小孔成像解析

关于小孔能成像的实验1.问题：为什么小孔能成像，大孔不能成像？

小孔成像

小孔成像实验 一、教学目标 知识与技能 1、学生自己动手，利用生活中的物品，自制小孔成像演示器 2.、知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 3.、知道像的大小和哪些因素有关 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力 2.通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育． 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育 二、教学重难点 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像 教学难点：小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 三、板书设计 小孔成像实验 一、自制小孔成像演示器 二、小孔成像所成的像的形状与小孔形状的关系 三、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 1、物体到小孔的距离 2、光屏到小孔的距离 四、教学过程 （一）新课引入 光源发出的光沿直线传播，经过物体反射进入我们的眼睛，我们就可以看见物体，但是有时我们发现大树下成的影子是大树的影子，而经过树叶间的光线照到地上成的都是圆的，这是为什么呢？能不能用我们才学的光沿直线传播来作解释呢？大约两千四五百年以前，我国的学者—墨翟（墨子）和他的学生，做了世界上第一个小孔成倒像的实验，解释了小孔成倒像的原因。那这节课我们来学习小孔成像相关知识。 （二）新课教学 1、教师演示： 在光具座上，我们依次放上点燃的蜡烛、带小孔的障碍物、光屏。让烛焰，小孔，光屏大致在同一高度，如下图所示

（1）成像是正立还是倒立？（倒立） （2）成像是虚像还是实像？（实像） （3）小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关吗？ 2、学生动手制作小孔成像器 利用课先准备的材料制作小孔成像器，剪去易拉罐的上部，蒙上一层塑料膜，在罐底钻一个小洞，简单的仪器制成。同学们将小洞向外对着发光蜡烛，即可在塑料膜上得到倒立的像。 比较一下，哪个同学做的小孔成像器成的像比较清楚，，怎么样看到成的像，到讲台前演示给同学们看 3、小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关吗？ 学生动手实验（4人一组） 在光具座上，改变障碍物上小孔的形状为三角形，圆形，正方形。得出结论：小孔成像与孔的形状无关，与物体的形状有关。 4、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关？ 学生实验（4人一组）

小孔成像实验课教学设计

《小孔成像实验课》教学设计 一、教材分析 本节内容是《光的直线传播》中一个重要实验。它可以说明光在同均匀介质中是沿直线传播的。通过对书本上简单小孔成像的介绍，学生动手，动脑，利用日常生活物品，或常规实验仪器，小组协作设计出简单实验仪器，并对小孔所成像的特点进行分析，总结，探究出其中规律。 二、学情分析 光的直线传播知识可以帮助我们解决日常生活中许多的问题，学生通过学习也已经了解不少，但是小孔成像还是第一次听说，平时生活中也没有多少关注，因此只有通过实验来解决这一难题。我们可以利用易拉罐，一次性纸杯，塑料薄膜，橡皮劲这些生活中常见的物品做实验，拉近实验与生活的距离。教学过程中要让学生积极主动参与其中，让学生主动去研究成像的大小与哪些因素有关。 三、教学目标 知识与技能 1、学生自己动手，利用生活中的物品，自制小孔成像演示器 2.、知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 3.、知道像的大小和哪些因素有关 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力 2.通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育． 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育 四、教学重难点 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像 教学难点：小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关 五、教学器材 光具座，蜡烛、光屏、障碍物 六、板书设计 小孔成像实验 一、自制小孔成像演示器 二、小孔成像所成的像的形状与小孔形状的关系 三、小孔成像所成的像的大小与哪些因素有关

小学科学试验课件-小孔成像

《小孔成像》教学设计 活动目标： 1.了解小孔成像是由于光沿直线传播的原理。 2.经历制作小孔成像设备的和调试的过程，锻炼动手动脑能力。 3.用小孔成像设备观察身边的风景，感受小孔成像实验的乐趣。 器材说明： 爱牛配套：蜡烛，纸杯，卡纸，半透明纸，工字钉，双面胶。 自备：打火机。注意：在使用打火机和蜡烛时，要注意消防，最好预备湿毛巾。 活动要点： 在制作小孔成像之前，教师要充分演绎好小孔成像的故事，导入的故事讲述的精彩生动，才能激发学生的学习兴趣。在小孔成像观察的时候，注意引导学生观察物、孔、像三者间的几何关系。 活动过程： 一、故事导入 讲述神奇的画的故事： 有人请了一个画匠为他画一张画。三年以后，画匠告诉他:“画成了！”他一看，八尺长的木板上只涂了一层漆，什么画也没有。 画匠说:“请你修一座房子，房子要有一堵高大的墙，再在这堵墙对面的墙上开一扇大窗户。把木板放在窗上，太阳一出来，你在对面的墙上就可以看到一幅图画。” 房子盖好后，在屋子的墙壁上出现了亭台楼阁，好像一幅风景画。尤其奇怪

的是，画上的风景是倒着的！ 同学们想不想看看这样神奇的画？那让我们一起来做一个这样神奇的画——“小孔成像”吧！ 二、制作与优化 （1）出示一个已经组装好的爱牛“小孔成像”套件。请一名学生上来指导操作。 （2）师演示制作。1、拆开模板、展示介绍零件。2、组装，注意强调粘贴处和不要粘贴的地方。3、放入半透明纸做成像屏。4、在小孔上用钉子打孔，完毕后把钉子再插入保护套中（一定要强调此项操作）。 三、原理探究 点燃蜡烛。 探究：1、看到的图像是正立还是倒立的2、怎么样调节蜡烛的像大小。 思考：光是如何从通过小孔传到半透明纸上成像的？ 画一画：蜡烛的火焰，小孔，蜡烛的像三者之间有什么关系。 展示小孔成像光路图，请同学们尝试解释之前记录的实验现象。 教师总结学生的解释，阐述小孔成像现象和原理。 四、原理运用 现在，你能解释晴天树下的圆斑么？ 生活中还有哪些现象应用到光的直线传播原理？ 五、拓展延伸 如果利用小孔成像的原理制作照相机，怎么样让成像更清晰？

小孔成像

小孔成像、凸透镜成像及全部光学内容梳理， 一、光的直线传播 1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2.光源：能够发光的物体叫做光源。 光源按形成原因分：可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3.光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 光沿直线传播的应用： ①激光准直。直队要向前看齐，打靶瞄准。 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。

④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能缩小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。 4.光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。（光线是假想的，实际并不存在） 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5.光速：光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快。 (1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s； 光在空气中速度约为3×108m/s（注意指数）。 光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。 雷声和闪电在同时同地发生，但我们总是先看到闪电后听到雷声，这说明什么问题？ 这表明光的传播速度比声音快。

《小孔成像实验》的改进与创新

《小孔成像实验》的改进与创新 一、《小孔成像实验》的改进与创新的背景 在教学过程中每当给学生演示或让学生自己完成小孔成像实验的效果都不好，白天上课时演示效果不好，而且有的角度无法观察到现象，要求学生自己完成时，很少有人能动手制作器材。导致很多学生对小孔成像的特点模糊不清，比如像有放大的也有缩小的、像的形状与孔的形状无关等。为此，我利用晚自习的时间，教学生在纸上扎几个大小不一、形状不一的小孔（孔径大约2mm），在教室的墙面上成像，观察小孔成像的特点，效果很好。我而小孔成像的探究问题远不止像的大小、倒正、虚实、与孔形的关系，还有很多探究问题，如：对孔径的要求（是不是只有孔径1到3mm的才能成像？）、像的清晰度、亮度等。为补充这些探究问题，结合中学生的知识层面，我做了一些改进和创新。 教材中“小孔成像实验”的不足： （1）实验器材需要去盖的易拉罐盒和半透明薄膜，制作过程虽然简单，但易拉罐硬度大，去盖、扎孔比较麻烦。 （2）半透明薄膜只有易拉罐盖那么大，无论两人配合还是一人操作都难以将蜡焰、小孔、光屏的中心调整到同一直线上，因此找到像很不容易。 （3）像距的固定、光屏大小的限制影响了观察像的大小的变化规律，导致学生对小孔成的像的特点理解不到位，实验后很多学生只知道小孔所成像为倒立的实像，不知道像的大小变化规律，有的甚至误认为小孔成的像都是缩小的。

（4）小孔成像的形状与孔的形状无关不能验证。 改进和创新实验的优点： （1）借助白墙面做光屏，用不透明的纸板扎孔做小孔屏（如课本的封皮等），器材更简单、更方便。对于学生而言，比起易拉罐盖，纸张更容易做各种大小和形状不同的小孔，实验中可以观察到像的形状与孔的形状无关。 （2）用墙面替代半透明薄膜，成像效果不但明显，最主要的是面积大，不存在调节高度的问题，只要距离调节好就能看到像。 （3）物距、像距都可以改变，学生能直接观察到像的大小是可以改变的，并且不是单一的缩小或放大，而是随物距和像距的改变而改变。 （4）不受地点和器材的限制，学生可走出教室进行实验，提高学习兴趣。 二、简要阐述改进和创新的实验 （说明：由于蜡光等因素的影响，录像和照片效果比真实情况差） 利用光具座探究小孔成像的规律 利用墙面做光屏观察小孔成像的特点 部分实验器材： 大小和形状不同的小孔大孔光具座 实验一：利用墙面做光屏探究小孔成像的特点 过程：利用墙面做光屏，在纸上扎大小、形状不同的孔，在暗室或晚上点燃蜡烛，改变物距、像距，观察像的特点。 现象：

【专项训练】-初二物理-小孔成像

一、经典例题 二、巩固练习 作业帮一课初中独家资料之【初二物理】 【例1】（2018 秋?伊春区期末）早在战国时期，我国古代著名教育家、思想家墨子就在研究小孔成像的现象。如图所示，他用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成一个倒立的像。下列说法正确的是（） A．小孔成像现象能说明光沿直线传播 B．木板上的小孔一定是圆形的 C.蜡烛在墙上形成的像是虚像 D.保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上的像会变大 【答案】D 【解析】解： A、烛焰经小孔成倒立的实像，故A 错误； BD、烛焰所成的像是光的直线传播形成的，故B 错误，D 正确； C、若将蜡烛靠近小孔，光线发散程度更大，像距不变，所以烛焰的像将变大，故C 错误；故选：D。 【点评】本题考查了小孔成像的原理、对小孔的要求、像的特点。 1．（2019?商丘模拟）在纸上剪一很小三角形，让太阳光垂直照射在三角形上，那么地面上形成的光斑（） A．是三角形，它是太阳的影 B．是圆形，它是太阳的虚像

C．是圆形，它是太阳的实像 D．是三角形，它是太阳的实像 2．（2018 秋?新罗区校级期中）阳光透过树叶间的缝隙照到地面上，形成“光斑”和“树阴”，则（） A．树阴是圆形的，是树叶的影子 B．光斑是圆形的，是太阳的虚像 C．光斑是圆形的，是太阳的实像 D．树阴是方形的，是太阳的实像 3．（2019?淄博模拟）小明通过阅读课本了解到小孔会成上下颠倒，左右相反的像，为了验证这个说法，他准备制作一个LED 屏作为物体进行研究，下列关于LED 屏制作形状的选择最适合的是（） A． B．C．D． 4．（2018 秋?蕲春县期中）如图所示，在不透明纸上用针扎一个直径约1mm 的小孔，让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的灯丝光斑，有关这个实验，下列说法错误的是（） A．这个实验原理是光的直线传播 B．小孔成的像是一个倒立的像 C．保持灯和白纸的位置不动，向上移动小孔，像的大小将变大 D．保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将不变 5．（2018 春?瑞安市期中）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。小明设计了四种有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（）

探究小孔成像实验报告

探究小孔成像实验报告 提出问题 用易拉罐自制一个针孔照相机，在观察过程中，发现在室外观察景物时成像总不太清晰，有什么办法可增加清晰度呢。照相机半透膜上的图像会发生大小改变，这大小改变受什么因素影响，又有什么规律呢？ 一：探究像的清晰度实验 思考与假设 根据生活经验，猜想不清晰可能是由于以下两种情况： 1.环境中光线太亮，以致于看不清半透膜上的像。 2.孔径太小，光线进入量过少，导致半透膜上的像不清晰 下面就针对这两个假设进行实验验证 实验1像的清晰程度和周围光的强度有关 设计实验： 器材：针孔照相机，光源(F型发光二极管)，黑色卡纸（遮光器） 实验步骤： 1.为“针孔照相机”用黑色卡纸做了一个圆柱形的“遮光器”，套在针孔照相机 成像的一端，以降低半透膜周围光的强度。 2.在外界光线强，有遮光器时观察像的清晰程度 3.在外界光线强，无遮光器时观察像的清晰程度 4.在外界光线弱，有遮光器时观察像的清晰程度 5.在外界光线弱，无遮光器时观察像的清晰程度 不带遮光器的针孔照相机成像 带遮光器的针孔照相机成像

进行实验： 得到以下数据： 得出结论：通过实验可以得出，成像的清晰程度与周围光线强度有关，周围环境越亮，成像越不清晰；周围环境越暗，成像越清晰。（1） 实验2 设计实验 器材：5个有不同口径小孔的小孔成像仪器，光具座，遮光器，光源 实验步骤： 1、制作出5个有不同口径小孔的小孔成像仪器：分别裁剪5个相同尺寸的易拉 罐，剪掉瓶口，并分别在瓶底钻出5个大小不同的小孔。 2、在光具座上固定一个可发出平行光线的光源，保持光源与小孔之间的距离， 用5个小孔成像仪器分别观测像的大小，并进行比较。 进行实验 1、如图所示，我们制作了5个孔径大小不一的小孔成像仪器： d=7mm d=5mm d=2mm d=1mm d<1mm

小孔成像原理”带来指纹识别革命性突破

【焦点】“小孔成像原理”带来指纹识别革命性突破 2015-01-14 全球安防网注 指纹的特征通常可分为三级。一级特征表示指纹的纹型、流向等宏观特征;二级特征表示指纹的Galton细节，即纹线的分叉点、端点等特征;三级特征则是更高分辨率上的纹线属性，例如纹线的偏移、宽度、汗孔、边缘形状、断裂、褶皱、伤疤，以及其他的永久性特征…… 2015年美国CES展上，一款拥有2000PPI超高分辨率的光学指纹采集器吸引了全球手机厂商的目光。这款由中国印象认知推出的名为UTFIS的超薄型光学指纹传感器，分辨率超越了目前市面上主流的电容式指纹传感器，是苹果手机指纹识别芯片的四倍。 据印象认知总经理王曙光博士透露，UTFIS采用了自主研发的矩阵式微孔阵列(MAPIS)专利技术，分辨率高达2000PPI产品，是目前全球首款可用于移动电子设备、且厚度仅有1.5mm的光学指纹采集器。 “小孔成像原理”带来的革命性突破 据悉，UTFIS的诞生源于印象认知在古老的“小孔成像原理”上的新发现。 在现代生活中，极少有使用小孔成像的工业产品，在物理教科书中，小孔成像原理也仅作为一种朴素原理简单介绍。但印象认知为了实现超薄尺寸的光学指纹采集器，重新审视了这一古老的成像原理，并在其中发现了小孔成像的诸多优点。 王曙光博士介绍称：首先，小孔成像不需要光学镜头和其他复杂的附属部件，非常简单，也不存在焦距问题。而照相机等所使用的凸透镜成像，通常要求物距为焦距的两倍以上，像距为焦距的一倍至两倍之间，这样就限制了物像之间的距离。因此，如果使用小孔成像，则物像之间的距离可以做到非常之小，意味着我们可以把指纹采集器做得很薄。其次，指纹采集是可控环境，意味着我们可以使用很小的小孔，同时提供较强照明以避免成像黯淡的问题。 在此基础之上，印象认知团队成功自主开发MAPIS技术(矩阵式微孔阵列)，并藉此替代了传统光学指纹采集器的透镜系统。此外，UTFIS用透明薄板代替了传统材质三棱镜，进而使产品获得1.5mm 的超薄尺寸，是传统光学指纹采集器的几十分之一，成功解决了将光学指纹采集器小型化的难题。此外，MAPIS技术的成本并不高，只需要光学透镜系统的几十分之一，为日后批量生产提供了可能。 2000PPI超高分辨率，国际领先 MAPIS技术带来的另一项巨变，是UTFIS分辨率达到惊人的2000PPI。这一突破性的成果，对于整个智能手机、移动支付等领域都将产生巨大的革命性意义，或将加速互联网移动端从传统密码、手势识别向指纹识别转变。 目前，全球范围内为智能手机提供指纹识别技术的厂商不超过10家，其中包括被苹果收购的AuthenTec，以及FingerprintCards、Validity、Goodix汇顶科技等非苹果系供应厂商。AuthenTec 是目前公认的业界最强，但其为苹果开发的指纹传感器分辨率也仅有500PPI。而UTFIS创新性突破2000PPI的超高分辨率，将直接登上全球智能手机指纹识别技术的顶端。 此外，光学指纹传感器要比电容式传感器更为稳定，且不像电容式易受腐蚀、磨损和静电干扰破坏。在传统市场上，尤其是在AFIS、证件、通关、门禁等领域，光学指纹识别依旧是主流，智能手机应用指纹识别才刚刚起步。这也意味着UTFIS的出现，有望加速指纹识别的应用实现大众化、常态化。 汗孔识别打通“三级特征” UTFIS不仅继承了传统光学指纹传感器的优点，同时还通过超高的分辨率，实现了电容式指纹传感器所无法达到的安全级别。

综合实践活动小孔成像练习

班级学号姓名 探究学习 1．如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）小孔成像是由于光的形成的． （2）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”、“不一致的”），这不是太阳的像． （3）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，当小孔到地面 的距离一定时，小孔越（填“大”或“小”），地面上就越 容易得到太阳的像．

（4）如上表所示，当小孔的最大外径为2 mm，小孔距地80cm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”、“不变”）亮度（选填“变暗”、“不变”、“变亮”）。 2.八年级科学探究小组的几个同学，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，亮斑的形状是由形状决定的．（2）太阳光透过茂密的树叶，在地面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，必须是很小 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． 3．小明同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图（甲图）所示． （1）请在甲图中的半透明纸上根据光的传播路径画出蜡烛AB的像A′B′． （2）实验时小明发现小孔所成像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大小与哪些因素有关．他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关．他测出了同一支蜡烛且距小孔的位置固定后，改变像到小孔不同距离时的像的高度（见下表）．请根据表中的数据，一个数据是错误的，错误的数据 是。 像到小孔的距离S/cm 像的高度h/cm3． （3）根据测得的数据，可得到的结论是： 4、小明同学在课外用易拉罐做成如图1所示的装置做小孔成像实验，如果易拉罐底部有一个很小的三角形小孔，则他在半透明纸上看到的像是：（） A．蜡烛的正立像B．蜡烛的倒立像 C．三角形光斑D．圆形光斑 5、探究题目：小孔成像规律。 实验器材：针、不透明纸、白纸、白炽灯、桌子。 探究设想：根据光的直线传播原理，研究小孔成像规律， 这里的光源是白炽灯的钨丝，所成的像是钨丝通过小孔 在白纸上成像的实验。 (1)实验过程及问题：如图所示，在不透明纸上用针扎一 个直径约1mm的小孔，让白炽灯发出的光穿过小孔射到白纸上，在白纸上可看到一个清晰的__________光斑，这种现象叫做_______________，这种现象是由于形成的。 (2)保持灯和白纸的位置不动，向上移动小孔，像的大小将变，像的亮度将变______；(3)保持灯和小孔的位置不动，向上移动白纸，像的大小将变_____，像的亮度将变； (4)保持小孔和白纸的位置不动，向上移动白炽灯，像的大小将变_________，像的亮度将变_________；以上三种实验方法是物理学中常用的方法，叫做。 6、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，小华设计了四种开有不同形状孔的卡片甲，并用另一张卡片乙覆盖在甲上，如图所示。接着，从图示位置沿箭头方向水平移动乙，观察光斑形状的变化情况。下列合乎要求的是（）

25小孔成像的原理

古代人眼中的“小孔成像” 这里有一个有趣的小故事：曾经有一个请来一个画家希望要一张美丽的图画。过了三年，那人几乎苦苦等着画家的伟大的杰作。终于一天，画家说：“我的画成了。”那人就怀着崇仰的心情去瞻仰这个花费了三年时间的画，没想到在八尺的木板上就涂料一层漆，什么都没有。那人就大发脾气，觉得自己受到了极大的欺骗。这时候，画家不紧不慢地说：“你不要急，你想看到画的内容，需要修一座房子，放在一定要一堵宽大的墙壁，在这个墙壁上打开一扇窗户，然后把木板放在窗子上，等到太阳出来，你就可以在对面的墙上看到这幅画的内容。”那人不甘心，等了三年，不能就看着一块木板，他想姑且再相信画家一次，看到时候他还怎么说。于是他就按照画家的说法，修建了一幢房子。果然，屋子的墙壁上出现了亭台楼阁并且流动着车水马龙，仿佛是海市蜃楼的奇景再现。最神奇的的，画面上的人和车还是倒着运动的！这则故事记录在战国时期著名思想家韩非的书里。 而这些倒着的可以运动的影响是什么原因呢？其实关于这种现象我国很早就开始关注并且进行了实验和研究。在两千四百多年前，墨家代表人物墨翟和他的学生做了一个实验，在一个很暗的屋子里，在朝阳的一面墙上开一个小孔，人站在屋子外面的小孔外，这时神奇的倒影就出现了，在对面的墙壁上出现了一个倒立着的小人儿。很多人都对这个情况很惊讶，不过墨子他们并没有至于实验的层面，而是努力寻找其中的原理。经过多次的实践，终于发现出现这个原理是因为“景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景于上；首蔽上光，故成景于下。在远近有端，与于光，故景库内也。”用我们平常的话来说就是，光穿过小孔就像射箭一样，是沿着直线传播的，人的头遮住了上面的面，而所成的影子在下面，人的脚遮住了下面的光，所成的影子在上面，形成了倒立的影子。这种解释是世界上第一次关于光是沿着直线传播科学的解释。 而到了十四世纪中期，有一位叫做赵友钦的人考察了日光通过墙上的小孔形成的像和小孔的关系，他在自己做实验的过程中发现，当小孔越来越小的时候，像还是相同的。只是像的浓淡不同。假如把像屏靠近小孔，像就会变小，亮度也增加了。赵友钦经过大量的实践，终于发现小孔成像的规律，也就是不管孔的大小怎样，所成的像是光源的倒立像。孔的大小只是和像的明暗程度有关。假如不改变的像的形态，当孔大到一定的程度，得到的像是孔的正立像。而当移动屏孔的时候，越近所成的像就越小，越远所成的像就越大。这种规律的总结比世界任何一个国家都要早，并且很具有科学逻辑性。 历代科学家们经过大量的实践，不断积累经验，总结规律，为世界的文明贡献了巨大的财富。后人根据这种原理，发明了皮影戏，这成为我国的重要的文化遗产，当传到西方的时候，同样得到了极大的欢迎。

小孔成像专题

小孔成的像为什么是倒立的？像的大小和哪些因素有关？像的清晰程度和哪些因素有关？ 小孔成像图像是相反 为了说明这些问题，我们把蜡烛的火焰看成是由许多小发光点组成的，每个发光点都向四面八方发射着光。总会有一小束光，笔直地穿过小孔，在白纸上形成一个小光斑。烛焰上的每一个发光点都会在白纸上形成一个对应的光斑，全部光斑在白纸上就组成了一个烛焰的像。 从图中可以看出，烛焰上部发的光沿直线通过小孔，照在白纸的下部；烛焰下部发出的光，通过小孔，照在白纸的上部，所以在白纸上形成一个倒立的像。这正好说明了光是直线传播的。 当孔比较小的时候，物的不同部分发出的光线会到达屏幕的不同的部分，而不会在屏幕上相互重叠，所以屏幕上的像就会比较清晰。如左图所示(点击图可以放大)，由于孔比较小，物的A处发出的光线就不会到达屏幕的C处，只有物的B 处发出的光线才会到达屏幕的C处，屏幕上的C处的光线只来自物的B处，所以C处的像就会比较清晰。 当孔比较大的时候，物的不同部分发出的光线会在屏幕上重叠，屏幕上的像自然也就不清晰了。如图所示(点击图可以放大)，如果孔相当大，那么物的A处发出的光线会到达屏幕的C处，而且B处的光线也会到达屏幕的C处，这样光线就会发生重叠，光信息就会发生混乱，也就无法成像了。我们在面对物的一张白纸上

所以看不到像，不是因为白纸上没有来自于物的光线，而是因为来自于物的不同部分的光线在白纸上重叠了。 当然孔的大小是相对于物的大小来说的，如物很大，那么就是孔也比较大，也还是可以成像的。如果我们要成太阳的像，那么就是用足球场那么大的孔也不是不可以的，只是孔越小，成的像的分辨率越高。不过，如果孔太小，通过的光线就会少，像的亮度也就低了。而且孔太小还会发生衍射什么的，这也会对成像有影响。 所以，比孔小的物体或物体上的比孔小的部分是无法被成像的。如果我们用足球场那么大的孔对太阳成像，那么太阳上比足球场小的结构是不会成像出来的。 1.关于小孔成像说法中正确的是（） A．像一定是缩小的 B．像一定是倒立的 C．像一定是虚像 D．像的形状与小孔的形状有关 2．关于小孔成像，正确的是（） A．小孔成像实验中，小孔越大成像越清楚 B．小孔成像实验中，小孔越小像越亮 C．小孔成像实验中，小孔一定要是圆的 D．小孔成的像，一定是倒立的 3. 关于小孔成像，下列说法错误的是（） A．小孔太大时图象会模糊不清 B．小孔太小时图象会暗淡不清 C．小孔成像说明了光是沿直线传播的 D．小孔成的像一定比物小很多 4．关于小孔成像，下面说法中正确的是（）

小孔成像 教案

小孔成像 张德礼 教学目标 知识与技能 1.知道光在均匀介质中沿直线传播，并能用来解释小孔成像原理 2. 知道小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关 3. 知道像的清晰、明亮程度和哪些因素有关？ 过程与方法 1.通过光线的概念培养学生抽象思维能力，利用物理模型研究问题的能力． 2.通过解释光直线传播的现象，培养学生利用物理知识解决实际问题的能力． 情感态度与价值观 1.通过对小孔成像成因的教学，进行反对迷信、崇尚科学的思想教育． 2.通过对我国古代对小孔成像研究所取得的成就，进行爱国主义教育,对学生进行严谨的科学态度教育. 教学重点: 利用光的直线传播规律理解小孔成像． 教学难点：小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关． 教具：小孔成像演示器， 教学过程设计： 一、新课引入 光源发出的光沿直线传播，经过物体反射进入我们的眼睛，我们就可以看见物体，但是有时我们发现大树下成的影子是大树的影子，而经过树叶间的光线照到地上成的都是圆的，这是为什么呢？能不能用我们才学的光沿直线传播来作解释呢？那这节课我们来学习小孔成像相关知识。 复习：光在均匀介质中是沿直线传播的． 二、新课教学

一、小孔成像原理 演示： 小孔成像原理：光沿直线传播 FLASH演示实验 二、小孔成像有关问题 1.成像是正立还是倒立？（倒立） 2.成像是虚像还是实像？（实像） 3.小孔成像所成的像的形状与孔的形状有关吗？ 演示、讨论 小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关 4.成像的大小与哪些因素有关？ 演示、讨论 1.当物与小孔的距离一定时： 白屏靠近时像变小、变亮、变清晰，远离时像变大、变暗、变模糊。 2.当白屏与小孔的距离一定时： 物靠近时像变大、变暗、变模糊，远离时像变小、变亮、变清晰。

综合实践活动-小孔成像练习

第三章 光现象 综合实践活动 班级 学号 姓名 探究学习 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）小孔成像是由于光的 形成的． （2）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”、“不一致的”），这不是太阳的像． （3）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，当小孔到地面 的距离一定时，小孔越 （填“大”或“小”），地面上就越容易得到太阳的像． （4）如上表所示，当小孔的最大外径为2 mm ，小孔距地80cm 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”、“不变”）亮度 （选填“变暗”、“不变”、“变亮”）。 2.八年级科学探究小组的几个同学，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 形状决定的． （2）太阳光透过茂密的树叶，在地面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，必须是很小 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． 3．小明同学用“可乐瓶”做小孔成像实验，实验装置如图（甲图）所示． （1）请在甲图中的半透明纸上根据光的传播路径画出蜡烛AB 的像A ′B ′． （2）实验时小明发现小孔所成像的大小会变化，于是他设计实验探究小孔所成像的大小与哪些因素有关．他猜想所成像的大小可能与蜡烛到小孔的距离、物体的高度以及像到小孔的距离有关．他测出了同一支蜡烛且距小孔的位置固定后，改变像到小孔不同距离时的像的高度（见下表）．请根据表中的数据，一个数据是错误的，错误的数据是 。 （3）根据测得的数据，可得到的结论是：

物理(心得)之对小孔成像实验的深度探究

物理论文之对小孔成像实验的深度探究 小孔成像实验对于“光的直线传播”的教学有非常好的作用，但教材中仅仅放在了书后的习题中作为习题出现，在信息库中有简单的说明，实验的探究性、对教学的意义大大降低，为了更好、更深入地挖掘其对教学的意义、对学生能力发展的作用，决定对此实验进行深度探究。考虑到实验器材制作的材料生活中比较多，容易获取且制作简单，在学生周五放学时向学生布置了此项作业，要求学生自己制作、自己实验探究，周一回到学校时进行交流、展示，然后共同总结归纳小孔成像的相关性质。学生提交的作品：有的使用纸筒（乐百氏）、有的使用方形的纸盒、有的使用药瓶（不透明）、有的使用矿泉水瓶（外层裹了不透明的纸）、更多的使用易拉罐，更有个别同学做出了可以拉伸的圆筒（两个易拉罐套装、两个长纸筒套装）且做了支架，很有创意。学生交流：可以在半透明膜上看到烛焰倒立的像；小孔越小像越清晰。从学生的交流情况来看，学生的探究并不深入，还只是存在于表面现象的认识，并没有进行深度的探讨和思索。针对学生的问题，教师设计问题，引导学生思考并进行探究。问题1：“半透明膜上的像的大小如何变化？是缩小的像还是放大的像？”问题一出，学生有些迟疑，有的说缩小的，有的说放大的，有的说不变，意见不统一。“怎么办？”“实验检验！”学生动手实验，2分钟后，学生汇报探究结果。学生1：可以是放大的，也

可以是缩小的，像的大小是可以变化的。当将蜡烛靠近小孔的时候，我们发现烛焰的像变大了，当将烛焰远离小孔时，我们发现像变小了，同时发现像的亮度也发生了改变。学生2：我们也发现像的大小是可以改变的。我们是这样做的“保持蜡烛不动，改变半透明膜到小孔的距离”，发现当把纸筒收缩时，看到烛焰的像变小，当把纸筒拉长时，看到烛焰的像变大。其他组的同学也认可了这两种说法，在此基础上，教师设计问题“从上述的两个实验现象，你觉得像的大小与什么因素有关？”学生思考，然后教师再从理论上加以阐释、说明，师生共同归纳总结像的大小是可以变化的，不但与物体本身的大小有关，还与物体到小孔的距离和光屏到小孔的距离有关，达成共识“像可以是放大的，缩小的，也可以是等大的”问题2：“当小孔的大小发生变化时，像有何变化呢？”学生实验，教师提示在实验中要注意的问题“控制变量，即保持蜡烛和光屛到小孔的距离不变等，只改变小孔的大小”汇报实验结果：当小孔越大时，像越不清晰，最后只能得到一个光斑，不成像了。追问“请思考要想成像，对小孔有什么要求?”在一番思考讨论之后：“小孔要足够小”问题3：“改变小孔的形状，探究一下看看像形状有何变化？”在进行探究时，有的学生受到课本中习题的启发，拿出一张纸，在纸上挖出不同形状的小孔，要求走出室外去实验。在一番探究之后汇报结果：“像的形状与小孔的形状无关。我们适当调整纸到地面的距离，发现都能在地面上得到圆形的光斑，这个圆形的光斑就是太阳的像”当学生达成共

光学中小孔成像实验探究

光学中小孔成像实验探究 初二一班孔婷 人教版八年级物理教材中介绍了利用光的直线传播的小孔成像，为进一步理解和探究小孔成像及其规律，在此，我利用废旧的易拉罐，制作了小孔成像仪，做成像实验，探讨成像的大小与哪些因素有关。 实验准备：一是多个易拉罐、一支蜡烛、一张塑料半透明膜；二是去掉易拉罐顶部，分别在其底面钻一个不同大小的小孔；三是将塑料膜平整地铺在易拉罐顶部；四是点燃蜡烛，使其立于桌面；五是将小孔对准蜡烛火苗，调整小孔成像仪与蜡烛火焰间位臵直到看到清晰的倒立的影像。 一、探究小孔成像的清晰程度与周围光线强弱的关系 通过在白天、晚上等外界光线强弱不同时，以及用纸盒遮光器遮挡时，分别观察像的变化，可以发现： 1、在外界光线强，有遮光器时观察像的清晰程度；无遮光器时观察像的清晰程度。 2、在外界光线弱，有遮光器时观察像的清晰程度；无遮光器时观察 像的清晰程度 通过实验可以得出结论：成像的清晰程度与周围光线强度有关，周

围环境越亮，成像越不清晰；周围环境越暗，成像越清晰。 二、探究不同口径小孔的成像规律 如图所示，我们制作了5个孔径大小不一的小孔成像仪器： d=7mm d=5mm d=2mm d=1mm d<1mm 整理成下表1： 得出结论：在光源与小孔距离一定时，小孔越大，成的像越不清晰。 分析和论证：小孔成像的原理是这样的：

三、探究影响像大小因素实验 猜想影响像大小有这几个因素： 1、孔径的大小，孔径越大，像越大 2、相机与物体的距离，距离越长，像越小 3、半透膜与针孔的距离，距离越长，像越大 下面就针对这三个假设因素进行实验验证 实验一、探究像大小与孔径的大小的关系 由上述表1，得出结论: 孔径越大，成像越大。 实验二、探究像大小与物距离之间的关系 左右移动小孔成像仪进行试验，得到以下数据表2: 得出结论：像的大小与成像仪与物体的距离有关，当光源与半透膜之间距离不变时，物距越长，像越小，反之亦然。 可知半透膜和小孔的距离逐渐变长，像逐渐变大，和猜想一致。 得出结论：像的大小与半透膜和小孔的距离有关，当光源与成像仪之间距离不变时，半透膜和小孔的距离越长，像越大，反之亦然。 进一步探究：设光源长度为L1，像长度为L2，光源与孔的距离为L3，半透膜与小孔的距离为L4，则L1，L2，L3，L4之间存在着什么关系呢？

大学物理小孔成像论文

小孔成像 光的直线传播定律光在均匀介质中，是沿着直线传播的，即在均匀介质中光线为一直线。光的直线传播现象在日常生活中随时随地可以见到，如物体被光照射而成影，小孔成像等。光的直线传播引出了光线这个概念。 (2)光的独立传播定律光的传播是独立的，当不同光线从不同方向通过介质某一点时，彼此互不影响。当两支光线会聚于空间某一点时，它的作用为简单的叠加。光线的这一性质，使被拍摄物体各点的光互不影响地进入照相镜头，在成像面上成像。 小孔成像是根据光沿直线传播的特点，成倒立的像。平面镜成像是利用光的反射使人眼看见镜里的虚像．平面镜成像特点：像与物体形状大小完全一样；像和物体到平面镜的距离相等；物体与像的连线与镜面垂直；是虚象． 很确定的说所成像与物体左右颠倒也上下颠倒。物体上方发出的光通过小孔打到荧光屏的下侧。 由于小孔成像所看到的像是由实际光线汇聚成的所以是实像。特点就是： 1.成的像是实像 2.成的像与物体大小之比为（小孔到成像屏的距离）除以（小孔到物体的距离）

3.成的像与物体大小比列相同 4.成的像是倒立的且左右颠倒（与原物体成中心对称） 5.小孔越小成像越清晰但是亮度会比较小。 小孔成像的基本原理是光的直线传播，各种颜色的光都能通过小孔后成像。如果物体是彩色的，像也是彩色的，像与物体的颜色完全一样。 小孔成像时，像的清晰程度与小孔的大小有关、跟小孔的形状无关。小孔较小时，从一个发光点发出的大量光束中，只有很细的一束通过小孔，其他发光点发出的光束大多不与它相重叠，所以像比较清晰；小孔较大时，一个发光点发出的光线可以达到多处，多个发光点发出的光线相互重叠，图像变得不那么清晰。小孔所成的像是由实际光束形成的，所以是实像，可以使照相底片感光，可以拍摄到照片。 小孔成像与孔的形状无关.成像的大小与物体到小孔的距离和 屏到孔的距离都有关系。若孔到屏的距离不变，则物体离孔越远成像越小，物体离孔越近成像越大。若物体到孔的距离不变，孔和屏间距离越大，像越大，反之越小。 比如说黑暗的小屋朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，屋里相对的墙上就出现了一个倒立的人影。为什么会有这奇怪的现象呢？墨家解释说，光穿过小孔如射箭一样，是直线行进的，人的

小孔成像、凸透镜成像及全部光学内容梳理

小孔成像、凸透镜成像及全部光学内容梳理 一、光的直线传播 1.光现象：包括光的直线传播、光的反射和光的折射。 2.光源：能够发光的物体叫做光源。 光源按形成原因分：可以分为自然光源和人造光源。 例如，自然光源有太阳、萤火虫等，人造光源有如蜡烛、霓虹灯、白炽灯等。 月亮不是光源，月亮本身不发光，只是反射太阳的光。 3.光的直线传播：光在真空中或同一种均匀介质中是沿直线传播的，光的传播不需要介质。 大气层是不均匀的，当光从大气层外射到地面时，光线发了了弯折（海市蜃楼、早晨看到太阳时，太阳还在地平线以下、星星的闪烁等） 光沿直线传播的现象：小孔成像、井底之蛙、影子、日食、月食、一叶障目。 光沿直线传播的应用： ①激光准直。直队要向前看齐，打靶瞄准。 ②影的形成：光在传播过程中，遇到不透明的物体，由于光是沿直线传播的，所以在不透光的物体后面，光照射不到，形成了黑暗的部分就是影。 ③日食月食的形成 日食的成因：当月球运行到太阳和地球中间时，并且三球在一条直线上，太阳光沿直线传播过程中，被不透明的月球挡住，月球的黑影落在地球上，就形成了日食. 月食的成因：当地球运行到太阳和月球中间时，太阳光被不透明的地球挡住，地球的影落在月球上，就形成了月食. 如图：在月球后 1的位置可看到日全食， 在2的位置看到日偏食， 在3的位置看到日环食。

④小孔成像：小孔成像实验早在《墨经》中就有记载小孔成像成倒立的实像，其像的形状与孔的形状无关。像可能放大，也可能缩小。 用一个带有小孔的板遮挡在屏幕与物之间，屏幕上就会形成物的倒像，我们把这样的现象叫小孔成像。前后移动中间的板，像的大小也会随之发生变化。这种现象反映了光沿直线传播的性质。 小孔成像原理：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。 根据光的直线传播规律证明像长和物长之比等于像和物分别距小孔屏的距离之比。 4.光线：用一条带有箭头的直线表示光的径迹和方向的直线。（光线是假想的，实际并不存在） 光线是由一小束光抽象而建立的理想物理模型，建立理想物理模型是研究物理的常用方法之一。 5.光速：光在不同物质中传播的速度一般不同，真空中最快。 (1)光在真空中速度C=3×108m/s=3×105km/s； 光在空气中速度约为3×108m/s（注意指数）。 光在水中速度为真空中光速的3/4，在玻璃中速度为真空中速度的2/3 。

人教版八年级物理上册：4.1探究小孔成像的规律

4.1探究小孔成像的规律 实验目的： 1．通过示实验了解“小孔”可以成像，且成的是倒立的像。 2．通过实验了解小孔成的是光源的像，与孔的形状无关。 3．了解小孔所成像的大小取决于物和光屏到小孔的距离。 实验原理： 光的直线传播。 实验器材： 蜡烛、火柴、硬纸板、刻度尺等。 实验步骤： 1．准备三块硬纸板，分别在硬纸板上开有方孔、三角形孔、圆孔，孔的大小最好保持一致，这样就制作好了三个带有小孔的屏幕（暂称为小孔屏）。 2．如图1，放好蜡烛、小孔屏和毛玻璃屏。点燃蜡烛，调整蜡烛和屏的高度，使蜡烛的火焰、小孔和毛玻璃屏的中心大致在同一高度。 图1 3．移动蜡烛或毛玻璃屏的位置，可以在毛玻璃屏上观察到烛焰倒立的像。 4．记下小孔屏的位置，在原来小孔屏的位置分别换用另外两只小孔屏，观察毛玻璃屏上依然呈现的是烛焰倒立的像。这说明小孔成的是光源的像，与孔的形状无关。 5．固定小孔到光屏距离（像距），改变蜡烛到小孔的距离（物距），用刻度尺测量出 可以看出：像距固定时，物距越大，小孔所成的像越小。 6．固定蜡烛到小孔的距离（物距），改变小孔到光屏的距离（像距），同样用刻度尺

可以看出：物距固定时，像距越大，小孔所成的像越大。 得出结论：小孔成像中成的是光源的像，与孔的形状无关；小孔所成的像大小都是倒立的；小孔所成的像是放大还是缩小的取决于物距和像距的比较，像距等于物距时成相等的像，像距大于物距时成放大的像，像距小于物距时成缩小的像。蜡烛距小孔越近或毛玻璃屏距小孔越远，得到的像越大。 操作注意： 1．实验时小孔的大小要多次试验，太大成像模糊，太小成像的亮度不够，影响观察。 2．实验最好在较暗的环境下进行，实验过程中小孔与光屏较近时光屏上的像比较清晰，小孔与光屏较远时像比较模糊，应仔细观察。