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1、.探究小孔成像实验报告提出问题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， 有什么方法可增加清晰度呢。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一：探究像的清晰度实验思考与假设思考与假设根据生活经历，猜测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展实验验证实验 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：实验
2、步骤：1.1. 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-优选.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-优选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.进展实验：进展实验：得到以下数据：试验一实验二实验三实验四外界光线强弱强强弱弱有无遮光器有无有无成像效果是否清晰清晰不清晰较清晰较清晰得出结论：得出结论：通过实验可以得出，通过实验可以得出，成像的清晰程度与周围光线强度有关，成像的清晰程
3、度与周围光线强度有关，周围环境周围环境越亮，成像越不清晰；周围环境越暗，成像越清晰。越亮，成像越不清晰；周围环境越暗，成像越清晰。 1 1实验 2设计实验设计实验器材：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 个一样尺寸的易拉罐，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，-优选.用 5 个小孔成像仪器分别观测像的大小，并进展比拟。进展实验进展实验1、如下图，我们制作了 5 个孔径大小不一的小孔成像仪器：d=1mmd=1mmd
4、=7mmd=7mmd=5mmd=5mmd=2mmd=2mmd1mmd1mm-优选.光源遮光器用于提高成像质量，减少误差，让本实验结果更明显。光具座小孔与光源的距离恒定为 35cm2、然后布置了光具座和光源：小孔直径小于 1mm 时：小孔直径等于 1mm 时：-优选.小孔直径等于 2mm 时：小孔直径等于 5mm 时：小孔直径等于 7mm 时：整理为下表1 号瓶2 号瓶3 号瓶孔径大小/cm112成像清晰度很清晰比拟清晰清晰亮度很暗比拟暗明亮像的大小很小比拟小正常大小-优选.4 号瓶5 号瓶35模糊很模糊比拟亮很亮比拟大很大得出结论：在光源与小孔距离一定时，小孔越大，成的像越不清晰。得出结论：在
5、光源与小孔距离一定时，小孔越大，成的像越不清晰。 2 2分析和论证：分析和论证：小孔成像的原理是这样的：假设当小孔足够小时，成一个这样的像：-优选.一个较大的小孔就相当于数个较小的小孔的组合， 形成的像就是几个小的像的重合，同理，小孔越大，就相当于越多的像重合，成的像也就越模糊：自然会不清楚：-优选.二探究影响像大小因素实验二探究影响像大小因素实验思考与假设思考与假设猜测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展实验验证-优选.实验 1 探究像大小与孔径的大小的关系由表
6、 1 易得出结论得出结论: : 孔径越大，成像越大。孔径越大，成像越大。 3 3实验 2 探究像大小与机物距离之间的关系设计实验设计实验：器材：针孔照相机针孔与半透膜距离为10cm ，光源(F 型发光二极管，长度为3cm)，光具座，刻度尺，水平工作台实验步骤实验步骤：1. 将光源放置在光具座左端0刻度线处2. 加厚度使光源中心，针孔，半透膜中心处于同一直线上，便于观察成像3. 将针孔照相机放在 3.5cm 处，观察成像，量出像的长度4. 以后每隔 10cm 测量一次，并记录，做 7 次注：假设像不能完全显示，那么先量两亮点之间的距离，同比例放大进展试验进展试验得到以下数据:实验次数第一次第二次
7、第三次第四次第五次第六次第七次距离物体远近/cm3.513.523.533.543.553.563.5像的大小/cm8.53.21.30.70.60.50.3表 1-优选.观察表 1 可知相机与物体的距离逐渐变长，像逐渐变小，和猜测一致得出结论：得出结论： 像的大小与相机与物体的距离有关，像的大小与相机与物体的距离有关，当光源与针孔半透膜之间距离不当光源与针孔半透膜之间距离不变时，相机与物体的距离越长，像越小，反之亦然。变时，相机与物体的距离越长，像越小，反之亦然。 4 4实验误差实验误差：测量误差实验 3 探究像大小与半透膜针孔距离之间的关系设计实验设计实验：器材：针孔照相机，比针孔照相机口
8、径略小的纸筒，光源(F 型发光二极管，长度为 3cm)，光具座，刻度尺，水平工作台实验步骤实验步骤：1. 将纸筒放入针孔照相机，在外套上半透膜2. 将光源放置在光具座左端0刻度线处3. 加厚度使光源中心，针孔，半透膜中心处于同一直线上，便于观察成像4. 将针孔照相机放置与 16cm 处，观察成像，量出像的长度5. 将纸筒向外拉出 1cm，观察成像，量出像的长度，以后每拉出 1cm，记录 1次，共做 5 次注：假设像不能完全显示，那么先量两亮点之间的距离，同比例放大进展试验进展试验-优选.得到以下数据:实验次数第一次第二次第三次第四次第五次半透膜和小孔的距离/cm28.0029.0030.003
9、1.0032.00像的大小/cm5.25.65.85.85.9表 2观察表 2 可知半透膜和小孔的距离逐渐变长，像逐渐变大，和猜测一致得出结论：得出结论： 像的大小与半透膜和小孔的距离有关，像的大小与半透膜和小孔的距离有关，当光源与相机物体之间距离不当光源与相机物体之间距离不变时，半透膜和小孔的距离越长，像越大，反之亦然。变时，半透膜和小孔的距离越长，像越大，反之亦然。 5 5实验误差实验误差：测量误差进一步探究进一步探究提出问题提出问题设光源长度为 L1，像长度为 L2，相机与物体的距离为 L3，半透膜与针孔的距离为 L4，那么 L1，L2，L3，L4 之间存在着什么关系呢？思考与猜测思考与
10、猜测取一组数据， 实验 1 中第一次实验， 此时 L1=3cm， L2=8.5cm， L3=3.5cm， L4=10cm此时经尝试可发现L13cm3.5cmL3L28.5cm10cmL4-优选.再随意的带入几组其它数据也可得到同样的结论，如：当 L1=3cm，L2=5.2cm，L3=16cm，L4=28cm 时L13cm16cmL2L35.3cm28cmL4那么作出猜测L1L3L2L4论证：论证：C光源 长度为 L1针孔AOB相机与物体半透膜与针孔的距离长的距离长度D度为 L3为 L4图 1-优选半透膜上的像长度为L2.如图 1，ABCD，那么BAO=CDO, ABO=DCO又AOB=DOC那
11、么AOBDOC那么ABAOBODCDOCO那么L1L2L3L4那么结论4不变， L2L3=L1成反比， 那么 L3小-优选得证：L1,L4L4,L3与L2越大，L2 越.结论5得证：L1，L3 不变，越大又可发现，假设 L1,L3+L4=k 不变、那么L1L2， L2 与 L4 成正比，那么 L4 越大，L2L3L4L1L3，那么 L3 越大，L2 越小可L2k L3得结论结论: :当光源与光源半透膜距离一定时，当光源与光源半透膜距离一定时，相机与物体的距离越大，相机与物体的距离越大，像越小。像越小。 6 6-优选.如此只要知道 L1,L2,L3,L4 中任意 3 个数的值，就能得出第 4 个
12、数的值-优选.总结总结经过以上探究实验与论证，经过以上探究实验与论证， 对于针孔照相机的小孔成像原理已有了一个充分对于针孔照相机的小孔成像原理已有了一个充分的认识。的认识。以下两个因素会对像的清晰度造成影响：以下两个因素会对像的清晰度造成影响：1.1. 环境中的光线，光线越强，清晰度越差，反之亦然。环境中的光线，光线越强，清晰度越差，反之亦然。解决方法：加遮光解决方法：加遮光器器2.2. 与孔径的大小有关，孔径越小，越清晰与孔径的大小有关，孔径越小，越清晰以下三个因素会对像的大小造成影响：以下三个因素会对像的大小造成影响：1.1. 孔径的大小，孔径越大，像越大，反之亦然。孔径的大小，孔径越大，像越大，反之亦然。2.2. 相机与物体的距离，距离越长，像越小，反之亦然。相机与物体的距离，距离越长，像越小，反之亦然。3.3. 半透膜与针孔的距离，距离越长，像越大，反之亦然。半透膜与针孔的距离，距离越长，像越大，反之亦然。4. 当光源与光源半透膜距离一定时，相机与物体的距离越大，像越小当光源与光源半透膜距离一定时，相机与物体的距离越大，像越小-优选
