Question

12．有一位老師帶領(lǐng)學(xué)生們一起對(duì)“立竿見(jiàn)影”的現(xiàn)象進(jìn)行了研究．

（1）首先，老師請(qǐng)小海同學(xué)在圖1的兩圖中畫出清晨7點(diǎn)和上午10點(diǎn)，同一根竹竿同一地點(diǎn)在太陽(yáng)下的影子（要求將影子標(biāo)出），請(qǐng)你和小海同學(xué)一起來(lái)完成（“•”表示太陽(yáng)）．
（2）從這兩張圖比較來(lái)看，你發(fā)現(xiàn)影子的長(zhǎng)短與太陽(yáng)位置有關(guān)．古代人利用這個(gè)規(guī)律創(chuàng)造發(fā)明了日晷，并以此來(lái)粗略測(cè)量時(shí)間．
（3）為了進(jìn)一步研究影子長(zhǎng)度與哪些因素有關(guān)，小海同學(xué)課后率領(lǐng)科學(xué)興趣小組的同學(xué)做了如圖2實(shí)驗(yàn)：在水平地面上豎直固定一根長(zhǎng)桿，長(zhǎng)桿上裝有一個(gè)可以上下移動(dòng)的點(diǎn)光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點(diǎn)光源A）．
（a）保持短木條的長(zhǎng)度和位置不變，該同學(xué)將點(diǎn)光源A從圖示位置逐漸向上移動(dòng)，測(cè)得數(shù)據(jù)如下

點(diǎn)光源的高度H/cm	20	30	40	50	60
影子長(zhǎng)度L/cm	30	15	10	7.5	6

分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可以發(fā)現(xiàn)：在點(diǎn)光源逐漸上移過(guò)程中，若點(diǎn)光源高度的增加量相同，則影子長(zhǎng)度L的減少的量變小  （選填“變大”、“變小”或“不變”）
（b）圖2中S可表示點(diǎn)光源到短木條的距離，如果要研究影子長(zhǎng)度L與點(diǎn)光源到短木條的距離S的關(guān)系，應(yīng)如何操作？
答：應(yīng)當(dāng)保持短木條的長(zhǎng)度不變以及點(diǎn)光源的高度不變，改變短木條的位置，測(cè)量相應(yīng)的影子長(zhǎng)度L并記錄，分析數(shù)據(jù)并得出規(guī)律．

Answer 1

分析 （1）沿直線傳播的光，被不透明的物體擋住，光照射不到的地方便是“影”，據(jù)此作圖．
（2）由（1）圖可知時(shí)間不同，太陽(yáng)的位置不同，影子的長(zhǎng)短不同，利用這一點(diǎn)可以測(cè)量時(shí)間．
（3）①根據(jù)表中數(shù)據(jù)分別計(jì)算光源每增加10cm后的影子的變形量，從而得出結(jié)論；②利用控制變量法，控制木條的長(zhǎng)度和光源的高度，短木條的位置．

解答 解：（1）太陽(yáng)光沿直線傳播，過(guò)太陽(yáng)與桿頂兩點(diǎn)作直線，線與地面的交點(diǎn)與桿子和地面接觸點(diǎn)間的線段便是桿子的“影”，如圖所示：

（2）從圖（1）可看出影子的長(zhǎng)短與太陽(yáng)的位置有關(guān)，古代的日晷就是以此來(lái)粗略測(cè)量時(shí)間的．
（3）①光源高度每增加10cm后，影子長(zhǎng)度的變化量分別為15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，所以點(diǎn)光源高度增加量相同時(shí)，則影子長(zhǎng)度L的變化量減��；②根據(jù)控制變量法知，要研究影子長(zhǎng)度L與點(diǎn)光源到短木條的距離S的關(guān)系，應(yīng)當(dāng)保持短木條的長(zhǎng)度和點(diǎn)光源的高度不變，改變短木條的位置．
故本題答案為：（1）如圖所示；（2）太陽(yáng)位置；時(shí)間；（3）①變小；②點(diǎn)光源的高度；短木條的位置．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了以下知識(shí)，熟練掌握這些知識(shí)是正確解題的關(guān)鍵；
1、在同種均勻介質(zhì)中光沿直線傳播；
2、光被不透明的物體擋住，光線照不到的地方就是“影”；
3、題利用了控制變量法研究影子的長(zhǎng)度與光源的高度、木條與光源的距離的關(guān)系．