第十讲 阳光培优竞赛专题讲义----2022-2023学年华东师大版科学七年级下册

第十讲 阳光培优竞赛专题 一、小孔成像专题 1.光在同种、均匀、透明介质中沿直线传播，影子、日食、月食、小孔成像都是光的直线传播形成的。 2.小孔成像现象中像的形状与孔的大小和形状无关，它取决于物体的形状；小孔透过的光线越多，成的像越亮，否则越暗。 补充：相似三角形。 （1）相似三角形的判定 ①AA相似： ∵∠A=∠D，∠B=∠E， ∴△ABC∽△DEF ②‘SAS’： ∵，∠B=∠DE， ∴△ABC∽△DEF ③‘SSS’： ∵ ∴△ABC∽△DEF ④平行相似： ∵DE∥BC ∴△ADE∽△ABC （2）相似三角形的性质 ①相似三角形的对应角相等，对应边成比例。 ②相似三角形的对应高的比、对应中线的比、对应角平分线的比、对应周长的比都等于相似比。 ③相似三角形的面积比等于相似比的平方。 （3）相似三角形的常见图形 母子图中的射影定理 例题精讲 【例1】下面是“梦想组”和“创新组”的同学探究小孔成像实验的过程： （1）①“创新组”在“制作小孔成像观察仪"活动中，把制作好的圆筒插入易拉罐中，如图8甲所示。为了使像更清楚，圆筒的 （选填A或B）端是用半透明薄纸制成的光屏。某同学将点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置，观察到蜡烛将在塑料薄膜上成像，这种现象叫 。产生此现象的原因是 。他还发现蜡烛和小孔的位置固定后，像离小孔越近，像就越 （选填“大”或“小”）。②请在乙图中做出蜡烛AB的像； （2）下表是“梦想组”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： 小孔的形状 □ ○ △ 小孔的最大外径/mm 1 5 10 1 5 10 1 5 10 地面 光斑形状 小孔距地10cm时 □ □ □ ○ ○ ○ △ △ △ 小孔距地20cm时 ○ □ □ ○ ○ ○ ○ △ △ 小孔距地40cm时 ○ □ □ ○ ○ ○ ○ △ △ 小孔距地80cm时 ○ ○ □ ○ ○ ○ ○ ○ △ 小孔距地120cm时 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 小孔距地200cm时 ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ ○ 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”或“不一致的”），这不是太阳的像。 ②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。 ③如上表所示，当小孔的最大外径为5毫米，小孔距地80厘米时，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”或“不变”），亮度 （选填“变亮”“变暗”或“不变”）。 【变式训练1】大约两千四百年前，我国的学者墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像的实验，解释了小孔成像的原理。小光同学将两个长度均为50cm、直径为5cm的直筒套在一起，做成如图9所示的仪器（M筒的直径稍大，可以套在N筒上并能前后移动）。 （1）小孔成像可以用光的 解释，所成的像与小孔的形状 关。 （2）若直筒M、N位置不动，让物体远离N筒，像距 ，像的大小 。（以上两空均选填“变大”“不变”或“变小”） （3）十五的夜晚，将小孔对准明月，测得月亮最大像的直径是9.1mm，已知月球到地球的距离为380000km，则月球的直径约为 km。 二、影子长短变化问题 光线在同种均匀介质中沿直线传播，不能穿过不透明物体而形成的较暗区域，形成的投影就是我们常说的影子。这是一种光学现象。 【例1】晚上，当你从路灯正下方经过并沿地面向前移动时，在相同的时间里（ ）。 A.人移动的距离大于头部的影子移动的距离 B.人移动的距离小于头部的影子移动的距离 C.人移动的距离等于头部的影子移动的距离 D.以上三种情况都有可能 【例2】如图10（1）灯距地面的高度为H，身高为h的人自路灯的正下方经过，看到自己头部的影子正好在自己脚下。如图10（2），如果人以不变的速度v匀速向前走，由A到B，则人头部的影子由C运动到D。证明：人头部影子的速度为。 【变式训练1】有两个高矮不同的小朋友A和B，A比B高。夜晚，他们分别站在路灯下，路灯。是光源，点是路灯在地面上的投影。A、B两人和点在同一直线上，如图11所示。他们的头部分别在地面上留下两个影子A'和B'，相距d'。当两人沿过点的直线，以相同的速度向右行进时，我们可以观察到地面上A'和B'之间的距离将（ ）。 A.不断减小 B.不断增大 C.先