四年级下册8.太阳钟-小学科学实验专项讲练测（苏教版）

第8课 太阳钟 一、实验知识梳理 实验一：影子的长短与方向是怎样随太阳的位置变化而改变的？ 实验器材：铅笔、橡皮、手电筒、竹篾 实验设计：1、把手电筒套在竹篾上，模仿太阳在天空中位置运行的变化，自东向西移动。 2、每移动一个位置，停下来观察铅笔影子的形状和方向，并把它画下来。 实验结论：1、太阳位置：低→高→低 同一物体的影子长短变化：长——短——长 同一物体的影子位置变化：西——北——东 2、太阳位置最高时，影子最短；太阳位置最低时，影子最长。 3、影子的方向与太阳的运行方向相反。 实验二：做物体影子变化的模拟实验 实验器材：手电筒、铅笔 实验设计：1、用手电筒照射一只竖立的铅笔，观察它的影子。 2、改变照射的方向和高度，观察铅笔的影子有什么变化。 3、在什么情况下，影子会不见。 实验现象：改变照射的方向，铅笔的影子的方向也会随之变化。 实验结论：改变照射的高度，手电筒越高影子越短，手电筒越低影子越长。 二、课堂习题小练 课本习题 （P22） 1. 太阳的位置变化对物体影子有什么影响？ 【答案】太阳高影子短，太阳低影子长。影子的方向与太阳方向相反。 【解析】 【详解】一天中太阳位置的变化规律是：从东到西。太阳的高度变化规律是：低→高→低。影子位置的变化规律是：从西到东，影子的长短变化规律是：长→短→长。根据太阳位置和物体影子变化的关系，随着太阳位置的变化，影子也会发生相应的变化。 （P23） 2. 影子的长短、方向与太阳的位置变化有什么关系？ 【答案】太阳的高度越高，影子就越短；太阳高度越矮，影子越长。影子的方向总是和太阳的方向相反。 【解析】 【详解】一天中阳光下物体的影子的方向是随着太阳方向的变化而变化的，影子的方向总是和太阳的方向相反。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；上午影子由长逐渐变短，中午最短，下午影子逐渐由短变长。 （P24） 3. 你认为这些日晷是怎么工作的？它们有什么不同？ 【答案】答：牛顿钟属于地平日晷，根据竖立在平坦地面的竿子在不同时刻的影子和线条的相对位置，直接读取时刻，是最原始的地平日晷。后来的地平日晷的晷针始终指向北极星也就是晷针与晷盘的夹角是当地的纬度。立式日晷的晷盘垂直于地平面，晷针的反向延长线指向北极星。赤道日晷的晷盘平行于赤道面，晷针指向北极星。 【解析】 【详解】古代人早就注意到太阳的移动与阳光下物体影子的变化有关系，而且这种变化是有规律的，于是制造出了计时工具。这一类计时工具在西方被称为太阳钟，在中国被称为日晷。常见的日晷有赤道日晷、立式日晷、地平日晷。牛顿钟属于地平日晷，根据竖立在平坦地面的竿子在不同时刻的影子和线条的相对位置，直接读取时刻，是最原始的地平日晷。后来的地平日晷的晷针始终指向北极星，也就是晷针与晷盘的夹角是当地的纬度。立式日晷的晷盘垂直于地平面，晷针的反向延长线指向北极星。赤道日晷的晷盘平行于赤道面，晷针指向北极星。 日晷工作原理：当太阳光照在日晷上时，晷针的影子就会投向晷盘，太阳由东向 西移动，于是投向晷盘的晷针影子慢慢地由西向东移动。移动着的晷针影子好比现 代钟表的指针，晷盘则好比钟表的表面，用来显示时刻。早晨，针影投向晷盘西端 的卯时附近 ；当太阳到达正南最高位置上中天时，针影位于正北下方，指 示当地的午时；午后，太阳西移，日影东斜，依次指向未、申、酉各个时辰。 学生手册答案 4. 画出手电筒从不同方向和角度照射时小棒的影子。 【答案】 【解析】 【分析】光由光源发出，在同种介质中是沿直线传播的。当光遇到不透明物体时，便会在物体后面形成一个黑暗的区域，即是影子。影子是由于光的直线传播形成的，影子的形成必须有光源、遮挡物和屏幕。 【详解】影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关，也与所照射物体的摆放位置有关。将手电筒射出的光与小棒尖端连接并延长到地面，那么小棒底部与地面的点就是小棒的影子。 5. 记录一天中阳光下小棒影子的长短。 一天中，阳光下物体影子的变化规律是（ ）。 【答案】 一天中，阳光下物体影子的变化规律是：早晨影子较长，然后逐渐变短，正午最短，然后逐渐变长，直至日落影子消失。 【解析】 【详解】568px x 148px 一天中，阳光下物体影子的变化规律是：早晨影子较长，然后逐渐变短，正午最短，然后逐渐变长，直至日落影子消失。 三、巩固知识小测 典型例题 6. 一天中阳光下物体影子长度的变化规律是（ ）。 A. 长→短 B. 短→长 C. 长→短→长 D. 短→长→短 【答案】C 【解析】 【详解】一天中，阳光下物体影子的方向随着太阳位置的改变而改变。早晨和傍晚影子比较长，中午影子比较短。太阳最高时影子最短，太阳位置最低时，影子最长。一天中，阳光下物体影子的长短变化规律是：长—短—长。 7. 古代人早就注意到太阳的移动与阳光下物体影子的变化有关系，而且这种变化是有规律的，于是制造出了计时工具。这一类计时工具在西方被称为____________，在中国被称为____________。 【答案】 ①. “太阳钟” ②. “日晷” 【解析】 【详解】日晷是我国古代利用日影测定时刻的仪器，它由晷面和晷针组成，日晷又称为“日规”。它是根据太阳在天空中的位置不断变化，地面上物体的影子也在相应的变化的规律制成的。古代人早就注意到太阳的移动与阳光下物体影子的变化有关系，而且这种变化是有规律的，于是制造出了计时工具。这一类计时工具在西方被称为“太阳钟”，在中国被称为“日晷”。 8. 如图所示，小明和同学利用竹篾、手电筒和小木棒（长14厘米）等器材来研究物体影子与太阳位置之间的关系。 （1）本实验中手电筒模拟（ ），竹篾模拟（ ）。 （2）手电筒从竹篾的右侧运动至左侧，在这期间小木棒影子长短的变化规律是（ ）。 （3）由此判断出模拟正午12点时小木棒影子长度可能为（ ）。 A. 27厘米 B. 14厘米 C. 5厘米 （4）小明想用上面的知识自制一个太阳钟，请将准备材料与制作步骤补充完整 准备材料 白纸板、（ ）、（ ）、笔芯、橡皮、铅笔、直尺等。 制作步骤 ①在白纸板中间画上表示方向的圆形刻度盘，利用指南针使得刻度盘的方向与指南针方向（ ）。 ②将笔芯竖直插在橡皮中心，然后放置到圆形刻度盘的圆心处。 ③看钟表，每到一个整点，就用直尺将笔芯的影子画出来，并标时间。 （5）他观察了一天中太阳钟的刻度，早晨6：00日出时的刻度应该朝（ ）（填方向），中午12：00的刻度应该朝（ ）（填方向），傍晚6：00日落时的刻度应该朝（ ）（填方向） 【答案】（1） ①. 太阳 ②. 太阳在天空中的运动轨迹 （2）长﹣短﹣长 （3）C （4） ①. 指南针 ②. 圆规 ③. 一致 （5） ①. 西 ②. 北 ③. 东 【解析】 【详解】（1）一天中，太阳东升西落，太阳在天空中的位置自东向南、向西移动，物体影子方向则自西向北、向东移动。利用竹篾、手电筒和小木棒等器材来研究物体影子与太阳位置之间的关系实验时，实验中手电筒模拟太阳，竹篾模拟太阳在天空中的运动轨迹，小木棒模拟遮挡物。 （2）因为光源的方向与影子的方向始终是相反的，而且太阳位置越高，阳光下物体的影子会越短。手电筒从竹篾的右侧运动至左侧，在这期间小木棒影子从小木棒的左侧移动至右侧，而且影子长短的变化规律是长－短－长。 （3）一天中，正午时刻太阳位置是最高的，影子长度最短，由此判断出模拟正午12点时小木棒（长14厘米）影子长度可能要小于14厘米。故C选项正确。 （4）根据太阳钟的制作步骤：①在白纸板中间画上表示方向的圆形刻度盘，利用指南针使得刻度盘的方向与指南针方向一致；②将笔芯竖直插在橡皮中心，然后放置到圆形刻度盘的圆心处；③看钟表，每到一个整点，就用直尺将笔芯的影子画出来，并标时间。可以看出，实验准备的材料中没有指南针，画圆形方向盘需要用到圆规，材料中也没有圆规，因此需要补充的材料是指南针和圆规。 （5）根据一天中，太阳东升西落，影子自西向东移动，因此，小明制作的一天中太阳钟的刻度，早晨6.00日出时的刻度应该朝西，中午1200的刻度应该朝北，傍晚6：00日落时的刻度应该朝东。 巩固提升 9. 根据阳光下直立物体影子变化规律制造出的计时工具叫_______。 A. 沙漏 B. 摆钟 C. 日晷 【答案】C 【解析】 【详解】人类发明了太阳钟、水钟、燃香、沙漏、摆钟等多种计时工具，日晷是利用阳光下物体影子的变化规律制造出的计时工具。 10. 日晷是一种计时工具，西方叫太阳钟，中国叫日晷。下列哪项是立式日晷？（ ） A. B. C. 【答案】B 【解析】 【详解】日晷，本义是指太阳的影子。现代的“日晷“指的是人类古代利用日影测得时刻的一种计时仪器，又称“日规”。A是赤道日晷，B是立式日晷，C是牛顿钟。 11. 请用线连接相应的日晷。 地平日晷 赤道日晷 牛顿钟 立式日晷 【答案】 【解析】 【详解】古代人早就注意到太阳的移动与阳光下物体影子的变化有关系，而且这种变化是有规律的，于是制造出了计时工具。这一类计时工具在西方被称为“太阳钟”，在中国被称为“日晷”。日晷是我国古代利用日影测得时刻的一种计时机器。其原理就是利用太阳投射的影子来测定并划分时刻。日晷分为地平日晷、赤道日晷、牛顿钟、立式日晷。赤道日晷有晷针和晷面。牛顿在空地上垂直插一根小棍。每隔2小时，在棍影的终点放一块石头做记号，记下时间。立式日晷挂在墙上的。 12. 研究物体影子的长短与方向的变化 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。 根据给出的内容完成下列实验。 太阳的位置变化对物体影子有什么影响？ 太阳在天空中的位置变化轨迹呈________，阳光 下物体影子的方向随着太阳方向的改变而改变，影子的方向总是和太阳的方向________；阳光下物体影子的长短随着太阳高度的变化而变化，太阳位置最高时影子________，正午________时，物体影子最短。太阳位置最低时影子________。 【答案】 ①. 半圆形 ②. 相反 ③. 最短 ④. 12 ⑤. 最长 【解析】 【详解】光照到不发光、不透明的物体就会产生影子。物体影子的变化与太阳在天空中的位置有直接关系，影子与太阳的位置是相反的，与阳光照射的方向相同，物体影子长短不但与物体高度有关，也与光线的照射角度有关。一天中太阳位置变化的规律是从东到西；影子的位置变化规律是从西向东，影子的长短变化是长--短--长。一天中，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。阳光下物体影子的方向随着太阳方向的改变而顺时针改变，影子总是和太阳的方向相反。 小兰同学用自制的日暑探究阳光下物体影子的变化规律，下表是她记录的影子变化数据。 时间（时） 8 9 10 11 12 13 14 15 16 影长（厘米） 60 35 22 11 6 11 22 35 60 13. 从表中发现，________时影子最短。16时以后，物体的影子将__________（选填“大于”“小于”成“等于”）60厘米。 14. 从实验中可以知道，决定同一物体影子长短的是______________。 15. 小兰在实验中发现太阳的位置和影子的方向有关。太阳在东边，影子就会出现在物体的__________边。 16. 小兰在观察记录的同时，给旁边一棵树拍下了五张照片，根据影子变化特点，按时间顺序排列是_____________________。 17. 阴雨天，我们可以用手电筒代替太阳完成实验，这种实验方法叫作（ ）。 A. 模拟实验 B. 观察实验 C. 对比实验 【答案】13. ①. 12 ②. 大于 14. 太阳的高度 15. 西 16. b d a c e 17. A 【解析】 【分析】一天中，阳光下物体影子变化的规律是：自西向东，影子的长短变化规律是长-短-长。影子的方向和太阳的方向相反。 【13题详解】 分析表格中的数据，从表中发现，12时影子最短。16时以后，物体的影子将大于60厘米。 【14题详解】 从实验中可以知道，决定同一物体影子长短的是太阳位置的高低。 【15题详解】 小兰在实验中还发现太阳的位置和影子的方向有关。影子的方向和太阳的方向相反。太阳在东边，影子就会出现在物体的西边，。 【16题详解】 小兰在观察记录的同时，给旁边一棵树拍下了五张照片，根据影子变化特点，按时间顺序排列正确的是bdace。 【17题详解】 阴雨天，我们可以用手电筒代替太阳完成实验，这种实验方法叫做模拟实验。用手电筒模拟太阳。 第1页/共1页 学科网（北京）股份有限公司 $$