内容正文:
第五单元 影子的变化(知识清单)
第一部分:知识巩固
第十五课 影子的变化
1.行进中的光被阻挡时,就形成了阻挡物的阴影,也就是影子。
2.影子形成必要条件:光源、阻挡物、屏。
3.影子变化的规律是:影子的长短与光的照射角度有关;影子的大小与光源和阻挡物的距离有关;影子的形状与光源照射的物体侧面的形状有关;影子的方向与光源照射的方向有关,影子总在背光的一面。
4.人们利用影子的原理发明了电影,皮影戏,无影灯等。
第十六课 阳光下的影子
1.一天中阳光下的影子的变化规律是:由长变短,再由短变长,中午的时候影子最短。
2.影子和光源总在物体的两侧。
3.阳光下旗杆的影长5米,过了一会儿影子变长了,这种现象发生在下午。
4.太阳在一天中位置变化是东升西落。
5.生活中到处都有影子。
6.我们可以用尺子、圆规、笔、和卡纸等工具自制一个简易日晷观测阳光下物体影子的变化规律。
第二部分:实验探究题
1.某科学小组为了研究阳光下影子的变化,在平地上竖直插了一根竹竿,阳光下的竹竿在地面上投影出一道影子。下列是他们在4小时内测量记录的竹竿影子长度变化的数据(从上午9:30开始,每隔30分钟测量一次影子的长度)。
测量次数(次)
1
2
3
4
5
6
7
8
9
影长(厘米)
90
60
45
35
30
25
30
35
45
根据实验收集的数据,完成下列各题。
(1)从上表中发现,在观察的这段时间里,在第_______次的时候影子最短,它大概是一天中的_______。在探究中,小丽发现,影子总是和______相反。
(2)从上面的数据表中可以知道,在测量的这段时间里,影子的长度变化规律是______。
(3)小丽用手电筒在墙壁前玩手影游戏,如下图,小丽想让墙上的手影变大,正确的做法是( )。
A.手电筒位置不变,手慢慢靠近墙
B.手电筒位置不变,手慢慢靠近手电筒
C.手位置不变,手电筒慢慢远离手
【答案】(1) 6 中午 太阳的方向
(2)长→短→长
(3)B
【分析】太阳位置的变化会引起阳光下物体影子的变化。一天中影子方向和长度与太阳的方向和位置有关。同一物体,决定其影子长短的是太阳的高度,决定影子方向的是太阳的方向。随着时间的变化,影子的长短和方向都会有规律地发生变化。
【详解】(1)观察表格中影子长度的数据,25厘米是最小值,对应的是第6次测量,所以第6次的时候影子最短。上午9:30开始测量,经过4小时即到下午1:30,6次测量是在上午12:00左右,大概是一天中的中午。在日常生活中可以观察到,影子的方向和太阳的方向是相反的,比如太阳在东边,影子就在西边。
(2)从表格数据可以看出,影子长度从第1次的90厘米逐渐变短到第6次的25厘米,然后又从第6次的25厘米逐渐变长到第9次的45厘米,所以影子的长度变化规律是长→短→长。
(3)在手的位置不变的情况下,手电筒离手越近,光线照射到手的角度越大,影子就会越大;手电筒离手越远,光线照射到手的角度越小,影子就会越小。A选项手靠近墙,影子会变小;B选项手靠近手电筒,影子会变大;C选项手电筒远离手,影子会变小。所以选B。
2.地球、月球与太阳。
四(1)班智慧小组在学校操场,研究“太阳与影子 ”的关系。下表是该小组 在 4 小时内记录的影子长短变化的数据。
时间(小时)
0
0.5
1
1.5
2
2.5
3
3.5
4
影子(厘米)
90
65
30
20
10
7
11
20
30
(1)从表格中的数据可以推测出:4.5小时影子的长度是( )。
A.大于30厘米 B.小于30厘米 C.等于30厘米
(2)观察上表,结合自己的实践经历,你认为他们开始观察的时间最有可能是( )。
A.早上8点 B.上午10点 C.中午12点
(3)该小组成员小强同学在观察记录的时候,给旁边的一棵小树拍下了五张照片(如下图),根据影子的变化特点,请按照时间先后顺序排列是:__________。
(4)根据表格数据,我们发现影子的变化规律是__________。
(5)在医院的手术室中,医生做手术时,如果影子落在患者需要手 术的部位,会影响医生完成手术,于是就采用了无影灯如图,解 决这个问题的原因是( )。
A.改变灯的形状 B.采用多角度多光源照射 C.降低光源亮度
【答案】(1)A
(2)B
(3)bdace
(4)长→短→长
(5)B
【分析】太阳位置的变化会引起阳光下物体影子的变化。一天中影子方向和长度与太阳的方向和位置有关。同一物体,决定其影子长短的是太阳的高度,决定影子方向的是太阳的方向。随着时间的变化,影子的长短和方向都会有规律地发生变化。
【详解】(1)从表格数据可以看出,影子长度先缩短,在2.5小时时达到最短为7厘米,之后又开始变长。按照这个变化趋势,4.5小时时影子长度应大于30厘米,所以选A。
(2)一天中,上午影子由长逐渐变短,中午最短,下午又逐渐变长。表格中开始时影子长90厘米,之后逐渐变短,符合上午的影子变化特点,早上8点影子一般不会这么长,中午12点影子最短,所以开始观察时间最有可能是上午10点,选B。
(3)影子长短变化是长→短→长,且影子方向与太阳位置有关,上午影子朝西且逐渐变短,下午影子朝东且逐渐变长。b影子最长且在西边,d影子其次长且在西边但比b短,a影子更短且在西边,c影子很短在正下方附近,e影子开始变长且在东边,所以时间先后顺序是bdace。
(4)根据表格中影子长度随时间的变化情况,直接总结出影子变化规律为长→短→长。
(5)无影灯是通过采用多角度多光源照射,使得一个光源照不到的区域(本影区),可以被其他光源照亮,从而消除手术部位的影子,而不是改变灯的形状或降低光源亮度,所以选B。
3.在等待测量时,小龙在房间利用手电筒、圆柱在墙面上进行下列三组实验,根据图片回答问题:
(1)小龙研究“影子大小的变化”时,利用的是( )图中的这一组实验。
A.甲 B.乙 C.丙
(2)丙图中,墙壁上投影出来的形状是( )。
A.圆和长方形 B.圆柱和长方形 C.圆和圆柱
(3)小龙在研究影子形成原因时,查阅资料知道了“月食”形成的原理与影子形成原理一样,为了更深入了解“月食”,小龙查阅与太阳、地球、月球有关的资料,下列说法错误的是( )。
A.地球有引力,月球没有
B.太阳表面有时会有些暗的区域,这是黑子
C.和太阳、月球相比,地球上有河流、动物、植物等,是个充满生机的星球
【答案】(1)B
(2)A
(3)A
【详解】(1)研究影子大小的变化,需要控制其他因素不变,改变物体与光源的距离等因素。在乙图中,通过改变圆柱到光源和墙面的距离,可以明显观察到影子大小的变化;甲图主要体现的是影子的有无;丙图主要体现的是影子的形状。所以研究影子大小变化利用的是乙图。故选B。
(2)丙图中,圆柱体上下都是圆形,因此影子是圆形;侧面的影子是长方形。所以墙壁上投影出来的形状是圆和长方形。故选A。
(3)地球和月球都有引力,月球虽然没有像地球这样强大的引力束缚大量大气等,但依然存在引力。故选A。
1
学科网(北京)股份有限公司
$