典例3 许多人看过夕阳西下的情景,你可曾留意太阳西落的方位？如图所示为浙江省在夏至、春分、秋分和冬至四个节气中,太阳在天空中运行的轨迹图。比较浙江省冬天和夏天的落日方位,若只考虑哪一个较为偏南或偏北,则下列叙述中正确的是()

A.两者落日方位相同
B.夏天的落日方位比冬天偏南
C.冬天的落日方位比夏天偏南
D.因每天落日的方位各不相同,因此无法比较

C

根据图示和题目要求，我们需要比较浙江省在冬天和夏天的落日方位。在夏至日，太阳直射北回归线，北半球的落日方位最偏北；在冬至日，太阳直射南回归线，北半球的落日方位最偏南。因此，夏天的落日方位比冬天偏北，而冬天的落日方位比夏天偏南。

变式3 悉尼的纬度约为34°S。当杭州分别处于春分、夏至和冬至这三天时,悉尼的正午太阳高度变化示意图如图所示。下列排序与图中相符的是()

A.①夏至日、②春分日、③冬至日
B.①春分日、②冬至日、③夏至日
C.①冬至日、②春分日、③夏至日
D.①冬至日、②夏至日、③春分日

C

杭州位于北半球，悉尼位于南半球，纬度约为34°S。正午太阳高度的计算公式为：$ 正午太阳高度 = 90° - |纬度差| $。
春分和秋分时，太阳直射赤道，悉尼的正午太阳高度为：
$90° - |34° - 0°| = 56°$。
夏至时，太阳直射北回归线（约23.5°N），悉尼的正午太阳高度为：
$90° - |34° - (-23.5°)| = 90° - 57.5° = 32.5°$。
冬至时，太阳直射南回归线（约23.5°S），悉尼的正午太阳高度为：
$90° - |34° - 23.5°| = 90° - 10.5° = 79.5°$。
根据图示，正午太阳高度从大到小依次为：① 80°左右（冬至日），② 56°左右（春分日），③ 32.5°左右（夏至日）。
因此，图中①为冬至日，②为春分日，③为夏至日。

典例4 为了研究影子长度与哪些因素有关,某科学兴趣小组的同学做了如图所示实验：在水平地面上竖直固定一根长杆,长杆上装有一个可以上下移动的点光源A,再在地面上竖立一根短木条(短木条始终低于点光源A)。

(1)保持短木条的长度和位置不变,该同学将点光源A从图示位置逐渐向上移动,测得数据如表所示。

该科学兴趣小组同学做此实验,想要验证的假设是。
(2)分析实验数据还可得出：在点光源逐渐上移过程中,若点光源高度的增加量相同,则影子长度L的变化量(选填“增大”“减小”或“不变”)。
(3)图中s可表示点光源到短木条的水平距离,如果要研究影子长度L与点光源到短木条的水平距离s的关系,应如何操作？。

(1)影子长度与点光源的高度有关
(2)减小
(3)保持点光源的高度和短木条的长度不变，改变短木条到长杆的水平距离s，测量影子长度L

变式4 北宋的沈括在《梦溪笔谈》中记叙了光的直线传播和小孔成像的实验(如图所示)。他首先直接观察鸢(老鹰)在空中飞动,地面上的影子也跟着移动,移动的方向与鸢飞的方向一致。然后在纸窗上开一小孔,使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上,结果观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。根据上述材料,下列说法错误的是()

A.“鸢东则影西,鸢西则影东”所描述的现象是小孔成像
B.“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”的现象是小孔成像
C.小孔成像的原理是光的直线传播
D.小孔成像时,像移动的方向与物移动的方向相反

B

首先，题目描述了两个现象：
1. 鸢在空中飞动，地面上的影子也跟着移动，移动的方向与鸢飞的方向一致。这是影子的形成，是由于物体阻挡了光线而形成的影子，属于光的直线传播现象，不是小孔成像。
2. 在纸窗上开一小孔，使窗外飞鸢的影子呈现在室内的纸屏上，观察到“鸢东则影西,鸢西则影东”。这是小孔成像的现象，是由于光的直线传播通过小孔形成的倒立像。
选项分析：
A. 正确，描述的是小孔成像现象。
B. 错误，“鸢在空中飞动,地面上的影子也跟着移动”是影子的形成，不是小孔成像。
C. 正确，小孔成像的原理是光的直线传播。
D. 正确，小孔成像时，像移动的方向与物移动的方向相反。