世界上第一個小孔成像的實驗
兩千四百多年以前，我國的學者墨子和他的學生，做了世界上第一個小孔成像的實驗，解釋了小孔成像的原因，指出了光沿直線進行的性質，早於牛頓2000多年就已經總結出相似的理論，這也是世界上對光沿直線傳播的第一次科學解釋。
《墨經》中這樣紀錄了小孔成像：「景到，在午有端，與景長。說在端。」
「景。光之人，煦若射，下者之人也高；高者之人也下。足蔽下光，故成景於上；首蔽上光，故成景於下。在遠近有端，與於光，故景庫內也。」這裡的「到」古文通「倒」，即倒立的意思。「午」指兩束光線正中交叉的意思。「端」在古漢語中有「終極」，「微點」的意思。「在午有端」指光線的交叉點，即針孔。物體的投影之所以會出現倒像，是因為光線為直線傳播,在針孔的地方，不同方向射來的光束互相交叉而形成倒影。「與」指針孔的位置與投影大小的關係而言。「光之人，煦若射」是一句很形象的比喻。「煦」即照射，照射在人身上的光線，就像射箭一樣。「下者之人也高；高者之人也下」是說照射在人上部的光線，則成像於下部；而照射在人下部的光線，則成像於上部。於是，直立的人通過針孔成像，投影便成為倒立的。「庫」指暗盒內部而言。「遠近有端，與於光」，指出物體反射的光與影像的大小同針孔距離的關係。物距越遠,像越小；物距越近，像越大。
小孔成像原理：光的直線傳播
小孔成像的性質：倒立的實像
燭焰上某點A發出無數條光線，在空氣中沿直線傳播，其中有條光線剛好穿過小孔，照射在光屏上形成點A的像點A』，燭焰上其它各點的光同樣在光屏上形成對應的像點，這樣在光屏上就形成了燭焰倒立的實像。
1.小孔成像的大小與什麼因素有關？
2.小孔成像的形狀與孔的形狀是否有關？
猜想假設：
1.小孔成像的大小可能與物距和像距有關，與孔的大小無關。
2.小孔成像的形狀與孔的形狀無關。
實驗器材：
蠟燭、打火機、小孔屏5個、塑料薄膜光屏、直尺
小孔成像實驗：
1．按上圖所示放好蠟燭、小孔屏和薄膜光屏。點燃蠟燭，調整蠟燭和屏的高度，使燭焰、小孔和薄膜光屏的中心大致在一條直線上。調整燭焰和小孔屏的距離，直到在薄膜光屏上看到燭焰倒立清晰的像。記錄實驗數據，注意觀察實驗現象。
2．使用同一小孔屏，保持像距（小孔到薄膜光屏的距離）不變，逐漸減小物距（燭焰到小孔的距離），觀察燭焰的像大小是否變化。
3. 使用同一小孔屏，保持物距不變，改變像距，觀察燭焰的像大小是否變化。
4.保持物距和像距不變，分別用大小不同的小孔屏實驗，觀察小孔成像的大小是否變化。
5. 保持物距和像距不變，分別用形狀不同的小孔屏實驗，觀察小孔成像的形狀是否變化。
6.分析實驗數據和觀察到實驗現象，得出結論。
實驗數據及現象：
實驗次數
小孔
物距（cm）
像距（cm）
成像情況
1
2號
10
14
2
2號
6
14
3
2號
4
14
4
2號
10
17
5
2號
10
24
6
1號
8
17
7
2號
8
17
8
3號
8
17
9
4號
8
17
10
5號
8
17
實驗結論：
1.小孔成像的大小與物距和像距有關，當物距一定時，像距越大，像越大；當像距一定時，物距越大，像越小。小孔成像的大小與孔的大小無關。
2.小孔成像的形狀與孔的形狀無關。
教學反思：
學生通過親身體驗小孔成像的探究，真正明白小孔成像的原理，知道了小孔成像的有關規律。這樣既鍛鍊了學生的實驗動手能力，又提高了學生的實驗探究水平，而且加深了學生對物理知識的理解，切實有效地提高了學生的物理核心素養。
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