内容正文:
29.1 投影
1.投影的定义
一般地,用光线照射物体,在某个平面(地面、墙壁等)上得到的影子叫做物体的投影.照射光线叫做投影线,投影所在的平面叫做投影面.
物体投影的形成需要具备两个条件:一是投影线(光源),二是投影面.
【注意】光线、物体、投影面的相对位置发生变化,物体的影子就会相应发生变化.
2.平行投影
(2)由平行光线形成的投影叫做平行投影.如物体在太阳光的照射下形成的影子(简称日影)就是平行光线.日影的方向可以反映当地时间.
(2)平行投影的特征
等高的物体垂直于地面放置时,同一时刻,同一地点,在太阳光下,它们的影子一样长.
等长的物体平行于地方放置时,同一时刻,同一地点,它们在太阳光下的影子一样长,且影长等于物体本身的长度.
同一物体在太阳光下,不同时刻,不仅影子的大小在改变,而且影子的方向也在改变,就我们所在北半球而言,从早晨到傍晚,物体的影子由西向东绕物体沿顺时针方向转动,其影长的变化规律是:长→短→长.
在平行光线下,不同时刻,同一物体的影子长度不同;同一时刻,不同物体的影子长度与它们本身的高度成比例.
【注意】确定平行投影中物体或影子的方法:平行投影中的物体,光线、影子构成一个三角形,在平行投影中光线是平行的,因此由一条光线就可以作出其他平行光线,进而可以作出相应的物体或影子.
3.中心投影
(1)由同一点(点光源)发出的光线形成的投影叫做中心投影.如物体在灯泡发出的光照射下形成的影子就是中心投影.
(2)中心投影的特征:
①等高的物体垂直于地面放置时,在灯光下,离点光源近的物体的影子短,离点光源远的物体的影子长.
②等长的物体平行于地面放置时,一般情况下,离点光源越近,影子越长;离点光源越远,影子越短,且都大于物体本身的长度.③点光源、物体边缘上的点以及它在影子上的对应点在同一条直线上.
4.正投影
投影垂直于投影面产生的投影叫做正投影.物体正投影的形状和大小与它相对于投影面的位置有关.
5.中心投影和平行投影的异同
平行投影
中心投影
相同点
都是投影现象、影子的长度均与物体的长度有关
不
同
点
光线
光线是平行的
光线是从一点发出的,不是平行的
影子的方向
同一时刻、同一地点所有物体的影子的方向都相同
同一时刻、同一地点所有物体的影子的方向不一定相同
对应点连线的方向
物体上的每个点与其影子上的对应点的连线互相平行(或在同一直线上)
物体上的每个点与其影子上的对应点的连线所在的直线交于一点,且交点时光源所在的位置
影响影子长度的因素
同一时刻、同一地点的影子长度与物体长度、物体的摆放方式有光,与物体和光源之间的距离无关
同一时刻、同一地点的影子长度不但与物体长度和物体的摆放方式有光,还与物体和光源之间的距离有关
物体的高度与影长的关系
同一时刻、同一地点物体的影长都与物体高度成比例
同一时刻、同一地点物体的影长与物体高度不一定成比例
题型一:平行投影
1.(2022秋·四川成都·九年级成都七中校考期中)如图,表示一个窗户的高,和表示射入室内的光线,窗户的下端到地面的距离,已知某一时刻的地面的影长,在地面的影长,则窗户的高是( )
A. B. C. D.
2.(2022春·九年级课时练习)如图,三角板在灯光照射下形成投影,三角板与其投影的相似比为,且三角板的一边长为,则投影三角板的对应边长为( )
A. B. C. D.
3.(2022秋·山东枣庄·九年级校考期末)如图,太阳光线与地面成60°的角,照射在地面上的一个皮球上,皮球在地面上的投影长是,则皮球的直径是( )
A.15 B. C. D.30
题型二:中心投影
4.(2022春·九年级课时练习)如图,竖直放置的杆AB,在某一时刻形成的影子恰好落在斜坡CD的D处,而此时1米的杆影长恰好为1米,现量得BC为10米,CD为8米,斜坡CD与地面成30°角,则杆AB的高度为( )
A.米 B.米 C.8米 D.10米
5.(2023秋·河北保定·九年级校考期末)如图,在一间黑屋子里用一盏白炽灯照一个球,球在地面上的阴影的形状是一个圆,当把球向下移时,圆形阴影的大小变化情况是( )
A.越来越小 B.越来越大 C.大小不变 D.不能确定
6.(2022春·江苏·九年级专题练习)如图,小树在路灯的照射下形成投影.若树高,树影,路灯的高度为,则为( )
A. B. C. D.
题型三:正投影
7.(2022春·九年级单元测试)如图,是线段AB在投影面P上的正投影,,,则投影的长为( )
A. B. C. D.
8.(2022·浙江·九年级专题练习)由四个相同小立方体拼成的几何体如图所示,当光线由上向下垂直照射时,该几何体在水平投影面上的正投影