生了(选填“镜面”或“漫”)反射;
(3)景符在圭面上形成太阳清晰的像,该像是(选填“圆形”或“方形”)的。
(1)小丽距离平面中视力表的像的距离是多少?
(2)如果小丽站起来朝平面镜的方向走了一段距离,她现在与视力表的像的距离是3m,则小丽走了多少m?
①如图乙所示,小铭在黑暗的房间中,桌面铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上。让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看(选填“白纸”或“平面镜”)是亮的,这是因为光照在它上面发生了(选填“镜面”或“漫”)反射的缘故;
②如图丙所示,小华用手电筒对着平面镜中某物体的像照射时,观察到像比原来亮多了,其原因是。
实验次数 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
小孔到半透明纸的距离s/cm | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
像的高度h/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
(1)眼睛在半透明纸上看到的是烛焰的 (选填“实”或“虚”)像;若将点燃的蜡烛向上移动,则半透明纸上的像向 (选填“上”或“下”)方移动;从表中数据可以看出:当烛焰和小孔的距离保持不变时,半透明纸离小孔越远,像的高度越;
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明纸上看到的像是 ;
A.烛焰的正立像
B.烛焰的倒立像
C.三角形光斑
D.圆形光斑
(3)他想小孔成的像会不会左右也相反呢?为了验证这个说法,他准备制作一个LED灯组作为物体进行研究,如图乙所示。下列关于LED灯组制作形状的选择最适合的是 (选填“A”、“B”、“C”、“D”);
(4)如图丙将红、绿、三种色光照白纸上,中间相互重叠区域会出现白色;如图丁是小明用乒乓球、足球和灯泡来演示日食现象,灯泡代表;乒乓球代表 。(均选填“地球”、“太阳”或“月球”)
实验次数 | ① | ② | ③ | ④ | ⑤ |
小孔到半透明纸的距离s/cm | 2.0 | 4.0 | 6.0 | 8.0 | 10.0 |
像的高度h/cm | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 |
(1)图甲中实验采用薄透明平板玻璃作为平面镜,是为了便于确定(选填“像”或“物”)的位置;
(2)在像所在位置竖直放置一个光屏,光屏上(选填“能”或“不能”)呈现蜡烛的像,这说明蜡烛通过平面镜所成的像是(选填“实”或“虚”)像;
(3)该实验选择两个相同的蜡烛A和B,是为了便于比较蜡烛B与蜡烛A的像的的关系;
(4)该小组的同学在课后的实践活动中,又进行了以下的探究:
①如图乙所示,小铭在黑暗的房间中,桌面铺上一张白纸,把一块小平面镜平放在纸上。让手电筒的光正对着平面镜照射,从侧面看(选填“白纸”或“平面镜”)是亮的,这是因为光照在它上面发生了(选填“镜面”或“漫”)反射的缘故;
②如图丙所示,小华用手电筒对着平面镜中某物体的像照射时,观察到像比原来亮多了,其原因是。
(1)如图甲所示,通过三个不透明白板 A、B、C 的小孔去观察烛焰,若要看到烛焰,应满足的条件是,此时从小孔中看见的(选填“是”或“不是”)烛焰通过小孔成的像;
(2)人眼在图甲所示位置直接看火焰,其形状如图乙所示的①,此时想看烛焰通过小孔成的像,人眼应直接看白板(选填“A ”、“B”或“ C” ),所看到的像为图乙中的;
(3)在小孔成像实验中,为了研究孔的大小对光斑形状的影响,小明设计了开有三角孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上(如图丙所示)。接着,从图示位置沿箭头方向水平移动卡片乙的过程中(孔到地面的距离始终保持不变),小明将观察到的光斑形状和大小变化情况在图丁中方格纸内画出(分别用序号 A、B、C、D 表示),其中最左边的光斑为移动卡片乙之前出现的真实情况。根据你的观察,小华所画光斑中可能会出现的真实情况有。