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(共36张PPT)
4.3日地月的相对运动
浙教版七年级科学上册
第四章 多种多样的运动
把照相机对着北极星附近的星空进行延时摄影，就会得到一张星星绕北极星运动的轨迹照片。通过这张照片，我们能否推断地球到底是怎样运动的
2020年6月21日，我国多地观察到了日食景象。此次我国的局部地区能够观测到日环食，但持续时间短，其他地区能够观测到的都是日偏食。什么是日食 日环食和日偏食又是怎么回事 它们是怎样形成的
新课导入
2000多年以前，我国思想家墨翟(墨子)和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验:用一块带有小孔的板遮挡在墙体与物之间，墙体上就会形成物的倒影,并由此推测光的传播路径。
小孔成像
林间的阳光
城市光束
电动车的灯光
02
01
1.在如图4.3-5所示的有机玻璃容器中，加入适量的水，用水溶性荧光笔在水中搅拌几次;再点燃一小段艾叶条，在水面上方充入少量的艾条烟尘。
03
2.将一束激光依次射到空气、水、有机玻璃板中，观察激光在空气、水、有机玻璃板中传播的路径。
3.用注射器将200mL浓糖水缓慢注射到荧光液的下方，再将激光束逐渐向下移动，观察激光的传播路径。
4.搅拌糖水，再让激光束射过溶液，观察光的传播路径。
探索活动
一、光的直线传播
1.现象探究:光的传播
实验过程 现象 分析总结
点燃一小段艾叶条，打开激光笔,让激光射到充有少量艾叶条烟尘的空气中,光在空气中的传播路径 光在空气中的传播路径是直的
用水溶性荧光笔在水中搅拌几次,让激光射到水中,观察光在水中的传播路径 光在水中的传播路径是直的
让激光射到有机玻璃板中,观察激光在有机玻璃板中的传播路径 光在有机玻璃板中的传播路径是直的
用注射器将200mL浓糖水缓慢注射到荧光液的下方,再将激光束逐渐向下移动,观察激光的传播路径 光在浓度不同的糖水中的传播路径发生弯折
搅拌糖水,再让激光束射过溶液,观察光的传播路径 光在搅匀后的糖水中的传播路径是直的
探究归纳:光在同一均匀介质中是沿直线传播的。
光在同一均匀介质中沿直线传播,“同一”和“均匀”这两个条件缺一不可,必须同时满足,否则,光的传播路径将会发生弯曲。例如,早晨的太阳还在地平线以下时，我们就看到了它,就是因为大气层不均匀,光在其中发生了弯曲。如图所示。
二、光线
(1)概念:为了形象地表示光的传播情况,我们常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向(如图所示)。这样的线叫作光线。
(2)作用:用光线可以简洁明了地表示不同光源的发光情况。
如图甲为平行光源发出的平行光的光线画法,图乙为点光源的光线画法。
三、光速
(1)真空中的光速光在不同介质中传播的快慢是不同的,在真空中的传播速度最大,为c=3 ×108 m/s=3 × 10 km/s。
(2)不同物质中的光速光在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度，一般情况下近似认为空气中的光速等于真空中的光速;光在水中的传播速度约为真空中的四分之三;光在玻璃中的传播速度约为真空中的三分之二。
(3)光年:光在真空中1年内传播的距离等于1光年，天文学上常用光年作为单位来计量天体之间的距离。
实践探究
制作“针孔照相机”
目标
制作“针孔照相机”，探究针孔成像的特点。
器材
不透明纸盒，卡纸，半透明纸，剪刀等。
过程
1.设计制作。
制作或寻找一个类似图4.3-7所示的不透明纸盒，在A端开一小孔，作为镜头；在B端蒙一张半透明纸，作为光屏。小孔的大小要能改变类透明纸到小孔的距离也要能改变。这样一架简易的“针孔照相机”便制作完成了。
实践探究
2.观察记录。
（1）依次插入大孔、中孔、小孔的镜头，将镜头对着窗外很亮的景物，在表4.3-1中记录景物呈现在半透明纸上像的特征。
“针孔照相机”使用记录
(2)保持镜头的位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上所呈现的景物范围变，景物的大小变_______。
问题讨论
1.为什么用针孔照相机“拍摄”出来的像是倒立的 请画图解释。
2.如何使光屏上的像更明亮
例题1.太阳光可以在真空中传播,速度是_____;光也可以在空气、水、玻璃等介质中传播,但是速度都比在真空中_ (填“快”或“慢”)。太阳发出的光大约要经过8min到达地球,请你计算一下日地距离约为_____m。
二、月球的运动
月球和地球一样不会发光，太阳总是把半个月球照亮。但是我们看到的月球却有圆缺的变化，这是为什么呢
月球的特点:月球自身并不发光,它能通过反射太阳光。月球的一面被太阳光照亮,另一面是黑暗的。
二、月球的运动
2.月球的运动
(1)自转和公转:正如地球绕着地轴自转的同时绕太阳公转,月球也绕着自身的轴自转并绕着地球公转。在地球上我们看到的月球的不同形状与它的公转有关。
(2)周期月球的自转和公转周期相同,都是27.3日,这就是月球尽管绕着它的轴自转而我们又观察不到它的自转的原因。
二、月球的运动
3.我们只能看到月球一面的原因
月球在自转的同时,还在绕着地球公转,而月球的自转和公转周期相同,因此地球上的人始终只能看到A点所在的那半个月球,即月球正面,因此月球总是以同一面朝向地球。
4.如果月球不发生自转,我们就可以在同一个月内看到月球的正面和背面。现在人们通过月球探测器,可以拍到月球背面清晰的照片。
例题2.关于月球总是只有一面朝向地球的原因,以下说法正确的是( )
A.月球自转和公转的周期相同
B.月球公转速度较慢
C.月球自转速度较快
D.月球质量分布不均匀
答案：A
三、日食
1.日食的概念
地球上某些地区有时会看到太阳表面全部或部分被遮掩的现象,这种现象称为日食。
2.日食形成的原因
地球带着月球绕太阳运动,当月球运行到地球和太阳之间,并且三者接近排成一条直线时,由于光是沿直线传播的,月球就挡住了一部分太阳光形成月影,从地球上月影所在区域看太阳,太阳全部或部分被月球遮挡,就产生了日食现象。
三、日食
3.日食的类型
日食有日偏食、日环食和日全食三种类型(如下图所示)。
(1)日偏食:当月球运行到地球与太阳之间,月球遮住了太阳的一部分时,出现日偏食。
(2)日环食:当月球运行到地球与太阳之间,月球只遮住了太阳的中心部分,太阳周围露出一圈日面时,出现日环食。
(3)日全食:当月球运行到地球与太阳之间,太阳完全被遮住时,出现日全食。
三、日食
4.日食发生的时间
(1)当月球处于地球和太阳之间,且三者位置处于近乎一条直线上时,可能发生日食,故日食发生的时间为农历初一(俗称:朔)。
(2)由于月球绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5°左右的夹角,因此日食并不是每个月都会发生。
实践探究
准备一大一小两个球(或圆盘)，大球直径约是小球直径的4倍。当观察者位于图4.3-11中三个不同位置时，分别用单眼观察小球遮掩大球的现象。大球看上去是怎样的呢 将观察到的大球形状分别画在右边空白的圆内(用斜线表示被遮住的部分)。
三、日食
实践探究
把大、小两个球按图4.3-12所示放置在同一水平面的视线上，并将小球由A向B移动。观察大球被小球遮掩的过程。
将观察到的结果画在下面的圆圈内(用斜线表示大球被遮掩的部位)。
三、日食
实践探究
将观察到的结果画在下面的圆圈内(用斜线表示大球被遮掩的部位)。
你观察到的大球被遮掩过程和下面的日全食过程相像吗
三、日食
5.日食的形成过程
(1)日食亏损方向:由于月球自西向东公转，所以太阳被遮部位从日面的西边开始,东边结束。
(2)持续时间:日食持续的时间长短,同月球影锥在地面上移动的速度及地球的自转方向有关。日全食、日偏食和日环食,时间各不相等。
三、日食
例题3.试根据日全食过程判断,能正确反映日全食过程各阶段的排序是( )
A.⑥⑤③⑧④①②⑦⑥ B.⑥⑧③⑤④⑦②①⑥
C.⑥⑦②①④⑧③⑤⑥ D.⑥①②⑦④⑧③⑤⑥
【答案】C
【解析】日全食是日、月、地三者在同一条直线上时,太阳光被月球遮掩而形成的,月球在太阳和地球之间，由于月球自西向东公转,所以太阳被月球遮掩的部位是从日面的西缘开始,东缘结束,所以应选C项。
四、月食
1.月食的概念
有时候我们会看到月面部分或全部变暗的现象,时间可长达一个多小时,这就是月食。
2.月食发生时月亮的颜色及原因
月食是一种很普通的天文现象,由于地球大气对太阳光的折射,发生月食部分的月球并非全黑，而是呈暗弱的古铜色。
四、月食
3.月食的形成原因和类型
(1)成因
①月球不会发光,靠反射太阳光而“发光”。
②地球是不透明的球体,太阳光经过地球后,在地球的后面会留下一个阴影,当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上,且地球在太阳和月球之间,太阳到月球的光线便会部分或完全被地球遮挡,从而产生了月食。
四、月食
3.月食的形成原因和类型
(2)类型
月食有月全食和月偏食两种类型。地球绕着太阳运动,由于光是沿直线传播的,在背对太阳的方向会产生地球的影子,当月球进入地球影子的不同位置时,地球上的观测者将看到月全食或月偏食现象。月全食是指月球全部进入地球本影中而变暗的现象;月偏食是指月球有一部分进入地球本影区而变暗的现象。
四、月食
4.月食发生的时间
月食发生时,月球、太阳和地球处于(或接近于)同一条直线,且地球正好处于太阳和月球之间,此时的月相为满月,日期是农历十五、十六。但由于月球绕地球运动的轨道平面和地球绕太阳运动的轨道平面有一个5°左右的夹角,因此月食不是每个月都会发生。
四、月食
5.月食过程
由于月球自西向东公转,月球的东缘先进入地球的本影区域,即月食是月面先亏损于东缘,后复圆于西缘。如图所示。
例题4.下列三球间的位置关系,有可能产生月食的是( )
【答案】A
【解析】:B、C、D项的月相分别为下弦月、上弦月和新月,不可能发生月食;A项的月相是满月，可能发生月食。
四、月食
6.日食、月食的比较
2024年6月2日我国嫦娥六号探测器成功着陆月球背面，开启世界首次月球背面“挖宝”任务。关于月球的描述，下列叙述正确的是（　　）
A．月球白天不能发光，晚上能发光
B．月球表面明暗相间，亮区被称为月海
C．小天体撞击的月球表面可形成环形山
D．月球表面除岩石及其碎屑外还有空气
课堂小练习
【答案】C
【解析】解：月球本身不发光，A错误；月球表面明暗相间，月球表面的亮区是高地，被称为月陆；暗区是平原或盆地等低陷地带，被称为月海，B错误；月球表面没有大气保护，在其形成早期，月球表面可形成环形山，C正确；月球表面上没有空气，D错误。故选：C。
2024年4月9日在墨西哥的马萨特兰出现了日食现象。下列描述正确的是（　　）
A．日食现象每月都会出现
B．该现象可用光的折射规律来解释
C．日食当天的月相是新月
D．在出现日食的当天，地球位于太阳与月球之间
【答案】C
【解析】解：A.日食是月球运行到太阳和地球之间或几乎成为一条直线时出现的自然现象，因此日食现象不是每月都会出现，故A错误；B.日食是因为光沿直线传播而形成的，该现象不可用光的折射规律来解释，故B错误；C.2024年4月9日在墨西哥的马萨特兰出现了日食现象，日食当天的月相是新月，故C正确；D.在出现日食的当天，月球位于太阳与地球之间，故D错误；故选：C。
课堂小练习
为探究日食产生的原因，小科进行了如下模拟实验：把A、B两球放置在同一水平面的视线上，并控制眼睛（代表地球上的观察者）、球A和球B的位置如图所示。下列有关说法错误的是（　　）
A．球A模拟的是月球
B．日食发生当天的月相是新月
C．要模拟日环食，小球A须向箭头③方向移动一段距离
D．要模拟日偏食，小球A须向箭头①或②方向移动一段距离
课堂小练习
【答案】C
【解析】解：A．日食是月球运动到太阳和地球中间，如果三者正好处在一条直线时，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落到地球上，这时发生日食现象，球A模拟的是月球，A正确；
B．日食发生时，地球背着太阳，在地球上看不到月球，B正确；C．模拟日环食，球A距离球B更近，所以球A需向箭头③方向的方向移动，C错误；D．模拟日偏食，球A需向箭头①或②方向移动，月球表面小部分受到太阳光照射形成日偏食，D正确。故选：C。
课堂小练习
【答案】C
【解析】解：①吃到土生土长的食物，月球上没有生命，不真实；②跳过4米高的横杆，由于月球的引力较小，所以人能轻松的跳得很高，真实；③举起一块200干克重的大石头，月球上200干克的石头受到的重力是地球上重力的1/6，所以月球上这块石头的重力是200干克×10牛/干克×1/6=333.3牛，相当于地球上30干克的物体产生的重力，所以可以举起，真实；④听到大风呼啸，月球上没有空气，不会有大风，不真实；⑤脱掉宇航服在被窝里睡觉，月球上温差大，没有空气，人在月球上需要穿宇航服，不真实；⑥拍了一张照片，照片利用的光，光能在真空中传播，真实；⑦“袋鼠式”走路，宇航员在月球上采用跳跃的方式进行行走，真实。
故答案为：C。
下列是对一位航天员在月球上的生活片段的描述，其中可能真实的是（　　）
①吃到月球上土生土长的食物②跳过4米高的横杆③举起200千克的大石头④听大风呼啸
⑤脱掉航天服后在被窝里睡觉⑥拍一张照片⑦模仿袋鼠走路
A．②③④⑦ B．①④⑤⑥ C．②③⑥⑦ D．②③④⑤
课堂小练习
【答案】C
【解析】解：读图可得，月食发生时月球处于位置③；月球处于位置③时通常是农历十五；月球处于位置③的月相为满月；月球处于位置①的月相为上弦月。
故选：C。
如图是地球和月球的位置示意图，以下说法正确的是（　　）
A．日食发生时月球处于位置③
B．月球处于位置②时通常是农历十五
C．月球处于位置③的月相为满月
D．月球处于位置④的月相为上弦月
课堂小练习
【答案】A
【解析】解：当月球转到地球背对着太阳的一面，三个天体大致成一条直线时，月球就处在地球的影子里，地球挡住了太阳射向月球的光，因而形成了月食，所以发生月食时日、地、月三者间的位置关系是：地球位于太阳和月球之间，A图符合题意。
故选：A。
月食是一种特殊的天文现象。月食发生时，下列日、地、月相对位置正确的是（　　）

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