手术无影灯

手术无影灯用来照明手术部位，尽量消除医护人员的头、手和器械等对手术部位造成的阴影。手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。

手术无影灯是怎么做到“无影”的呢？晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影，四周灰暗的部分叫半影。

为了解释无影灯的工作原理，在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图所示，如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。

早期圭表的表影边缘模糊不清，影响测量表影长度的精度。元代天文学家郭守敬对圭表进行改进与创新，他将表的高度增加到原来的五倍，且在表顶加一根架空的横梁，他还发明了景符（不透明的纸中间有个针孔大小的孔），把确定表端影的位置变为确定横梁影中心的位置，将景符放置在横梁的影子中，调整景符上洞的位置在横梁影子中心，此时在圭上可以看到一个圆形光斑，且光斑中间有一条暗线，暗线的位置即为横梁影的中心位置，从而提高了测量的精度，如图乙所示。

综合实践活动——研究制作圭表

【提出问题】圭表是我国古代的计时工具，它是利用什么原理，并如何实现计时的?我们如何制作一个简易的圭表来体验它的计时方法呢?

【自主学习】圭表是度量日影长度的一种天文仪器。如图所示，表是垂直立于水平地面的标杆，圭是正南正北方向水平放置的尺，用它测量正午时表的日影长度，从而确定一年的时间和季节．古人把最长日影的那天称为冬至，最短日影的那天称为夏至，两个冬至之间则定为一个回归年，一年分24节气，每个节气15天．

【制作装置】小明在薄木板上垂直固定一支长20cm的铅笔，完成简易圭表的制作。

【设计并完成实验】今年国庆节，小明带领学习小组成员，将自制的圭表放在太阳光下的水平地面上，用来研究一天中影子随时间变化的规律.8：00-16：00之间，每隔1小时，在薄木板上画出铅笔的影子，在11：00-13：00之间，每隔20分钟，在铅笔影子的顶端做一个记号，测量影长并记录在下表中。

【交流评价】各学习小组对自制的圭表及实验过程中的现象进行了评价交流。