内容正文:
2.5 影长的四季变化
1.日影变化与______________________有关,四季交替,年年循环,日影变化也会随着季节有规律的变化。
2.古人是利用___________观察日影的四季变化并从中发现规律的。
3.古人总结的有关日影的四季变化规律:
__________________________________________________________________
:基础过关练
一、选择题
1.小宇在冬至这天测量正午影子的长度为15厘米,从冬至到现在,小宇每天都坚持测量,下列影长变化描述正确的是( )。
A.由短变长再变短 B.越来越长 C.越来越短
2.某同学在今天正午12时测量旗杆影子的长度为316厘米,那么明天上午再去测量此旗杆影子长度可能的是( )。
A.330厘米 B.316厘米 C.306厘米
3.古人利用圭表观察( )
A.一天中物体影长的变化规律 B.正午时分物体影长的变化规律
C.现在所在的时刻 D.一天中物体影子方向的变化规律
4.组装圭表,测量日影,下列做法中不合理的是( )。
A.同一地点测量 B.空旷处放置圭表 C.用尺量日影长度 D.早晚各测一次
5.物体影子的变化与太阳在天空中的位置关系是( )。
A.物体的影子长,太阳在天空中的位置高
B.为物体的影子长短与太阳在天空中的位置无关
C.物体的影子短,太阳在天空中的位置高
二、填空题
6.正午太阳高度都以所在半球的 日为最高 日为最低。
7.古人利用阳光下物体影子 变化规律发明了日晷,利用 四季变化发明了圭表。
8.小科为了探究影长的四季变化,制作了如上图所示用来测量日影长度的仪器— 。
9.当嘉兴刚刚迎来黎明的时候,乌鲁木齐的人们处在黑夜,两个地方日出时间的不同是由于 (选填“地球自转”或“地球公转”),嘉兴一年中正午日影长度从春分到夏至的变化规律是 。(选填“由长变短”或“由短变长”)
10.圭表由 和 组成。
三、判断题
11.阳光下地球上同一直立物体早上影子长,逐渐缩短,中午最短,然后逐渐拉长。古人根据这些规律,制作了圭表来确定12时辰。( )
12.圭表是用来测量正午时刻日影长度的天文仪器。( )
13.圭表是利用光的影子来判断一天的各个时间点的。( )
14.正午时物体影子的长短在不同季节有规律地变化。( )
15.不同的季节,正午时学校旗杆在太阳底下的影子长短及方向一般不变。( )
:拓展培优练
四、简答题
16.以我们北半球为例,说说四季交替变化中影子有什么变化?
17.四季交替,正午时分物体的影长会有怎样的变化?
五、实验题
为了探究影长的四季变化,住在嘉兴的小明制作了如图的仪器,并坚持了一年的观察实验,以下是他记录的数据。
数据编号
①
②
③
④
⑤
⑥
测量节气
春分
春分
春分
夏至
秋分
冬至
测量时间
10:00
12:00
14:00
12:00
12:00
12:00
影长/厘米
14cm
△
13.8cm
7.6cm
12.8cm
16cm
18.上图小明用来测量日影长度的仪器叫简易 ,箭头所指的方向是 。
19.表格中“△”处的影长没有记录,此时影子的长度最接近( )。
A.16cm B.14cm C.13cm D.8cm
20.小明在分析一年正午影长与四季变化的关系时,应选择的数据是( )。
A.③④⑤⑥ B.②④⑤⑥ C.①④⑤⑥ D.①②③
六、综合题
21.查阅资料,小科了解到古人是通过圭表来观察日影的四季变化规律的。
(1)圭表是根据日影正午的( )变化判断测定季节、全年日数、冬至夏至,推算历法等。
A.方向 B.长短 C.方向和长短 D.大小
(2)使用圭表时,下列做法不合理的是( )。
A.选取同一个位置 B.早晚测量 C.靠窗放置圭表 D.用尺量出日影长度
(3)一年中,从夏季到冬季,同一地点同一物体正午影子长短的变化规律是( )。
A.逐渐变长 B.逐渐变短 C.先变长后变短 D.先变短后变长
(4)我国城市高楼林立,高楼之间有间隔。为了使底层居民能在全年的正午照到阳光,设计师设计两幢楼之间的距离应该按照( )的楼影来计算。
A.夏至 B.秋分 C.冬至 D.春分
1.日影变化与太阳在天空中的位置变化有关,四季交替,年年循环,日影变化也会随着季节有规律的变化。
2.古人是利用圭表观察日影的四季变化并从中发现规律的。
3.古人总结的有关日影的四季变化规律:
一年之中夏季影子最短,冬季影子最长,春秋两季影子,不长不短。
1.C
详解:冬至这天是北半球一年中白天最短、夜晚最长的一天,太阳的高度角也是一年中最低的。因此,在正午时太阳的影子会是一年中最长的。从冬至开始,随着时间的推移,太阳的高度角逐渐升高,正午时的影子长度会逐渐变短。直到夏至这天,太阳的高度角达到一年中的最高点,正午的影子长度会是一年中最短的。所以,从冬至到现在,小宇测量的正午影子长度应该是越来越短。故选C。
2.A
详解:影子的长度主要受阳光照射的角度影响。正午时分太阳位于最高点,影子最短。早上或下午,太阳位置较低,影子会拉长。因此,早上测量旗杆的影子长度通常会长于正午的长度。今天正午12时测量旗杆影子的长度为316厘米,那么明天上午再去测量此旗杆影子长度会大于316厘米,A符合。
3.B
详解:圭表是我国古代度量日影长度的一种天文仪器,它由垂直的表和水平的圭两个部件组成。古人利用圭表观察正午时分物体影长的变化规律。
4.D
详解:A.同一地点测量,正确;
B.空旷处放置圭表,正确;
C.用尺量日影长度,正确;
D.早晚各测一次,错误;用圭表测量日影的时候,应该在正午的时候测量。
5.C
详解:阳光下物体影子的长短随太阳在天空中的位置变化而变化,物体的影子短,太阳在天空的位置高,太阳位置最高时影子最短。
6. 夏至 冬至
详解:太阳高度是指人看太阳的视线与人的水平视线之间的夹角。根据季节与太阳高度的关系,正午太阳高度都以所在半球的夏至日为最高冬至日为最低。
7. 长短和方向 日影
详解:人们用不同材料或物体来计算时间,这些物体之间的共性运动有规律的物体都可以用来制作计时工具。古时计时工具中有许多计时工具的相同点就是运动有规律,即物体运动的等时性规律。古人利用阳光下物体影子长短和方向变化规律发明了日晷,利用日影四季变化发明了圭表。
8.圭表
详解:圭表是中国古代重要的天文仪器之一,是用来判定季节的。圭表分为“圭”和“表”两部分,圭是有刻度的平面,置于南北方向;表是立在圭上面的一根柱子,垂直立于圭的南端,用来度量正午的日影长度。
9. 地球自转 由长变短
详解:地球围绕地轴的自运动方向是自西向东,自转周期是一天, 造成了太阳东升西落,东边的地点最先见到日出,西边的地点较晚见到日出,产生了时间差异,即东边地点的时刻早,西边地点的时刻晚。嘉兴和乌鲁木齐存在时间的差异,就是地球自转运动造成的。同一地方正午影子长度呈有规律的变化,夏至到秋分到冬至逐渐变长,冬至到春分再回到夏至影长又逐渐变短。因此嘉兴一年中正午日影长度从春分到夏至的变化规律是由长变短。
10. 圭 表
详解:圭表是中国古代重要的天文仪器之一,包括“圭”和“表”两部分,用来度量正午的日影长度;其中立着的是表,有刻度的是圭。圭表是古代科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器。根据圭表上的日影长度,人们就可以确定节气的日期和一年的长度。
11.×
详解:圭表通常由一个垂直的指针(称为“表”)和一个水平的底座(称为“圭”)组成,圭表是中国古代用来观测日影长度,从而确定时刻和季节的一种天文仪器。日晷是人类古代利用日影来确定一天12时辰的仪器,其原理是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻,通常由晷针和晷面(带刻度的表座)组成,晷针与晷面垂直。
12.√
详解:圭表是中国古代重要的天文仪器之一,是用来判定季节的,是中国古代测量正午时刻的日影长度的天文仪器。
13.√
详解:圭表,也称日晷,是一种古代计时工具,通过观察太阳投射在地面或表面上的影子来判断时间。随着太阳的位置变化,影子的长度和方向也会变化,因此人们可以根据影子的变化来判断一天中的不同时间点。
14.√
详解:引起影子长短变化的根本原因是太阳高度的变化,太阳高度大,物体影子短,太阳高度小,物体影子长。一年中影子长短的变化是由地球公转引起的,从夏至到冬至,正午太阳高度逐渐变小,影子逐渐变长;从冬至到夏至,正午太阳高度逐渐变大,影子逐渐变短。正午时,物体影子随季节变化呈有规律的变化,夏季正午的影子最短。
15.×
详解:一年中物体影子的长短变化是由于太阳公转导致正午太阳高度角不同,夏至时北半球正午太阳高度角大,影子最短;而在冬至时正午太阳高度角小,影子最长;春分、秋分日影适中。正午的日影长度变化规律是从夏到冬,逐渐变长;从冬到夏,逐渐变短。所以不同的季节,正午时学校旗杆在太阳底下的影子长短是会变化的;方向不变,每天都是西→北→东。
16.夏至时候影子最短,然后逐渐变长,到冬至时影子最长,然后逐渐变短直到夏至,往复循环。
详解:一年中物体影子的长短变化是由于太阳公转导致正午太阳高度角不同,夏至时北半球正午太阳高度角大,影子最短;而在冬至时正午太阳高度角小,影子最长;春分、秋分日影适中。因此,以我们北半球为例,夏至时候影子最短,然后逐渐变长,到冬至时影子最长,然后逐渐变短直到夏至,往复循环。
17.同一地方,正午影子长度呈有规律的变化,夏至一秋分一冬至影子逐渐变长,冬至一春分一夏至影子又逐渐变短。夏至日影最短,冬至日影最长,春分、秋分日影适中。
详解:一年中物体影子的长短变化是由于太阳公转导致正午太阳高度角不同,夏季时北半球正午太阳高度角大,影子短;而在冬季时正午太阳高度角小,影子长;春分、秋分日影适中。同一地方,正午影子长度呈有规律的变化,夏至一秋分一冬至影子逐渐变长,冬至一春分一夏至影子又逐渐变短。夏至日影最短,冬至日影最长,春分、秋分日影适中。
18. 圭表 北方 19.C 20.B
解析:18.圭表是中国古代重要的天文仪器之一,是用来判定季节的。圭表分为“圭” 和“表”两部分,圭是有刻度的平面,置于南北方向;表是立在圭上面的一根柱子,垂立于圭的南端,用来度量正午的日影长度。上图小明用来测量日影长度的仪器叫简易圭表,箭头所指的方向是北方。
19.一天中,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一短一 长。春分这一天10点的影长是14厘米,14点的影长是13.8厘米,推理12点的影长应该比它们短,此时影子的长度最接近13厘米。
20.小明在分析一年正午影长与四季变化的关系时,应采用同一时间的影长,所以应选择的数据是②④⑤⑥。
21.(1)B
(2)B
(3)A
(4)C
分析:圭表是中国古代重要的天文仪器之一,包括“圭”和“表”两部分,用来度量正午的日影长度。圭表是古代科学家发明的度量日影长度的一种天文仪器。根据圭表上的日影长度(每天最短),人们就可以确定节气的日期和一年的长度。
详解:(1)圭表是根据日影正午的长短变化判断测定季节、全年日数、冬至夏至,推算历法等。因此,正确答案是“长短”,选B。
(2)圭表是中国古代重要的天文仪器之一,包括“圭”和“表”两部分,用来度量正午的日影长度。要选择同一时间同一地点进行测量,不可以早晚都进行测量。故选B。
(3)一年中物体影子的长短变化是由于太阳公转导致正午太阳高度角不同,夏季时北半球正午太阳高度角大,影子最短;而在冬季时正午太阳高度角小,影子最长;春分、秋分日影适中。所以正午的日影长度变化规律是从夏到冬,逐渐变长;从冬到夏,逐渐变短。故选A。
(4)我国城市高楼林立,高楼之间有间隔。为了使底层居民能在全年的正午照到阳光,设计师设计两幢楼之间的距离应该按照“冬至”的楼影来计算。因为冬至时太阳高度角最低,影子最长,确保冬至时底层有阳光,其他时间也会有阳光。故选C。
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