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第一单元 太阳与影子
一、填空题
1．同一时刻，不同长度的物体影子的长度是___________的，但___________是相同的。
2．像人体、大树、建筑物等这样___________的物体都能在___________下形成影子。
3．我们看到太阳由___________移动，投在晷面上的晷针影子像现代钟表的指针一样慢慢移动，以此来显示___________。
4．一天中，阳光下物体影子的变化是有规律的，正午的影子比较___________，早晚的影子比较___________。
5．日晷的晷面是___________，晷针朝___________，并且晷面和晷针是___________。
二、判断题
6．一天中，在阳光的照射下，物体的影子随着太阳的移动所产生的影子是变化多端的。( )
7．通过观察阳光下物体的影子，说出“影子方向与太阳位置有什么关系”等问题，就是在提出问题。( )
8．在舞台表演中，演员常使用灯光和影子来创造出戏剧性的效果，如幽灵出现、人物变形等。( )
9．抬高手电筒，笔的影子会变短。( )
10．日晷是古代一种利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。它的晷面是倾斜的，晷针朝北。( )
11．日晷是由晷面和晷针组成的。( )
三、选择题
12．在做“物体的影子是怎样形成”实验时，当我们拿走橡皮或者关闭手电筒后，纸屏上的影子会（ ）。
A．消失 B．变大 C．变小
13．影子形成的必要条件是（ ）。
A．不透明物体和光 B．物体和不透明体 C．透明物体和光
14．一天中，物体影子的方向的变化规律是（ ）。
A．西－北－东 B．东－北－西 C．东－南－西
15．晚上，你朝向亮着的路灯走去，影子在你（ ）面，且越来越（ ）；走过路灯后，影子在你（ ）面，且越来越（ ）。
A．前 长 后 短 B．后 短 前 长 C．后 长 前 短
16．晷针指向（ ）。
A．启明星 B．北斗七星 C．北极星
17．圭表是（ ）古代劳动人民智慧的结晶。
A．德国 B．美国 C．中国
四、简答题
18．清晨，小科把用橡皮泥做成的小树放在校门口路灯旁，此时小科看到了橡皮泥小树的影子，请你用科学语言帮助小科解答影子产生的原因。
19．古代有哪些计时方法？请你举例说一说。（最少写三个）
五、实验题
20．设计实验证明太阳下影子的长短与方向变化规律。
【实验器材】白纸、铅笔、手电筒
【实验步骤】
（1）把铅笔立在白纸上。
（2）在铅笔上方慢慢移动手电筒的位置，像太阳在天空中移动位置一样，仔细观察铅笔影子的变化。
我的结论：早晨，影子指向( )；正午，影子指向( )；傍晚，影子指向( )。一天中，正午时影子( )，早晚影子都比较( )，影子的方向与太阳的方向相反。
21．【实验名称】影子的形成条件
【实验器材】手电筒、瓶子
【实验过程】
（1）选择背影墙。
（2）打开手电筒，照射瓶子，观察影子的情况。
（3）瓶子位置不动，( )，观察影子的情况。
手电筒位置不动，( )，观察影子的情况。
【实验结论】_______________________________________________________。
六、综合题
22．
（1）如图所示，该装置的名称是( )，它是利用( )来计时的。
（2）根据图中所观察到的现象，请你估计此时接近一天的( )（上、下）午( )时。
（3）与其他计时工具相比，这个装置的主要缺陷是( )。
23．下面是小明用手电筒和木块探究影子变化规律的过程，请按要求回答问题。
将木块放在桌面上，用手电筒从不同的位置照射木块，观察影子的变化。
可以发现，当光源从物体上方直射时，影子( )，随着光源倾斜角度越来越大，影子越来越( )。这说明影子的长短随光源( )的变化而变化。
参考答案
1． 不同 方向
解析：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，上午物体的影子由长变短，到中午最短，下午由短到长。同一时刻，不同长度的物体影子的长度是不同的，但方向是相同的。
2． 不透明 阳光
解析：影子是由于光的直线传播形成的，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。像人体、大树、建筑物等这样不透明的物体都能在阳光下形成影子。
3． 东向西 时刻
解析：日晷是古人利用太阳的影子来测定时刻的一种计时仪器。我们看到太阳由东向西移动，投在晷面上晷针的影子像现代钟表的指针一样慢慢移动，以此来显示时刻。
4． 短 长
解析：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，中午时影子最短，过了中午后，影子又慢慢变长。
5． 倾斜的 北 垂直的
解析：日晷是一种利用太阳投影指示时间的工具。它由晷面和晷针组成，晷面是倾斜的，晷针朝北，并且晷针和晷面是垂直的。
6．√
解析：在阳光照射下，物体的影子变化有一定的规律。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，中午影子比较短。所以本题说法正确。
7．√
解析：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，中午影子比较短。通过观察阳光下物体的影子，说出“影子方向与太阳位置有什么关系”等问题，就是在提出问题。
8．√
解析：影子在生活中的作用很多，其中影子在戏剧、电影、摄影、艺术表演中，经常出现，成为视觉享受。在舞台表演中，演员常使用灯光和影子来创造出戏剧性的效果，如幽灵出现、人物变形等。
9．√
解析：影子的长短和方向变化的情况分析，手电筒与铅笔的距离不变，把手电筒稍稍抬高，会发现影子变短。
10．√
解析：利用太阳投射的影子来测定时刻的装置。又称“日晷”，它是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器。通常由铜制的指针和石制的圆盘组成。在制作日暑模型时应注意晷针和暑面垂直，利用指南针使晷针指向正北方。
11．×
解析：日晷是由晷针和暑面两部分构成，按暑面放置的方向，可分为赤道、地平、竖立、斜立等型式。
12．A
解析：光照到不发光、不透明的物体就会产生影子。影子产生的基本条件有光源、遮光物、光屏，缺少任何一个条件，也不会产生影子。因此，在做“物体的影子是怎样形成”实验时，当我们拿走橡皮或者关闭手电筒后，纸屏上的影子会立即消失。故A选项符合题意。
13．A
解析：影子的形成必须有光源、遮挡物和屏幕。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。影子形成的必要条件是不透明物体和光。
14．A
解析：一天中，太阳位置的变化规律是自东向西。太阳高度的变化规律是低-高-低。一天中，阳光下物体影子变化的规律是：西-北-东，影子的长短变化规律是长-短-长。
15．B
解析：挡光的物体会有影子，影子的方向与光照射的方向相反。晚上，你朝向亮着的路灯走去，影子在你后面，且越来越短；走过路灯后，影子在你前面，且越来越长。
16．C
解析：古人经过长期的观察和总结，发现日晷的晷针需要向正北方向倾斜也就是指向北极星，那指向北极星的日晷晷针与地平面的夹角刚好是当地的地球纬度。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是当地的地球纬度。
17．C
解析：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；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。
18．影子是由于光的直线传播形成的，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。路灯发出的光被橡皮泥小树阻挡在地面形成影子。
解析：影子是由于光的直线传播形成的，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。
19．古代的计时方法有：用日晷计时、用沙漏计时、用水钟计时、用圭表计时、用点一炷香计时等。
解析：我国古代的计时装置经历了用日晷计时、用沙漏计时、用水钟计时、用圭表计时、用点一炷香计时等。这些装置的计时准确性不断提高．为了能提醒人们，又产生了闹钟，并设计出一种新型钟表。
20． 西方 北方 东方 最短 长
解析：一天中，阳光下物体的影子变化的规律是：西-东，长-短-长。
解析：在实验中，我们把铅笔立在白纸上，然后在铅笔的上方慢慢移动手电筒的位置。像太阳在天空中移动位置一样，仔细观察铅笔影子的变化。观察的结论：阳光下物体的影子在一天中与太阳的位置相反，早晨影子指向西方；中午，影子指向北方；傍晚，影子指向东方。正午时影子最短，早晚影子都比较长。
21． 移动手电筒 移动瓶子 影子的形成要有光源、遮挡物和屏，且遮挡物与光源的距离影响影子的大小。
解析：影子的形成条件的实验中，实验过程：（1）选择背影墙。（2）打开手电筒，照射瓶子，观察影子的情况。（3）瓶子位置不动，移动手电筒，观察影子的情况。实验结论：影子的形成与光和不透明的物体有关。影子的形成的条件是光源、遮挡物、屏，且遮挡物与光源的距离影响影子的大小。
22． 日晷 光影 上 11 阴雨天无法计时
解析：（1）如图所示，该装置的名称是日晷，它是利用光影来计时的。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。日晷原理：其原理就是利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，通常由晷针和晷面组成。利用日晷计时的方法是人类在天文计时领域的重大发明，这项发明被人类沿用达几千年之久。（2）根据图中所观察到的现象，请你估计此时接近一天的上午11时，阳光下物体影子的方向随太阳方向的改变而改变，影子和太阳的方向相反。（3）这个装置的主要利用太阳的投影方向来测定并划分时刻，阴雨天无法计时。
23． 最短 长 位置
解析：影子的长短、方向与光源的位置、方向有关。影子的大小与遮挡物和光源之间的距离有关。影子的形状和光源所照射的物体侧面的形状有关。当光源从物体上方直射时，影子最短，随着光源倾斜角度越来越大，影子越来越长。这说明影子的长短随光源位置的变化而变化。

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