2008年10月15日无锡市举办的“三立杯”青年教师评优课《光的直线传播》比赛中，有一位老师带领学生一起对“立竿见影”的现象进行了研究．
（1）首先，老师请小明同学在图1和2中画出清晨7点和上午10点，同一根竹竿同一地点在太阳下的影子（要求将影子用L标出），请你和小明同学一起来完成．
（2）从这两张图比较来看，你发现影子的长短与______有关．古代入利用这个规律创造发明了日晷，并以此来粗略测量______．
（3）为了进一步研究影子长度与哪些因素有关，小明课后率领科学兴趣小组的同学做了如图3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，测得数据如下表：
| 点光源的高度H/cm | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
| 影子长度L/cm | 30 | 15 | 10 | 7.5 | 6 |
分析上述实验数据可以发现：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的减少的量______ （选填“变大”、“变小”或“不变”）
②图3中S可表示点光源到短木条的距离，如果要研究影子长度L与点光源到短木条的距离S的关系，应如何操作？
答：应当保持短木条的长度不变以及______不变，改变______，测量相应的影子长度L并记录，分析数据并得出规律．
在一块硬纸板上挖一个边长为5mm的正方形孔将这块挖有方孔的纸板对准太阳光，当纸板和地面相距较近时，在地面上能观察到一个方形亮斑；逐渐增大纸板与地面间的距离，你会发现地面上的那个方形的亮斑变成了圆形亮斑，如图所示．请回答：