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【素養測評】人教鄂教版科學四年級下冊
第五單元《影子的變化》測試基礎卷
題號 一 二 三 四 五 六 總分
得分
一、知識廣場（每空 1 分，共 10 分）
1. 影子的形成需要三個條件：（ ）、（ ）和（ ）。
2. 物體影子的長短與光源的（ ）有關，光源越（ ），影子越短。
3. 物體影子的大小與物體和光源之間的（ ）有關，距離越（ ），影子越大。
4. 一天中，陽光下物體的影子在（ ）最長，（ ）最短。
5. 改變物體的擺放方式，影子的（ ）也會發生變化。
二、判斷大廳（每題 2 分，共 20 分）
1. 只要有物體和光源，就一定能產生影子。（ ）
2. 影子的方向總是和光源的方向相同。（ ）
3. 同一物體，在同一光源下，離光源的距離越遠，影子越小。（ ）
4. 一天中，陽光下物體影子的長短變化是沒有規律的。（ ）
5. 物體的形狀不同，影子的形狀一定不同。（ ）
6. 用手電筒照射一個球體，無論從哪個方向照射，影子都是圓形。（ ）
7. 太陽位置越高，物體的影子越長。（ ）
8. 皮影戲是利用了影子的原理。（ ）
9. 夜晚，我們在路燈下行走，離路燈越近，影子越長。（ ）
10. 改變光源的顏色，物體影子的顏色也會改變。（ ）
三、選擇樂園（每題 2 分，共 30 分）
下列物體中，（ ）不是光源。
A. 太陽 B. 月亮 C. 點亮的蠟燭
2. 當光源直射在一個不透明的物體上時，物體的影子（ ）。
A. 最長 B. 最短 C. 適中
3. 一天中，陽光下旗桿影子的長度變化規律是（ ）。
A. 長 - 短 - 長 B. 短 - 長 - 短 C. 長 - 長 - 短
4. 用手電筒從不同角度照射同一個三角形木板，木板在墻上的影子（ ）。
A. 形狀相同 B. 形狀不同 C. 大小相同
5. 物體影子的方向與（ ）有關。
A. 物體的形狀 B. 光源的方向 C. 物體的大小
6. 小明在操場上測量了同一物體在不同時間的影子長度，得到以下數據，其中（ ）最有可能是下午 3 點的數據。
A. 2 米 B. 1.5 米 C. 2.5 米
7. 下列關于影子的說法，正確的是（ ）。
A. 影子的顏色和物體的顏色相同
B. 影子的大小只與物體的大小有關
C. 影子是由于光的直線傳播形成的
8. 要使物體的影子變得最小，物體應該（ ）。
A. 離光源遠一些 B. 離光源近一些 C. 離遮擋物近一些
9. 夜晚，在路燈下觀察自己的影子，當我們遠離路燈時，影子會（ ）。
A. 變長 B. 變短 C. 不變
10. 古代的日晷是利用（ ）來計時的。
A. 物體的影子 B. 水的流動 C. 沙漏
11. 用手電筒照射一個正方體，從正前方照射和從側面照射，影子的形狀（ ）。
A. 相同 B. 不同 C. 無法確定
12. 下列現象中，（ ）不是利用影子原理的。
A. 手影游戲 B. 小孔成像 C. 水中倒影
13. 光源與物體的距離不變，當遮擋物離光屏遠一些時，影子會（ ）。
A. 變大 B. 變小 C. 不變
14. 一天中，物體影子的方向會隨著（ ）的改變而改變。
A. 物體的位置 B. 光源的位置 C. 觀察者的位置
15. 關于影子的變化，下列說法錯誤的是（ ）。
A. 改變物體的形狀，影子的形狀可能會改變
B. 改變光源的位置，影子的方向會改變
C. 只要光源足夠強，物體就不會產生影子
四、問題城堡（每題 4 分，共 20 分）
1. 請簡述影子形成的原理。
2. 舉例說明生活中哪些地方利用了影子的特點。
3. 一天中陽光下物體影子的長短和方向是如何變化的？為什么會這樣變化？
4. 物體影子的大小與哪些因素有關？請說明它們之間的關系。
5. 當光源的位置發生改變時，物體影子的方向和長短會發生怎樣的變化？
五、科學探究（8 分）
小明想探究物體影子的大小與物體和光源距離的關系，他設計了如下實驗：
1. 準備一個手電筒作為光源，一個大小固定的圓形紙板作為物體，一塊白色墻壁作為光屏。
2. 將手電筒固定在一個位置，使手電筒的光水平照射在圓形紙板上，觀察并記錄圓形紙板在墻壁上影子的大小。
3. 保持手電筒的位置不變，將圓形紙板逐漸遠離手電筒，每次移動一定距離后，觀察并記錄圓形紙板在墻壁上影子的大小。
（1）這個實驗的變量是什么？（2 分）
（2）在實驗過程中，小明需要注意什么？（至少寫出兩點，3 分）
（3）通過實驗，小明可能會得到什么結論？（3 分）
六、拓展長廊（每題 6 分，共 12 分）
1. 查閱資料，了解除了日晷之外，古代還有哪些利用影子計時的工具，并簡要介紹其工作原理。
2. 請你設計一個有趣的影子游戲，并說明游戲的玩法和原理。
答案及解析
一、知識廣場
1. 光源；不透明物體；承接影子的屏：影子的形成必須同時具備這三個條件，光源提供光線，不透明物體阻擋光線，承接影子的屏用于顯示影子。
2. 高度；高：光源高度越高，光線與地面夾角越大，物體影子越短，例如中午太陽高懸，物體影子相對較短。
3. 距離；近：物體離光源越近，光線發散角度越大，影子越大，如用手電筒近距離照射物體，影子較大。
4. 早晨和傍晚；中午：一天中太陽位置變化，早晨和傍晚太陽高度低，影子長；中午太陽高度高，影子短。
5. 形狀：物體擺放方式改變，其輪廓與光線夾角改變，影子形狀隨之變化，如將長方形紙板平放和豎放，影子形狀不同。
二、判斷大廳
1. ×：還需要有承接影子的屏，才能產生影子，僅有物體和光源，若沒有屏，看不到影子。
2. ×：影子方向與光源方向相反，因為光是直線傳播，被物體遮擋后在相反方向形成影子。
3. √：同一物體在同一光源下，離光源遠，光線發散角度小，影子越小。
4. ×：一天中陽光下物體影子長短變化有規律，早晨到中午逐漸變短，中午到傍晚逐漸變長。
5. ×：物體形狀不同，影子形狀可能相同，如球體無論從何方向照射，影子都近似圓形；不同形狀物體在特定角度照射下，影子也可能相同。
6. √：球體是立體圓形，無論從哪個方向用手電筒照射，其投影在平面上都近似圓形。
7. ×：太陽位置越高，光線與地面夾角越大，物體影子越短。
8. √：皮影戲通過燈光照射皮偶，在幕布上形成影子來表演，利用了影子原理。
9. ×：夜晚在路燈下行走，離路燈越近，光線發散角度大，影子越短。
10. ×：影子是由于光被物體遮擋形成的無光區域，其顏色與光源顏色無關，通常為黑色。
三、選擇樂園
1. B：月亮本身不發光，它反射太陽的光，不是光源；太陽和點亮的蠟燭能自行發光，是光源。
2. B：光源直射不透明物體時，光線與物體夾角垂直，影子最短。
3. A：一天中早晨太陽從東方升起，高度低，影子長；中午太陽高度最高，影子最短；下午太陽西斜，高度降低，影子又變長，所以是長 - 短 - 長。
4. B：從不同角度用手電筒照射三角形木板，木板各邊與光線夾角不同，在墻上影子形狀不同。
5. B：影子方向由光源方向決定，光源在物體左側，影子在物體右側。
6. C：下午 3 點太陽逐漸西斜，影子逐漸變長，相比中午影子長，比傍晚短，2.5 米符合。
7. C：影子是光沿直線傳播過程中，被不透明物體阻擋，在物體后面形成的無光區域；影子顏色通常為黑色，與物體顏色無關；影子大小與物體大小、物體和光源距離、物體和承接影子屏距離等有關。
8. A：物體離光源遠一些，光線發散角度小，影子變小；離光源近，影子大；離遮擋物遠近對影子大小影響需結合具體情況，本題強調與光源距離。
9. A：夜晚遠離路燈，光線發散角度變小，影子變長。
10. A：日晷是利用陽光下晷針影子在晷盤上位置變化來計時；水的流動用于水鐘計時，沙漏利用沙子流動計時。
11. B：從正前方照射正方體，影子是正方形；從側面照射，影子可能是長方形，形狀不同。
12. C：手影游戲和小孔成像都利用光沿直線傳播形成影子原理；水中倒影是光的反射現象，不是影子原理。
13. A：光源與物體距離不變，遮擋物離光屏遠，光線在光屏上發散范圍大，影子變大。
14. B：物體影子方向隨光源位置改變而改變，與物體和觀察者位置關系不大。
15. C：只要有光和不透明物體，就會產生影子，與光源強度無關。
四、問題城堡
1. 答案：影子形成的原理是光沿直線傳播。當光在傳播過程中遇到不透明物體時，部分光被物體遮擋無法繼續傳播，在物體后面光線照射不到的區域就形成了影子。例如，陽光照射樹木，樹木阻擋了陽光，在地面上就形成了樹木的影子。 解析：明確光沿直線傳播是影子形成的關鍵，通過舉例說明光被物體阻擋形成影子的過程。
2. 答案：生活中很多地方利用了影子的特點。比如皮影戲，通過燈光照射皮偶，皮偶的影子投射在幕布上，藝人操作皮偶做出各種動作，影子也隨之變化，形成精彩表演；手影游戲，人們通過手的不同姿勢，在燈光下形成各種有趣的動物或物體影子；建筑施工中，利用影子可以測量建筑物的高度，通過測量同一時刻標桿和建筑物影子長度，結合標桿實際高度，利用比例關系算出建筑物高度。 解析：從娛樂表演和實際測量等方面舉例說明影子特點在生活中的應用。
3. 答案：一天中，陽光下物體影子的長短變化是早晨影子較長，隨著太陽逐漸升高，影子逐漸變短，中午影子最短，之后太陽逐漸下落，影子又逐漸變長。方向變化是早晨影子朝向西方，隨著太陽位置移動，影子方向逐漸向北方轉動，中午影子在正北方（北半球中緯度地區），下午影子方向繼續向東轉動，傍晚影子朝向東方。這是因為一天中太陽在天空中的位置不斷變化，早晨和傍晚太陽高度角小，光線與地面夾角小，所以影子長；中午太陽高度角最大，光線與地面夾角大，影子短。太陽位置的改變導致光線照射物體的方向改變，所以影子方向也隨之改變。 解析：按時間順序闡述影子長短和方向變化，并結合太陽高度角和光線方向變化解釋原因。
4. 答案：物體影子的大小與物體和光源之間的距離、物體和承接影子的屏之間的距離有關。物體離光源越近，影子越大；物體離光源越遠，影子越小。當光源與物體距離不變時，物體離承接影子的屏越遠，影子越大；物體離承接影子的屏越近，影子越小。例如，用手電筒照射圓形紙板，手電筒靠近紙板，紙板影子變大；保持手電筒與紙板距離不變，將紙板遠離墻壁（承接影子的屏），影子變大。 解析：指出影響影子大小的兩個因素，并分別說明它們與影子大小的關系，通過舉例加深理解。
5. 答案：當光源位置改變時，物體影子的方向會與光源移動方向相反。比如光源從物體左側移動到右側，影子會從物體右側移動到左側。影子長短變化分情況，若光源垂直物體方向移動，光源靠近物體，影子變長；光源遠離物體，影子變短。若光源沿水平方向移動，影子長短可能先變短后變長，例如路燈下行人，從遠處走向路燈過程中影子變短，從路燈下繼續向前走影子變長。 解析：從方向和長短兩方面，分不同情況說明光源位置改變時影子的變化。
五、科學探究
（1）答案：這個實驗的變量是物體（圓形紙板）和光源（手電筒）之間的距離。 解析：實驗目的是探究物體影子大小與物體和光源距離的關系，所以該距離是變量。
（2）答案：在實驗過程中，小明需要注意：①手電筒位置要固定好，保證每次照射角度不變，這樣才能單純研究物體和光源距離對影子大小的影響，避免照射角度變化干擾實驗結果；②每次移動圓形紙板距離要相同，便于準確觀察和比較影子大小變化；③觀察影子大小時，盡量在同一位置、同一光線下進行，減少因觀察條件不同造成的誤差。 解析：從控制變量、保證實驗準確性等角度說明實驗注意事項。
（3）答案：通過實驗，小明可能會得到的結論是：在其他條件相同的情況下，物體離光源越遠，影子越小；物體離光源越近，影子越大。 解析：根據影子大小與物體和光源距離關系的原理，推測實驗結論。
六． 拓展長廊
1. 答案：除日晷外，古代利用影子計時的工具還有圭表。圭表由圭和表兩部分組成，表是直立于平地上的標桿或石柱，圭是正南正北方向平放的尺。陽光照射表時，表的影子投在圭上，根據影子長度變化計時。正午時表影最短，且指向正北，通過測量表影長度，結合節氣和日期對應關系，可確定時間和季節。 解析：介紹圭表組成，說明利用表影在圭上變化計時原理，提及與節氣日期關系。
2. 答案：游戲名稱：影子拼圖大賽
玩法：準備一塊大的白色幕布，在幕布前放置一個光源（如手電筒或投影儀）。參與者分組，每組領取一些形狀不同的不透明卡片。游戲開始，每組輪流派一名成員在光源和幕布之間擺放卡片，利用卡片影子在幕布上拼出規定主題的圖案，如動物、風景等。其他成員可在旁協助指揮，在規定時間內拼出最符合主題且最完整圖案的小組獲勝。
原理：利用光沿直線傳播原理，不透明卡片阻擋光線在幕布上形成影子，通過改變卡片位置和角度，可改變影子形狀和位置，從而拼出各種圖案。 解析：先說明游戲名稱，詳細闡述玩法，再從光傳播原理角度解釋游戲原理。
21世紀教育網 www.21cnjy.com 精品試卷·第 2 頁 （共 2 頁）
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