试题

2008年10月15日无锡市举办的“三立杯”青年教师评优课《光的直线传播》比赛中，有一位老师带领学生一起对“立竿见影”的现象进行了研究．

（1）首先，老师请小明同学在图1和2中画出清晨7点和上午10点，同一根竹竿同一地点在太阳下的影子（要求将影子用L标出），请你和小明同学一起来完成（“·”表示太阳）．
（2）从这两张图比较来看，你发现影子的长短与有关．古代入利用这个规律创造发明了日晷，并以此来粗略测量．
（3）为了进一步研究影子长度与哪些因素有关，小明课后率领科学兴趣小组的同学做了如图3实验：在水平地面上竖直固定一根长杆，长杆上装有一个可以上下移动的点光源A，再在地面上竖立一根短木条（短木条始终低于点光源A）．
①保持短木条的长度和位置不变，该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动，测得数据如下表：

点光源的高度H/cm	20	30	40	50	60
影子长度L/cm	30	15	10	7.5	6

分析上述实验数据可以发现：在点光源逐渐上移过程中，若点光源高度的增加量相同，则影子长度L的减少的量  （选填“变大”、“变小”或“不变”）
②图3中S可表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作？
答：应当保持短木条的长度不变以及不变，改变，测量相应的影子长度L并记录，分析数据并得出规律．

解：（1）太阳光沿直线传播，过太阳与杆顶两点作直线，线与地面的交点与杆子和地面接触点间的线段便是杆子的“影”，如图所示．
故答案为：如图所示．


（2）从图（1）可看出影子的长短与太阳的位置有关，古代的日晷就是以此来粗略测量时间的．
故答案为：太阳位置，时间．
（3）①光源高度每增加10cm后，影子长度的变化量分别为15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，
所以点光源高度增加量相同时，则影子长度L的变化量减小；
②根据控制变量法知，要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，
应当保持短木条的长度和点光源的高度不变，改变短木条的位置．
故本题答案为：①减小；②点光源的高度，改变短木条的位置．