第三单元 影子的变化（期中专项训练）四年级科学上学期（湘科版）

第三单元 影子的变化（期中专项训练） 参考答案（含解析） 题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 答案 B B B C B A C C B C 题号 11 12 答案 C C 1．B 【详解】太阳的位置变化会影响影子的长度。当太阳在天空中的位置最高时（正午），阳光接近直射地面，此时物体的影子最短。早晨和傍晚太阳位置较低，阳光斜射，影子较长。故选B。 2．B 【详解】太阳的位置变化影响影子长度。上午太阳逐渐升高，影子变短；下午太阳逐渐降低，影子变长。小明两次测量影子由3米变为5米，说明太阳高度降低，应为下午。C选项晚上无阳光，排除。故选B。 3．B 【详解】A．沙漏计时的原理是借助沙子的流动，与太阳无关。 B．日晷是古代利用太阳照射时物体影子位置变化来测定时间的工具，其原理与题干中“太阳和影子的变化规律”直接相关。 C．地动仪用于监测地震，与计时无关。 故选B。 4．C 【详解】A．单位天数内的影子长短与公转无关，A选项包含公转，因此错误。 B．地球公转影响的是四季变化，与一天内的影子变化无关。 C．一天中物体影子长短的变化是由于太阳在天空中的位置变化引起的。地球自转导致太阳东升西落，正午太阳高度最高，影子最短，早晚太阳位置低，影子较长。 故选C。 5．B 【详解】日晷利用太阳照射时晷针影子的位置变化来指示时间，属于古代计时工具。确定方向通常使用指南针，测量长度需用尺子等工具。故选B。 6．A 【详解】太阳的位置在一天中由东向西移动，高度由低变高再变低。影子长度与太阳高度相反，早晨和傍晚太阳低，影子长；正午太阳高，影子短。因此影子变化规律为长→短→长。故选A。 7．C 【详解】阳光下物体影子的长度与太阳高度有关。太阳越高，影子越短；太阳越低，影子越长。中午太阳位置最高，影子最短；上午和下午太阳位置较低，影子较长。题目中影子从3米变为4米，说明太阳高度在降低，影子变长。若第一次测量时影子较短（3米），两小时后影子更长（4米），说明太阳已过正午，逐渐西下，此时处于下午时段。故选C。 8．C 【详解】日晷是古代利用太阳投影方向测定时刻的仪器，其原理是通过太阳照射晷针，使影子投射在刻有时间的晷面上，从而指示时间。水钟通过水流速度计时，摆钟依靠钟摆摆动，均不依赖太阳投影。故选C。 9．B 【详解】影子的长度变化与人和光源的位置有关。当人从路灯正下方开始移动时，影子最初在脚下，长度最短。随着人逐渐远离路灯，身体阻挡光线形成的影子会逐渐变长。当人经过路灯正下方后继续前行，影子出现在另一侧，并随着远离路灯而继续变长。因此，影子长度会先变短（接近路灯时），经过最短点后逐渐变长。故选B。 10．C 【详解】物体影子的方向和光源的方向相反，一天中阳光下物体的影子先由长变短，再由短变长。所以，早晨影子指向西，影子长，中午影子指向正北，影子最短，傍晚影子指向东，影子长。故选C。 11．C 【详解】A．正南面：指向南方会使影子指示错误，无法准确显示时间； B．正西方：指向西方会导致影子方向混乱，因为太阳是从东方升起的； C．日晷是利用太阳影子来指示时间的工具。安装时，晷针必须指向正北方； 地球自转时，太阳在天空中由东向西移动，影子的方向会变化。在北半球（如中国），正北方与地球的自转轴方向一致，这样晷针的影子才能准确地投射在日晷盘上，对应正确的时间。故选C。 12．C 【详解】太阳在一天中的位置会不断变化（东升西落），导致影子的方向和长短随之改变。例如：早晨太阳位置低，影子长且偏向西；中午太阳位置高，影子短且接近正北（北半球）；傍晚太阳位置低，影子长且偏向东。因此，同一物体在阳光下，影子的位置和长短都会随时间发生变化。选项C正确，选项A、B均不符合实际观察结果。故选C。 13．中午 【详解】一天中，太阳的位置会变化：早晨和傍晚，太阳位置较低，阳光斜射，因此物体的影子比较长；而中午时，太阳升到天空最高处，阳光接近垂直照射，所以影子比较短。 14． 光源 遮挡物 【详解】影子的形成需要三个基本条件： 光源：例如太阳、灯泡等，它能发出光线。 遮挡物：必须是不透明的（光线无法穿透），用于阻挡光线。 屏：例如墙面、地面等，用于显示影子。 当光源发出的光线被不透明物体阻挡时，物体后方光线无法到达的区域就会在屏上形成暗区，这就是影子。 15． 光源 遮挡物 【详解】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，并且遮挡物要在光源和屏之间。 16． 偏差 大 【详解】人类很早就注意到，每天正午时刻，竖直立杆的日影指向正北方向。然而，在非正午的同一时刻，即不同日子的同一时刻（正午除外），竖直立杆的日影会出现偏差。这种偏差随着日子的相隔增多而变得更加明显。这是因为地球的自转轴倾斜和地球绕太阳的公转导致季节变化，进而影响到日影的方向和长度。 17． 正北 夹角 【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”。我们制作日晷时，将制作好的日晷平放在空旷的室外地面，借助指南针，使晷针朝向正北方向。并查阅我们当地的地理纬度，据此调节日晷晷针和地平面的夹角，即日晷的倾斜度。 18． 垂直 均匀 【详解】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。 19．√ 【详解】日晷利用太阳位置变化导致影子方向改变的原理计时。太阳在天空中的移动使晷针影子在刻度盘上指示不同时刻。虽然影子长度随太阳高度变化，但日晷主要依据影子方向确定时间。题目中“太阳位置与影子长短、方向有关”的描述正确，因两者确实存在关联，日晷设计综合考虑了这些因素。 20．√ 【详解】日晷是古代用来测量时间的工具，它利用太阳光投射影子的原理工作。虽然世界各地有不同的日晷类型（如水平日晷、垂直日晷等），但它们的基本构造都包含两个关键部分： 晷针（或指针）：一根直立的杆，用于产生影子。 晷面（或刻度盘）：一个有刻度的平面，影子落在上面指示时间。 21．× 【详解】日晷通过观测阳光下晷针影子的位置变化来测定时间，属于计时工具。测量长度的仪器通常使用刻度尺、绳尺等，与日晷的功能无关。因此题目描述错误。 22．× 【详解】影子形成需要光源、遮挡物和屏。透明或半透明物体允许大部分光线通过，无法有效阻挡光线形成明显影子。例如，玻璃在光照下几乎看不到影子。因此并非所有物品在光照下都有影子。 23．√ 【详解】一日内，太阳位于上中天时，其高度达到最大值，称为“正午太阳高度”。地球自转导致太阳在天空中的运动是对称的。上午9:00和下午3:00都距离中午12:00有3小时的时间间隔，因此太阳高度角是相同的，只是方向相反。 24．√ 【详解】影子的形成的条件是光源、遮挡物、屏。影子总在背光的一侧。影子的长短和光源照射的角度有关。光源直射遮挡物时，影子短，光源斜射遮挡物时，影子长。 25．人类很早就注意到竖直立杆的日影，每天正午时刻都指向正北方向。但在不同日子的同一个时刻（正午以外），竖直立杆的日影会有偏差。日子相隔越多，偏差越大。 【详解】太阳的位置和高度决定了影子的方向和长短。一天中，阳光下物体的影子变化规律是上午影子由长逐渐变短；下午影子由短逐渐变长。方向由西逐渐转向东。人类很早就注意到竖直立杆的日影，每天正午时刻都指向正北方向。但在不同日子的同一个时刻（正午以外），竖直立杆的日影会有偏差。日子相隔越多，偏差越大。 26．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。 【详解】阳光下物体影子的方向和长短随着太阳位置和高度的变化而变化，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。 27．提供阴凉，帮助我们降温；影子可以为我们的生活增添乐趣，例如手影游戏、皮影戏等；在阳光下看书或走路时，影子可能让书本或地面变暗，影响我们看清东西。 【详解】影子是光沿直线传播时，被物体阻挡而形成的暗区。树荫的影子能减少热量传递，帮助我们降温；手影游戏则利用了光的传播特性创造乐趣。负面影响中，影子遮挡光线会导致局部光照不足，影响日常活动。影子在日常生活中既有好处（如保护、娱乐），也有不便（如光线不足），我们可以在生活中多观察和利用它的特点。 28． 纸板、手电筒和白墙的位置关系为纸板在手电筒和白墙中间。 【详解】皮影戏的基本原理，即通过光源照射剪影，在屏幕（或墙面）上形成影像。位置关系为：手电筒在纸板的后方，纸板在白墙的前方。这样，当手电筒打开时，纸板上的剪影就会在白墙上形成清晰的影像，模拟皮影戏的演出。 29．(1) 上午 下午 (2) 6 第6次测量时影子长度最短，说明此时太阳高度角最大，接近正午 (3) 90 115 (4) 长 短 长 (5) 西 东 相反 (6)C 【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。阳光下物体影子的方向和角度随着太阳位置和高度的变化而变化，一天中，阳光下物体影子长短的变化规律是先变短，再变长。早上影子比较长，然后慢慢变短，过了中午后，影子又慢慢变长。 【小题1】开始测量时间是上午，第一次测量时影子长度较长，符合早晨太阳角度较低时影子长的特点。 结束测量时间是下午，最后一次测量影子长度再次变长，说明太阳位置已从中午的顶点（影子最短）移动到下午。 【小题2】影子的长短变化规律是长—短—长。第6次测量最接近中午。第6次测量时影子长度最短，说明此时太阳高度角最大，接近正午。 【小题3】一天中，阳光下物体影子长短的变化规律是先变短，再变长。 第10次测量：影子长度约为90厘米（接近傍晚，影子逐渐变长）。 第11次测量：影子长度约为115厘米（接近日落，影子恢复早晨的长度）。 【小题4】根据上表的数据可知，影子长度变化规律是（从早到晚）： 早晨（影子较长）→中午（影子最短）→下午（影子再次变长）。 【小题5】一天中，阳光下物体影子变化的规律是自西向东，影子方向变化：上午影子在西边（太阳在东）。下午影子在东边（太阳在西）。影子方向始终与太阳方向相反。 【小题6】根据影子长度变化（长→短→长）和方向变化（西→东），排序应符合早晨（影子长在西）、中午（影子短）、下午（影子长在东）的规律。根据图片正确顺序是②④①③⑤，故选C。 30．(1)计量时间 (2) ③ ① ② ④ (3)上午 (4)相反 (5)中午 (6)低一高一低 (7)遮挡物 (8) 【分析】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，太阳位置最高时影子最短。影子的方向总是和太阳的方向相反。 【详解】（1）日晷是通过太阳照射影子在刻度盘上的位置来显示时间的，所以是古代用来计量时间的仪器。 （2）首先要确认方向，然后放置纸板，接着立上短杆，最后描绘影子，所以顺序是③①②④。 （3）从图中可以看出影子在逐渐变短，说明太阳高度在逐渐升高，所以此时处于上午。 （4）根据影子形成的原理，太阳的方向和短杆影子的方向是相反的。 （5）一天中，中午时太阳高度最高，影子最短。 （6）清晨太阳高度低，影子长；中午太阳高度高，影子短；下午太阳高度又逐渐降低，影子变长，所以一天中太阳高度的变化规律是低—高—低。 （7）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，影子始终出现在背光的一面。皮影戏中的“影人”是不透明的物体，能阻挡光线形成影子，属于遮挡物。 （8）影子在上午是逐渐缩短的，而且方向是逐渐向北的，因此第四次影子在第三次影子与正北中间的位置，且比第三次影子的长度要短。 ( 答案 第 1 页 共 6 页 ) 学科网（北京）股份有限公司 学科网（北京）股份有限公司 $ 第三单元 影子的变化（期中专项训练） 四年级科学上学期（湘科版2017） 第一部分：知识回归 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。 7.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。 8.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。 9.同一时刻，竖直物体的影子的方向都是一样的。 10.一天中太阳在天空中的位置大致是（东升西落）。 11.从上午到下午阳光下物体影子长短的变化规律是（长短长）。 12.古代用太阳来计时的工具是（日晷）。 13.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）。 14.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）。 15.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。 16.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。 17.日晷的特点：晷面倾斜是的，晷针朝北，晷针和晷面要垂直。 18.古人计时的工具有（沙漏、日晷、水钟、圭表等）。 19.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。 20.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：提升训练 一、选择题 1．一天中，阳光下物体的影子最短的时候是（   ）。 A．早晨 B．中午 C．傍晚 2．小明测得妹妹在阳光下的影子长3米，过1小时再去测量，妹妹的影子长5米，小明测量的时间是（   ） A．上午 B．下午 C．晚上 3．古代人们利用太阳和影子的变化规律制作出的计时器是（   ）。 A．沙漏 B．日晷 C．地动仪 4．一天以内物体影子长短的变化与（    ）有关。 A．地球的自转和公转 B．地球的公转 C．地球的自转 5．日晷是我国古代的伟大发明，它是一种（   ）的仪器。 A．确定方向 B．计量时间 C．测量长度 6．一天中，影子变化的规律是（   ）。 A．长—短—长 B．短—短—长 C．长—长—短 7．探探测得阳光下一棵小树的影子长约3米，两小时后测得这棵小树的影子长约4米，她第二次测量影子的时段是（    ）。 A．上午 B．中午 C．下午 8．古代利用太阳的投影方向来测量时刻的一种计时仪器是（    ）。 A．水钟 B．摆钟 C．日晷 9．一个人从路灯下走过，灯光照射到人身上形成的影子的长度变化是（   ）。 A．逐渐变短 B．先变短，后变长 C．先变长，后变短 10．早晨的影子方向在（   ）。 A．东方 B．北方 C．西方 11．科技小组制作了一个简易日晷，安装日晷时，要使晷针朝向（    ）。 A．正南面 B．正西方 C．正北方 12．不同时间，阳光下同一物体的影子（    ）。 A．位置保持不变 B．方向保持不变 C．位置和长短都会发生变化 二、填空题 13．一天中，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， 影子比较短。 14．影子的形成必须有 、 和屏。 15．影子产生的条件是 、 、屏。 16．在不同日子的同一时刻（正午除外），竖直立杆的日影会有 ，日子相隔越多，偏差越 17．我们制作日晷时，晷针上端一定要对准 方向，并查阅我们当地的地理纬度，据此调节日晷晷针和地平面的 ，即日晷的倾斜度。 18．早在汉代，我国已使用赤道式日界。赤道式日暑的暑面与晷针 ，其时间刻度是 的。 三、判断题 19．日晷是利用了太阳的位置与影子的长短和方向都有关系而制造出来的计时工具。( ) 20．虽然世界各地有许多不同类型的日晷，但是基本的构造都是相同的。( ) 21．日晷是我国古代一种测量长度的仪器。( ) 22．只要有光照，一切物品都有影子。( ) 23．上午9：00和下午3：00的太阳高度角，方向相反，角度相同。( ) 24．影子的形成需要光源、遮挡物、屏三个条件。( ) 四、简答题 25．古人在研究竖直立杆的日影过程中发现了什么问题？ 26．你观察过阳光下物体影子的变化吗？请你说说一天中，阳光下影子是怎样变化的？ 27．观察生活中的影子，请举例说明影子对我们有什么影响？ 28．皮影戏是中国民间古老的艺术传统，科学探究小组也想模拟皮影戏的演出，他们准备用纸板做剪影，在一面白墙前表演，老师提供一只手电筒。画出或写出纸板、手电筒和白墙的位置关系。 五、实验题 29．某小学的同学为了研究阳光下物体影子的变化，在操场上竖直插了一根竿子，阳光下的竿子在地面上投射出一道影子。他们记下了影子的长度，并且每隔30分钟去测量一次影子的长度，所得数据见下表： (1)根据上表我们能推测出，该小组是在一天中的 开始测量的， 结束测量的。（填“上午”“中午”或“下午”） (2)根据上表我们能推测出，第 次测量最接近中午，请说说你推测的理由： 。 (3)根据上表中的数据可以推测出，如果继续进行第10次、第11次测量，这时影子的长度大约为 厘米和 厘米。 (4)根据上表的数据，总结阳光下物体影子长度的变化规律从早到晚： —— —— 。 (5)除了长度，阳光下一天之中影子的方向也在发生变化，上午影子在 边，下午影子在 边，与太阳方向 。 (6)同学在观察记录的同时，还给旁边的一棵树拍下了五张照片，按照时间顺序，根据影子的变化特点，排列正确的是（    ）。 A．⑤③①④② B．①③④⑤② C．②④①③⑤ 六、综合题 30．探究：某实验小组用自制日晷探究阳光下影子的变化规律，如图是他们4 小时内记录的影子变化图。请仔细分析，并回答问题。 (1)日晷是古代用来 的仪器。（填“计量时间”或“区分方向”） (2)实验小组利用简易日晷在室外探究"阳光下物体的影子变化”时，正确的操作步骤是 ， ， ， 。（填序号） ①对准方向，平放记录影子变化的纸板    ②在纸板中心立上短杆 ③按照太阳或指南针确认方向 ④在纸板上描绘出短杆的影子 (3)从上面记录图中我们可以推测，此时处于 。（填“上午”“中午”或“下午”） (4)在使用简易日晷记录日影的实验中，能发现太阳的方向和短杆影子的方向 。（填“相同”或“相反”） (5)一天中，影子处于最短的时间是 。（填“清晨”“中午”或“下午 ”） (6)通过观察影子的长短变化可以发现，一天中太阳高度的变化规律是 。    （填“高一低—高”或“低一高一低”） (7)影子的产生需要一定的条件。 皮影戏中的“影人”是 （填“光源”“遮挡物”或“屏”）。 (8)如图缺少第4次的记录，请在图中画线补充完整。 第6页，共6页 第5页，共6页 学科网（北京）股份有限公司 $