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" 研究物体影子的长短与方向的变化#
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$见本书!,' 实验探究 '
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" 用手电筒模拟太阳"观察物体影子的长短与方向是
怎样随'太阳(的位置变化而改变的#
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$实验步骤"'(首先将小标杆放在桌子中央#接下来把竹篾弯成弧形放
在小标杆的上方并固定在桌子上$
"(把手电筒用细绳挂在竹篾上#打开手电筒#沿着竹篾的弧形#照射桌子中央
的小标杆$
)(观察小标杆影子的变化$
实验分析"实验中#手电筒代表太阳#竹篾代表太阳相对地球运动的轨迹$ 小
标杆的作用是产生影子#代表地球上能产生影子的物体$ 在模拟实验中我们可以
观察到#
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阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变#
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影子的方向总是和太
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阳的方向相反$ 阳光下物体影子长短的变化是随太阳在天空中的位置变化而变
化的$
实验结论"太阳位置最高时影子最短#
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太阳位置最低时影子最长$ 影子的方向
和太阳的方向相反$
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" 太阳的位置变化对物体影子有什么影响$
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$分析"'(影子的方向和太阳位置的关系$ 早上太阳东升#影子朝西$
随着中午的到来#太阳升至正南方向#影子朝北$ 下午太阳西下#影子朝东$ 影子
的方向一直和太阳的方向相反$
"(影子的长短和太阳高度的关系$ 早晨#太阳东升#影子朝西#太阳高度角小#
影子长$ 随着中午的到来#太阳高度角慢慢变大#影子越来越短#到正午时太阳在
正南方向#影子最短$ 傍晚#太阳西下#太阳高度角越来越小#影子越来越长$
结论"
!!!!!!!!!!!!!!!!
影子的方向和太阳方向相反$ 物体的影子随太阳的位置变化而变化#
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
太
阳位置最高时#影子最短%太阳位置最低时#
!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
影子最长$
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" 研究阳光下小棒影子的变化#
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$实验记录"
阳光下物体影子的长短$方向和温度的变化记录表
时间 . 时 3 时 '% 时 '' 时 '" 时 ') 时 ', 时 '# 时 '- 时
太阳方向 东 东 东偏南 东偏南
南!头
顶上"
南!头顶
斜上方"
南偏西 南偏西 偏西
影子方向 西 西 西偏北 西偏北 北 北 北偏东 北偏东 偏东
影子长度&厘米' "'(/ ')(. '%(" .() . 3(" '"(' '.(- )"(.
温度&&' "' ") "# "# "- "/ "/ "- "-
$$实验分析"影子长短的变化是随着太阳在天空中的位置变化而变化的#太阳位
置最高时!正午"影子最短#太阳位置最低时!清晨和傍晚"影子最长%同时在实验
中也可以发现#上午影子逐渐变短#正午!太阳正当头顶时"影子最短#下午影子逐
渐变长$ 但要注意的是当地的 '" 时可能并不是太阳位置最高的时候$ 这是由于
地球自西向东自转#各地的经度不一样#昼夜到来的时间也就不一样#正午的时间
也会有所不同$
实验结论"影子的方向一直和太阳的方向相反#太阳的方向变化是东
#
南
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#
西%影子的方向变化是西
#
北
#
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东$ 太阳高度的变化是低
#
高
#
低%
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影子的长短变
化是长
#
短
#
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长$ 每天的最高气温在下午 ' 7" 时之间$
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" 你认为这些日晷是怎么工作的$ 它们有什么不同$
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牛顿钟$
著名科学家牛顿小时候做过一个太阳钟#他在空地上垂直插一根小木棍#每隔
两小时#在木棍的投影处放一块石头作为记号#并记下时间$ 他的太阳钟据说用了
/% 年$ 人们把这个太阳钟称为(牛顿钟)$
特点'晷面为地面#晷针与地面!晷面"
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垂直$
"(
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立式日晷$
这种日晷也称为(垂直式日晷)#一般安置在墙上$ 垂直式日晷分为三种#即
(垂直向南日晷)(垂直向北日晷)(垂直向东和向西日晷)$
如今欧洲的一些国家#在一些古代或现代华丽的中层建筑的向南和向北!东
西方向"以及向东和向西!南北方向"的墙上#附建有各种不同色调&大小和风格相
!'#!
异的日晷雕塑$
特点'晷面与地面垂直#
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晷针与晷面有一定角度$
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地平日晷$
地平日晷的重要特征是晷面必须严格水平$ 日晷的产生是从观察阳