光科学课1“光与影子”-中国科技馆.PDF

光与影子 尊敬的家长：为了提升您及家人的参观质量，建议您可以通过 家长辅导手册先行了解科学课程关联的展项内容。 光与影子 关联展项：赤道式日晷、圭表、浑仪、简仪、走马灯、小孔成像、月相、 立竿见影 【赤道式日晷】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 赤道式日晷是中国古代计时仪器的一种，通常由铜制的指针—晷针和石制的圆盘—晷面 组成。晷面的前后两面各刻有子、丑、寅、卯等十二个时辰。在阳光照射下，观察晷针在晷 面上的投影就可以知道当时的时间。太阳由东向西移动，投向晷面的晷针影子也慢慢地由西 向东移动。每年春分以后看盘上面的影，秋分以后看盘下面的影。日晷体现了光的直线传播 性质：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。影子、日食、月食等 现象就体现了光的直线传播 利用光的直线传播性质，中国古人制造了圭表和日晷，测量日影的长短和方位，以确定 时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管，以观察天象，测量恒星的位置。此外，我 国很早就利用光的这一性质，发明了皮影戏。 【圭表】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 圭表是中国最古老的天文仪器之一。由表和圭组成：表是直立在平地上的标杆或石柱， 汉代以后改用铜制，圭为正南正北方向平放的尺，圭和表互相垂直，组成圭表。通过测量正 午时刻，表影的长度来推定节气和确定一回归年的长度和季节。圭表体现了光的直线传播性 质：光在同一均匀介质中，不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。影子、日食、月食等现 象就体现了光的直线传播。 利用光的直线传播性质，中国古人制造了圭表和日晷，测量日影的长短和方位，以确定 时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管，以观察天象，测量恒星的位置。此外，我 国很早就利用光的这一性质，发明了皮影戏。 【浑仪】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 浑仪是中国古代主要的天文观测仪器，主要功能是天体的定位。它由一圈圈的同心圆环 构成，环中间有一根窥管，观测时转动中空的窥管，瞄准目标星宿后，记录窥管在各个环上 的坐标，从而标记该星宿的位置。浑仪利用了光沿直线传播的性质。光在同一均匀介质中， 不受引力作用干扰的情况下沿直线传播。影子、日食、月食等现象就体现了光的直线传播。 家长辅导手册 光与影子 射击选手瞄准靶心时，要做到靶心、准星和眼睛在一条直线上，这就是利用了光沿直线 传播的性质。 【简仪】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 简仪是元代天文学家郭守敬于1276 年发明的一种测量天体位置的仪器。简仪包括相互 独立的赤道装置和地平装置，可以分别测量天体的赤道坐标和地平坐标。赤道装置由两个大 圆环组成，分别是“赤道环”和“四游双环”，它们互相垂直。四游双环两面刻有周天度数， 中间夹着一根能绕四游双环的中心转动的窥管，窥管两端安有十字丝，是后世望远镜十字丝 的鼻祖。人可以通过窥管的一端观察星空。这一点利用了光沿直线传播的原理。 影子、日食、月食等现象就体现了光的直线传播。利用这个性质，中国古人制造了圭表 和日晷，测量日影的长短和方位，以确定时间、冬至点、夏至点；在天文仪器上安装窥管， 以观察天象，测量恒星的位置。此外，我国很早就利用光的这一性质，发明了皮影戏。 【走马灯】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 走马灯是花灯的一种，由一套可以让光透过的图片组成，它的制作方法是，在纸灯笼中 插一根铁丝作立轴，轴上方装一个叶轮，在轴中央交叉安置两根细铁丝，并在铁丝的每一端 粘上人或马造型的剪纸。当灯笼内灯烛点燃后，热气上升，形成气流，从而推动叶轮旋转， 于是剪纸随轮轴转动，它们的影子投射到灯笼纸罩上，从灯笼外面看，就是人马追逐的景象。 影子的产生：是由于物体遮住了光线这一科学原理。光线在同种均匀介质中沿直线传播， 不能穿过不透明的物体，从而形成较暗的区域，形成的投影就是我们常说的影子。 黑夜就是地球的影子。 【小孔成像】 所在展厅：华夏之光 科学原理及应用： 大约两千四百年前，墨子和他的学生做了世界上最早的“小孔成像”实验：在一间黑暗 的小屋中朝阳的墙上开一个小孔，人对着小孔站在屋外，屋里相对的墙上就会出现一个倒立 的人影。《墨经》解释了出现这个现