身边的小小科学家 · 4—6岁

影子为什么变长变短?

移动小灯,看看小木偶的影子躲到了哪一边。

移动小灯,影子会跟着变

先猜一猜,再动手试试
保持灯在同一边,把灯举高。影子会变长,还是变短?再把灯移到另一边。

01

光被挡住了

木偶挡住了一部分光,地面上收到这盏灯的光较少,那片较暗的地方就是影子。

02

灯高一点,影子短一点

灯和木偶的左右距离不变时,灯越高,影子越短。灯换到左边,影子就伸向右边;灯换到右边,影子伸向左边。

给家长的深入说明

这里用点光源与水平地面。设灯高为 H,木偶高为 h,水平间距为 d,相似三角形给出影长 L = dh/(H−h),要求 H > h。灯在木偶正上方时,竖直中心线的影长为零;有宽度的木偶仍有脚下的影子。太阳很远,适合用近似平行光,影长随太阳高度角变化。

资料与教学简化

画面只精确计算木偶最高点到地面的光线与中心影长。木偶和影子的宽度经过艺术简化,不模拟半影、多光源或反射;刻度是示意长度。可由成人用手电筒和积木重做,不要直视强光或太阳。

NASA · Sun and Seasons ↗