Question

為了研究影子長度與哪些因素有關，某科學興趣小組的同學做了如圖實驗：在水平地面上豎直固定一根長桿，長桿上裝有一個可以上下移動的點光源A，再在地面上豎立一根短木條（短木條始終低于點光源A）．
保持短木條的長度和位置不變，該同學將點光源A從圖示位置逐漸向上移動，測得數據如下表：

點光源的高度H/cm	20	30	40	50	60
影子長度L/cm	30	15	10	7.5	6

（1）短木條的影子是由于

光沿直線傳播

形成的．
（2）科學興趣小組同學做此實驗，想要驗證的假設是

影子的長度與點光源的高度的關系

．
（3）分析上述實驗數據還可得到：在點光源逐漸上移過程中，若點光源高度的增加量相同，則影子長度L的變化量

減小

（選填“增大”、“減小”或“不變”）
（4）圖中S可表示點光源到短木條的距離，如果要研究影子長度L與點光源到短木條的距離S的關系，應如何操作

保持短木條的長度和點光源的高度不變，改變短木條的位置

．

Answer 1

分析：（1）掌握光的直線傳播的現象：影子的形成、日月食的形成、小孔成像；
（2）分析表格中的光源的高度與影子的長度；
（3）分別計算光源每增加10cm后的影子的長度變化量得出結論；
（4）根據要研究的目的，研究影子長度L與點光源到短木條的距離S的關系，則應利用控制變量法，控制木條的長度和光源的高度不變，改變木條到光源的距離，即改變木條的位置．

解答：解：（1）短木條的影子是由于光沿直線傳播，遇到不透明的短木條而形成的；
（2）光源的高度從20cm增加到60cm時，影子的長度從30cm變成了6cm，故要驗證的假設是影子的長度與點光源的高度的關系；
（3）光源每增加10cm后的影子的變形量分別為15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，所以點光源高度的增加量相同，則影子長度L的變化量減小；
（4）要研究影子長度L與點光源到短木條的距離S的關系，根據控制變量法知，應當保持短木條的長度和點光源的高度不變，改變短木條的位置．
故本題答案為：（1）光沿直線傳播；（2）影子的長度與點光源的高度的關系；（3）減小；（4）保持短木條的長度和點光源的高度不變，改變短木條的位置．

點評：影子是由于光的直線傳播而形成的，同一物體影子的長短與光源的照射角度有關，本題利用了控制變量法研究影子的長度與光源的高度、木條與光源的距離的關系．