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影子与太阳位置

小学 · 物质与能量 · 模拟器 · 3–4 年级

在实验室中打开

这是模拟,不是实验。下面的画面用来帮你想明白原理;真正学科学要动手做 —— 本页附有「真实实验怎么做」,照着做一遍才算学会。

知识点 · 要点

  • 光是沿直线传播的;光被不透明的物体挡住,背后就出现影子。
  • 一天中太阳在天空中的位置不断变化:早晚低、正午高。
  • 太阳越低,影子越长;太阳越高,影子越短。影子的方向总是和太阳相反。
  • 自检:正午(12:00)影子最短;清晨与傍晚影子最长,且方向相反(一个朝西、一个朝东)。

真实实验怎么做

安全提示:不要用眼睛直视太阳;户外观察注意防晒和补水,最好有成人陪同。
  1. 在平坦的地面上竖直插一根竹竿(或铅笔),用粉笔画下竿影的顶端位置。
  2. 每隔一小时画一次,从上午 9:00 到下午 15:00,同时记下影子的长度和方向。
  3. 看记录:影子什么时候最短?影子方向是怎么从一边慢慢转到另一边的?
  4. (进阶)用一根影子当"日晷",看看能不能靠影子读出大概的时间。

拓展延伸

  • “日上三竿”说的就是这根竹竿:太阳升到差不多三根竿子叠起来那么高,时候就不早了,大约上午八九点——常说的“睡到日上三竿”就是这个意思。
  • 这个时刻还能从影子“读”出来:把竹竿设成 40cm,看影长缩到和竿高差不多长的时候(模拟里约 08:40),就差不多是“日上三竿”了。
  • 古人就是靠这个原理做出日晷来计时的。
  • 影子长短还和季节、纬度有关:正午太阳越高,影子越短(夏天比冬天短)。
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