第三单元 影子的变化（知识清单）科学湘科版四年级上册

该小学科学知识清单以“影子的变化”为核心，从影子形成的光源、挡光物、屏三条件切入，探究阳光下影子随太阳东升西落的方向（相反）和长短（长短长）变化规律，最终延伸到利用影子原理制作日晷，构建“基础条件-自然现象-技术应用”的递进式学习支架。 知识链路从光与影的科学概念到阳光下影子的实证观察，再到日晷的原理与制作，逻辑清晰。实验探究题通过投影游戏和竹竿影子测量数据，培养学生模型建构（模拟太阳位置）和推理论证（影子变化规律）能力，融入皮影戏、日晷等传统文化元素，体现科学观念与探究实践的结合。

第三单元 影子的变化（知识清单） 第一部分：知识巩固 第1课 光与影 1.知道行进中的光被阻挡时，就形成了阻挡物的阴影，阴影即影子。 2.影子产生的条件：光、阻挡物、（墙壁、地面及其它不透明物体）。应用：皮影戏是我国的传统艺术，在北宋时已有演出，元代曾传到西亚和欧洲。 3.了解影子的变化与光照射的位置有关系。 4.改变光与物体的方向可以改变影子的方向，改变光与物体的距离可以改变影子长短。 5.影子的长短、方向、大小和形状等都随光源的变化而变化。遮挡物不动，光的位置变化，影子的长短和方向都也随之变化。光照射的方位、遮挡物和光源之间的距离、遮挡物的形状、屏以及光源间位置关系等与影子的变化有关…… 6.生活中的影子对我们有什么影响？ 有利的方面：我们可以利用影子原理①制作皮影戏；②玩影子游戏 不利的方面：我们日常晒被子，要避开物体的影子。 第2课 阳光下影子的变化 1.知道阳光下物体影子的方向和长短，会随着太阳在天空中位置的变化而变化。 2.阳光下，竖直物体的影子随太阳移动而移动，影子不仅有方向的变化（方向相反），还有长度的变化。 3.同一时刻，竖直物体的影子的方向都是一样的。 4.一天中太阳在天空中的位置大致是（东升西落）。 5.从上午到下午阳光下物体影子长短的变化规律是（长短长）。 6.古代用太阳来计时的工具是（日晷）。 7.阳光下旗杆的影长5米，过了一会儿，影子变长了这种现象，应该发生在（下午）。 8.小明用指南针辨别旗杆的影子，在东南方此时太阳应该在（西北方）。 第3课 自制日晷 1.日晷是古人利用太阳投影方向测定、划分时刻的重要工具。早在汉代，我国已使用赤道式日晷。赤道式日晷的晷面与晷针垂直，其时间刻度是均匀的。 2.人们发现测量竖直立杆的日影来计时有偏差，为了消除偏差，人们让立杆倾斜指向正北发明了赤道式日晷来计时。赤道式日晷的晷针上端总是指向北极星，日晷晷针与地平面的夹角等于当地的地理纬度。 3.日晷的特点：晷面倾斜是的，晷针朝北，晷针和晷面要垂直。 4.古人计时的工具有（沙漏、日晷、水钟、圭表等）。 5.用太阳计时的工具：日晷、圭表。用物质漏滴分量计时的工具：沙漏、水钟。 6.人们根据古代的计时工具日晷，发明了现代计时工具（钟表）。 第二部分：实验探究题 1．小风和小云在房间里玩投影游戏。如图所示，在手电筒的照射下，白墙上留下了圆柱的影子。 （1）图中的手电筒属于影子形成条件中的　 　。 （2）图中的白墙属于影子形成条件中的　 　。 （3）当手电筒在位置(　　)时，圆柱的影子最短。 A．2 B．3 C．4 （4）手电筒在位置4照射圆柱，白墙上出现影子的形状是(　　)。 A． B． C． （5）如果用该图模拟阳光下物体影子的变化，那么位置4模拟的可能是(　　)。 A．上午10时 B．中午12时 C．傍晚5时 【答案】（1）光源 （2）屏 （3）C （4）A （5）B 【解析】【分析】（1）图中的手电筒属于影子形成条件中的光源。 影子的形成需要有光源、挡光物和屏三个条件，手电筒能够发出光线，为影子的形成提供了光的来源，所以属于光源。 （2）图中的白墙属于影子形成条件中的屏。 影子形成的条件包括光源、挡光物和屏。在该情境中，手电筒是光源，能发出光线；圆柱是挡光物，可阻挡光线传播；白墙能承接被圆柱遮挡后形成的影子，起到了屏的作用，用于呈现影子。所以图中的白墙属于影子形成条件中的屏。 （3）当光源与挡光物的角度越垂直时，影子越短。在位置 4 时，手电筒的光线与圆柱几乎是垂直照射的，此时圆柱的影子最短。而在位置 2 和 3 时，手电筒的光线是斜着照射圆柱的，会使圆柱的影子变长。所以本题选 C。 （4）手电筒在位置4照射圆柱，白墙上出现影子的形状是圆形的。 （5）如果用该图模拟阳光下物体影子的变化，那么位置4模拟的可能是中午12时，此时太阳高度最高。 18．根据表格信息填空。 小宇在平地上竖直插一根竹竿，下面是她每隔30分钟测量的竹竿影子的长度变化数据统计表。 测试次数 1 2 3 4 5 6 7 8 9 时间(分钟) 开始 30 60 90 120 150 180 210 240 影长(厘米) 80 50 25 15 9 3 9 15 25 （1）从上表中可以发现，在观察的这段时间里，经过　 　分钟影子最短，这时大概是一天中的　 　。(填“上午”“正午”或“下午”) （2）同一物体，决定影子长短的是　 　，决定影子方向的是　 　。(填“太阳高度”或“太阳方向”) （3）根据右图中大树的影子可以判断，太阳在大树的　 　。(填“左边”或“右边”) （4）如果进行第10次测量，影长大约是　 　厘米。 【答案】（1）150；正午 （2）太阳高度；同太阳方向 （3）左 （4）50 【解析】【分析】（1）一天当中，影子变化规律是从长到短再到长。从上表中可以发现，在观察的这段时间里，经过150分钟影子最短，这时大概是一天中的中午。 （2）物体的影子长度受到太阳高度的影响。‌当太阳高度较大时，‌物体影子较短；‌反之，‌当太阳高度较小时，‌物体影子较长。‌影子方向与太阳方向相反，决定影子方向的是太阳方向。 （3）物体影子方向与太阳方向相反，根据右图中大树的影子可以判断，太阳在大树的左边。 （4）一天当中，影子变化规律是从长到短再到长。第6次测量时是正午，则第9次测量的结果与第3次测量的结果一样，如果进行第10次测量，则结果与第二次一样。影长大约是50厘米。 3 学科网（北京）股份有限公司 $$