探究“树荫下光斑”实验报告
一． 发现问题
我们小组的四位同学在老师的带领下，在学校一处树荫下观察。我们发现，有些光斑形状不规则，还有些光斑是圆形的，这些圆形光斑的亮度都较暗（见下图）。根据我们所观察到的现象我们提出：光斑的形状与哪些因素有关？
二． 提出猜想：
首先我们中有人提出：光斑是太阳光透过树叶间的缝隙在地面上形成的，所以光斑的形状与树叶间缝隙的形状相同，即光斑的形状由缝隙的形状决定的。随即我们组又有同学提出：树荫下的光斑有许多是圆形的，那么也就是说树叶间的缝隙也是规则圆形的，但事实并非如此。这时有同学提出地面山有一些较暗的圆形光斑，而光斑的亮度是由通过缝隙的光的多少有关的，所以他觉得光斑的形状可能与缝隙的大小有关。后来实验时我们意外地还发现，当我们改变缝隙到光屏之间的距离（像距）时，光斑的形状也发生了改变。经过我们的讨论，最终我们觉得影响光斑形状可能的因素有：缝隙的形状、缝隙的大小、缝隙到地面之间的距离。
三． 设计方案
由于我们不能改变树叶缝隙的形状、大小以及到地面间的距离，因此我们决定模拟实验。在硬纸板上刻出不同形状的小孔来模拟树叶间的缝隙，为了能使现在更明显，我们在地面上放一张白纸作为光屏。我们准备分三步进行实验。
（一）探究光斑形状与孔的形状的关系
在硬纸板上开出大小相同（孔的尺寸约为1cm和3mm）形状不同的小孔（正方形、三角形、菱形），将带孔的硬纸板置于白纸上方一定的位置，观察纸面上出现光斑的形状并拍照记录。
（二）探究光斑形状与孔的大小的关系
在硬纸板上开出尺寸约为2cm的菱形孔，控制孔与光屏之间距离一定（1m和0.5m）分别拿一张硬纸板覆盖在孔的上面，遮住孔的一部分（改变孔的大小），观察白纸上光斑的形状和亮度的变化并拍照记录。
（三）探究光斑形状与像距的关系
在硬纸板上开出尺寸约为1cm和3mm的孔，上下移动硬纸板（改变孔与光屏之间的距离），观察白纸上光斑的形状和亮度并拍照记录。
四． 实验与记录
（一）探究光斑形状与孔的形状的关系 孔的尺寸约1cm,孔到光屏距离为0.5m 孔的形状 正方形 三角形 光斑的形状 正方形 三角形 菱形 菱形 照片
孔的尺寸约1cm,当孔到光屏距离逐渐增大为0.95m时， 光斑变暗且形状如下表 孔的形状 正方形 三角形 菱形 光斑的形状 圆形 圆形 圆形 2.孔的尺寸约为3mm，孔到光屏距离为0.5m 孔的形状 正方形 三角形 菱形 光斑的形状 圆形 圆形 圆形 光斑的亮度 较暗 较暗 较暗 照片
孔的尺寸约1cm,当孔到光屏距离逐渐减小为0.35m时，光斑变亮且形状如下表 孔的形状 正方形 三角形 菱形 光斑的形状 正方形 三角形 菱形 光斑的亮度 较亮 较亮 较亮
（二）探究光斑形状与孔的大小的关系
1.孔的形状为菱形，孔与光屏之间的距离为1m 孔的尺寸 2cm 1.25 cm 1 cm 光斑的形状 菱形 多边形 三角形 光斑的亮度 较亮 较亮 较暗 照片 0.5 cm 圆形 较暗 0.3 cm 圆形 较暗
2. 孔的形状为菱形，孔到光屏之间的距离为0.5m 孔的尺寸 2cm 1.5 cm 1.05 cm 光斑的形状 菱形 多边形 三角形 光斑的亮度 较亮 较亮 较亮 照片 0.5 cm 菱形 较亮暗 0.3 cm 圆形 较暗
（三）探究光斑形状与像距的关系 1. 尺寸约为1cm的菱形孔 像距 1.2 1.1 1m 光斑形状 圆形 圆形 圆形 光斑亮度 较暗 较暗 较暗 照片 0.9 菱形 较亮 0.8 菱形 较亮 0.6 菱形 较亮
2．尺寸约为0.3cm的菱形孔 像距 0.6 0.5 光斑形状 圆形 圆形 光斑亮度 较暗 较暗 照片
0.4 圆形 较暗 0.3 圆形 较暗 0.2 菱形 较亮 0.1 菱形 较亮
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