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物体在日光或灯光的照射下，会在地面、墙壁等处形成影子，影子与物体的形状有密切的关系．你知道物体与影子有什么关系吗？投影所在的平面叫做投影面．照射光线叫做投影线投影面投影投影线一般地，用光线照射物体，在某个平面（地面、墙壁等）上得到的影子叫做物体的投影（projection）例如，物体在太阳光的照射下形成的影子（简称日影）就是平行投影．日影的方向可以反映时间，有时光线是一组互相平行的射线，例如太阳光或探照灯光的一束光中的光线，由平行光线形成的投影是平行投影．我国古代的计时器日晷，就是根据日影来观测时间的．我们的祖先对时间最早的认识，也许就是通过观察日出和日落得到的.为了更加准确地了解太阳的变化，他们大约在公元前2000年左右就开始制造日晷，通过日晷的投影来了解时间这种神秘、抽象的东西.每天从早到晚，日晷标杆的投影随着太阳在空中的位置变化而转动，人们通过总结这种运动的规律，在日晷盘上加上刻度，更加准确地了解时间.日晷又称“日规”，是我国古代利用日影测得时刻的一种计时仪器.只要将日晷按照方位适当地放置，就可以让“晷针”的影子随着时间的变化均匀地投放在“晷面”的刻度上，从而记录时间的流逝。移动着的晷针影子好像是现代钟表的指针，晷面则是钟表的表面，以此来显示时刻.皮影戏是利用灯光的照射，把影子的影态反映在银幕（投影面）上的表演艺术．例如：物体在灯泡发出的光照射下形成影子就是中心投影．由同一点（点光源）发出的光线形成的投影叫做中心投影．(1)(2)(3)图中表示一块三角尺在光线照射下形成投影，其中图（1）与图（2）（3）的投影线有什么区别？图（2）（3）的投影线与投影面的位置关系有什么区别？（3）中投影线垂直照射投影面（即投影线正对着投影面），我们也称这种情形为投影线垂直于投影面．像图（3）这样，投影线垂直于投影面产生的投影叫做正投影．图（1）中的投影线集中于一点，形成中心投影；图（2）（3）中，投影线互相平行，形成平行投影；图（2）中，投影线斜着照射投影面；在实际制图中，人们经常采用正投影．如图，把一根直的细铁丝（记为线段AB）放在三个不同位置；pABA1B1ABABB3B2A2三种情形下铁丝的正投影各是什么现状？（1）铁丝平行于投影面；（2）铁丝倾斜于投影面；（3）铁丝垂直于投影面（铁丝不一定要与投影面有公共点）．（1）当线段AB平行于投影面P时，它的正投影是线段A1B1，线段与它的投影的大小关系为AB_____A1B1；（2）当线段AB倾斜于投影面P时，它的正投影是线段A2B2，线段与它的投影的大小关系为AB______A2B2;（3）当线段AB垂直于投影面P时，它的正投影是一个________通过观察，我们可以发现：pABA1B1ABABA3(B3)B2A2=点A3(B3)如图，把一块正方形硬纸板P（例如正方形ABCD）放在三个不同位置：（1）纸板平行于投影面；（2）纸板倾斜于投影面；（3）纸板垂直于投影面．三种情形下纸板的正投影各是什么现状？ABCDA´B´C´D´ABCDA´B´C´D´ABCDA´(B´)D´(C´)Q（3）当纸板P垂直于投影面Q时，P的正投影成为_______________．通过观察、测量可知：（1）当纸板P平行于投影面Q时，P的正投影与P的_________________；（2）当纸板P倾斜于投影面Q时，P的正投影与P的___________________；形状、大小一样形状、大小发生变化一条线段ABCDA´B´C´D´ABCDA´B´C´D´ABCDA´(B´)D´(C´)Q当物体的某个面平行于投影面时，这个面的正投影与这个面的形状、大小完全相同．人们经常根据上述规律绘制图形例1：画出如图摆放的正方体在投影面P上的正投影．（1）正方体的一个面ABCD平行于投影面P（2）正方体的一个面ABCD倾斜于投影面P，上底面ADEF垂直于投影面P，并且上底面的对角线AE垂直于投影面P．ABCDABCFG分析：（1）当正方体如图的位置时，正方体的一个面ABCD及与其相对的另一面与投影面平行，这两个面的正投影是与正方体的一个面的形状、大小完全相同的正方形A´B´C´D´．正方形A´B´C´D´的四条边分别是正方体其余四个面（这些面垂直于投影面）的投影．因此，正方体的正投影是一个正方形．（2）当正方体在如图的位置时，它的面ABCD和面ABGF倾斜于投影面，它们的投影分别是矩形A´B´C´D´和A´B´G´F´；正方体其余两个侧面的投影也分别是上述矩形；上、下地面的投影分别是线段D´F´和C´G´．因此，正方体的投影是矩形F´G´C´D´，其中线段A´B´把矩形一分为二．ABCDA´B´C´D´ABCDA´B´C´D´EFGF´G´（2）如图，正方体的正投影为矩形F´G´C´D´，这个矩形的长等于正方体的正面对角线长，矩形的宽等于正方体的棱长．矩形上、下两边中点连线A´B´是正方体的侧棱AB及它所对的另一条侧棱EH的投影．解：（1）如图，正方体的正投影为正方形A´B´C´D´，它与正方体的一个面是全等关系．投影线的方向如箭头所示，画出图中圆柱体的正投影：lianxi练习1把下列物体与它们的投影用线连接起来：练习23.请你用线把图中各物体与它们的投影连接起来．AB例2（1）如图（一），当小猫行至B处时，用线段表示出它在路灯A下的影子.（2）如图（二），当小猫行至B处时，根据它在路灯A下的影子，判断其身高并用线段表示.（3）如图（三），当小猫行至B处时,小猫和它在路灯A下的影子如图所示，你认为路灯的位置在哪个方向上，你是怎样判断的？BA图（一）图（二）图（三）BBABBA图（一）图（二）图（三）BC（1）如图（一），当小猫行至B处时，用线段表示出它在路灯A下的影子.（2）如图（二），当小猫行至B处时，根据它在路灯A下的影子，判断其身高并用线段表示.（3）如图（三），当小猫行至B处时,小猫和它在路灯A下的影子如图所示，你认为路灯的位置在哪个方向上，你是怎样判断的？例3确定图中路灯灯泡所在的位置.作法：①过一根木杆的顶端及其影子的顶端作一条直线；o②再过另一根木杆的顶端及其影子的顶端作一条直线，两线相交于点O.点O就是路灯灯泡所在的位置.小结：物体上的点以及它们影子上的对应点的连线都过光源.议一议⑴如图是两棵小树在同一时刻的影子.请在图中画出形成树影的光线.它们是太阳的光线还是灯光的光线？作法：①过大树的顶端及其影子的顶端作一条直线；②再过小树的顶端及其影子的顶端作一条直线，两线相交于一点.由作法知两光线相交于一点，因此它们是灯光的光线.议一议⑵如图的影子是在太阳光下形成的还是在灯光下形成的？画出同一时刻旗杆的影子(用线段表示).由画图知，两条光线是平行光线，因此是太阳光下形成的.画法：过旗杆顶端画直线与一条光线平行，与两树底端所在直线交于一点，旗杆底端到交点的线段就是旗杆的影子.练一练3⒈有天晚上，小丽和小刚在灯下玩耍，小刚突然高兴地对小丽说：“我踩到你的‘脑袋’了”。请在图中画出小丽在灯光下的影子(可用线段表示),并确定小刚此时所站的位置.A4.下图中三幅图是在我国北方某地某天上午不同时刻的同一位置拍摄的。(1）在三个不同时刻，同一棵树的影子长度不同，请将它们按拍摄的先后顺序进行排列，并说明你的理由。顺序为：3→2→1123（2）在同一时刻，大树和小树的影子与它们的高度之间有什么关系？与同伴交流。大树高度与其影长之比等于小树高度与其影长之比从早晨到傍晚，物体影子的指向是：西→西北→北→东北→东物体影子的长度变化是：长→短→最短→短→长5.某校墙边有甲、乙两根木杆。（1）某一时刻甲木杆在阳光下的影子如图所示，你能画出此时乙木杆的影子吗？（用线段表示影子）（P111）（甲）（乙）DD/EE/AB作法：（1）作直线DD/（2）过E作DD/的平行线，交AD/所在直线于点E/。BE/就是乙杆的影子。（2）在图中当乙木杆移动到什么位置时，其影子刚好不落在墙上？（3）在你所画的图形中有相似的三角形吗？为什么？（甲）（乙）DD/A平移由乙杆、乙杆的影子和太阳光线所构成的图形（即△BEE/）直到其影子的顶端E/抵达墙角为止。EE/B△ADD/与△BEE/相似※随堂练习1、贝贝和他爸爸在阳光下的沙滩上漫步，他不想让爸爸看到他的影子，那么你能画出贝贝的大致活动的范围吗？AB只要贝贝的影子与他爸爸的影子完全重叠他爸就看不见他的影子了！投影平行投影中心投影正投影斜投影※随堂练习2、一天下午，秦老师先参加了校运会200m比赛，然后又参加400m比赛，摄影师在同一位置拍摄了她参加这两场比赛的照片（如下图）。你认为秦老师参加400m比赛的照片是哪一张？为什么？（1）（2）答案：图（1）3.下面是一天中四个不同时刻两个建筑物的影子：⑴将它们按时间先后顺序进行排列，并说一说你的理由.⑵一天当中，物体在太阳光下的影子的方(指)向是如何变化的？CDAB长短呢?4.下图分别是两棵树及其影子的情形.哪个图反映了阳光下的情形？哪个图反映了路灯下的情形？你是如何判断的？请画出图中表示小丽影长的线段.灯光的光线太阳的光线5.下面图中是光线由上到下照射一个五棱柱时的正投影，你能分别指出五棱柱的各个面的正投影是什么吗？10.阳光下，同学们整齐的站在操场上做课间操，小勇和小宁站在同一列，小勇的影子正好被站在他后面的同学踩在脚下，而小宁的影子却没有被他后面的同学踩在脚下，你知道他们的队列是面向哪？小宁和小勇哪个高？为什么？答：（1）他们的队列是面向太阳；（2）小勇比小宁高；（3）因为太阳光线是平行光线，身高和影长成正比.11.一根木杆如图所示.太阳光线⑴请在图中画出它在太阳光下的影子(用线段表示).⑵若光线与水平方向成45°角，木杆的高度为8米，木杆与墙之间的距离为5米，求木杆的影子落在墙上的高度.12.与一盏路灯相对，有一玻璃幕墙，幕墙前面的地面上有一盆花和一棵树.晚上，幕墙反射路灯灯光形成了那盆花的影子，树影是路灯灯光形成的.你能确定此时路灯光源的位置吗？光源⒊小朋友晚上在路灯下的马路上列队行进，队长下命令说：“注意每个人之间的距离！每两人间隔的距离应该有一个人影那么长！”你认为他下达的这个命令合理吗？若小朋友按照这个命令来执行，会出现什么样的情况？⒋白天，小明和小亮在阳光下散步，小亮对小明说：“咱俩的身高都是已知的，如果量出此时我的影长，那么我就能求出你此时的影长.”晚上，他们二人又在路灯下散步.小明想起白天的事，就对小亮说：“如果此时量出我的影长，那么我就能求出你此时的影长.”你认为小亮的说法有道理吗？小明的说法呢？说说你的理由.⒌有人说，在同一路灯下，如果甲物体比乙物体的影子长，那么就说明甲物体比乙物体高.你认为这种说法正确吗？⒍小东在漆黑的道路上行走，一辆汽车开这车灯从他身边驶过，他在车灯下的影长怎样变化？7.如果在阳光下你的身影的方向为北偏东60°方向，你能说出太阳相对于你的方向吗？8、画下例几何体的正投影:(1)投影线由物体前方射到后方;(2)投影线由物体左方射到右方;(3)投影线由物体上方射到下方;今天你学会了什么?有什么值得与大家共享?有什么要注意的?