Question

为了研究影子长度与哪些因素有关，某科学兴趣小组的同学做了如图实验：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）．
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

（1）短木条的影子是由于

光沿直线传播

形成的．
（2）科学兴趣小组同学做此实验，想要验证的假设是

影子的长度与点光源的高度的关系

．
（3）分析上述实验数据还可得到：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的变化量

减小

（选填“增大”、“减小”或“不变”）
（4）图中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

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

．

Answer 1

分析：（1）掌握光的直线传播的现象：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与影子的长度；
（3）分别计算光源每增加10cm后的影子的长度变化量得出结论；
（4）根据要研究的目的，研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，则应利用控制变量法，控制木条的长度和光源的高度不变，改变木条到光源的距离，即改变木条的位置．

解答：解：（1）短木条的影子是由于光沿直线传播，遇到不透明的短木条而形成的；
（2）光源的高度从20cm增加到60cm时，影子的长度从30cm变成了6cm，故要验证的假设是影子的长度与点光源的高度的关系；
（3）光源每增加10cm后的影子的变形量分别为15cm；5cm；2.5cm；1.5cm，所以点光源高度的增加量相同，则影子长度L的变化量减小；
（4）要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，根据控制变量法知，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）光沿直线传播；（2）影子的长度与点光源的高度的关系；（3）减小；（4）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．

点评：影子是由于光的直线传播而形成的，同一物体影子的长短与光源的照射角度有关，本题利用了控制变量法研究影子的长度与光源的高度、木条与光源的距离的关系．