Question

12．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下圖的實驗：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）．
（1）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(shù)據(jù)如表：

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

該科學興趣小組同學做此實驗得出的結論是：當短木條的長度和位置相同時，點光源高度越大，影長越短；
（2）分析上述實驗數(shù)據(jù)還可發(fā)現(xiàn)：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的變化量減少（選填“增大”、“減小”或“不變”）；
（3）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（點光源到短木條的距離S），測量并比較影子長度L的大�。�

Answer 1

分析 （1）分析表格中的光源的高度與影子的長度；
（2）分別計算光源每增加10cm后的影子的長度變化量得出結論；
（3）根據(jù)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）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，光源的高度從20cm增加到60cm時，影子的長度從30cm變成了6cm，由此可得出結論：當短木條的長度和位置相同時，點光源高度越大，影長越短；
（2）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(jù)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．
故答案為：（1）點光源高度越大，影長越短；
（2）減少；
（3）短木條的長度和點光源的高度不變，短木條的位置（點光源到短木條的距離S）．

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．