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第3节 日地月的相对运动
考点一、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，或者在水中滴几滴牛奶，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
让激光射到亚克力板中，观察激光在亚克力板中的传播路径 光在亚克力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。
2.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。
(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。
科学思维——模型法引入光线:光线不是真实存在的，而是为了方便研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型。
3.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=3×10 m/s=3×105km/s。
(2)不同物质中的光速
光在空气中传播速度接近于真空中的传播速度，一般情况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 ;光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3
(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。
典例1：（2025七上·德清期末）如图所示，小德制作了一个简易针孔照相机，A端开一圆形小孔作为镜头，B端蒙一张半透明纸作为光屏。将其水平放置，将镜头对着窗外很亮的景物，可在半透明纸上看到　 　(选填“倒立”或“正立”)的像。若保持镜头位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上呈现的景物大小变　 　。若将圆形小孔改为三角形小孔，则像的形状 　 　(选填“改变”或“不变”)。
变式1：下列关于光的传播的说法，正确的是(　　)
A．光能在真空中传播
B．光总是沿直线传播的
C．光每秒传播的距离总是3×108米
D．光在透明固体物质中传播最快
变式2：（2025七上·椒江期末）小明完成“针孔照相机”制作后，发现可以利用该设备估测太阳的直径，如图甲所示。他在A卡片上的铝箔纸中间戳一小孔，B卡片中间画一个直径10毫米的圆。将A卡片垂直朝向太阳，移动B卡片，直到太阳的像刚好与画的圆圈重合。
（1）若A卡片上的小孔为“◇”形状，则B卡片上观察到太阳像的形状为　 　。
（2）在实验过程中，小明发现B卡片上的光斑如图乙所示，则接下来应该让B卡片　 　(选填“靠近”或“远离”)A卡片，直到太阳的像刚好与画的圆圈重合，测得AB卡片间的距离为100厘米。
（3）数据分析：
①已知：太阳与地球之间的平均距离为1.5×108千米。
②可以利用比例式：=
根据以上信息，计算太阳的直径约为　 　千米。
变式3：如图甲所示，小明找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，这样就制成了一个“针孔照相机”，这其实也是小孔成像的实验装置。小明将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并探究小孔成像的特点。
（1）小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，在屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是　 　。
（2）换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该烛焰的像是　 　(填“正立”或“倒立”)的，其成像的原理是　 　。
（3）实验中若将蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向　 　(填“上方”或“下方”)移动；若将蜡烛靠近易拉罐，则它在薄膜上的像将　 　(填“放大”或“缩小”)。
（4）小明进一步进行实验探究，如图乙所示，实验1和实验2作对比是在探究小孔成像与　 　的关系。
考点二、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
1.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。
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。
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。
典例1：（2025七上·海宁期末）每年月球绕地球公转12次，可我们在地球上始终只能观察到月球的正面(如图)，其原因是
A．月球没有自转 B．月球只有公转
C．月球公转和自转的周期相同 D．月球和地球的自转周期相同
变式1：（2025七上·吴兴期末）2024年6月4日，嫦娥六号在月球背面采样后，采样痕迹呈现的形状如汉字“中”(如图1)。网友评论：这既是“中”字，也是“和平鸽”(如图2)，都象征着世界和平，迈出人类和平利用太空的步伐。下列相关说法最恰当的是(　　)
A．没有人类干扰，“和平鸽”将能长期存在
B．由于日晒雨淋，“和平鸽”将会很快消失
C．由于风力吹拂，“和平鸽”将会逐渐模糊
D．随着月球自转，“和平鸽”将会面向地球
变式2：地球绕太阳公转的周期为365.2422天，月球绕地球公转的周期为27.3天。根据表中数据，下列最符合事实的是（　　）
　 地球 月球
年龄 45亿年 45亿年
自转周期 24小时 27.3天
表面积 5.1 ×108km2 3.8×107km2
周长 40075.017km 10927km
A．地球的一月是月球的一年
B．月球的自转周期与绕地球公转周期相等
C．月球绕轴自转的周期与地球绕太阳公转的周期相等
D．地球和月球白天的长度相等
变式3：在观察月相时我们发现，月相虽有圆缺变化，但月面的面貌却没有变化，月球的一面始终朝着地球，在地球上看不到月球的另一面(即背面)。为什么会这样呢 请你做一做模拟实验：把一枚1元的硬币平放在桌子上代表地球，再在桌子上放一枚1角的硬币代表月球。在模拟月球绕地球运动时，使1角硬币的“1”字顶端始终朝着1元硬币(如图)。
（1）1角硬币环绕1元硬币转一圈时，1角硬币自己转了多少圈 　 　。
（2）从地球上看月球，人们能看出月球在自转吗 　 　。
（3）由实验可知，月球自转一周的时间与月球绕地球转动一周的时间　 　。
考点三、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，并且三个星球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。
日食形成示意图
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)。
日偏食 日环食 日全食
(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。
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)。此时月相是新月。
(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。
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。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。
典例1：（2025七上·鄞州期末）某同学用如图甲所示的装置来模拟观察日食现象，如图乙所示为某次模拟实验中看到的日全食过程。下列有关说法正确的是
A．图甲中小球模拟的天体是地球
B．将小球向②方向移动，可以模拟日环食
C．模拟实验过程中让小球自西向东绕着大球转
D．图乙观察到的日全食正确的先后顺序是③②①④
变式1：（2025七上·金华期末）为探究日食产生的原因，小可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．日食发生当天一般是农历初一
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①或②方向移动一段距离
变式2：（2025七上·衢州期末）如甲图为某地某时刻日食初亏时的照片，据图推断：
（1）此时日地月三者的位置关系最接近乙图中的
A．① B．② C．③ D．④
（2）拍摄者拍此照片时，其左侧为____方。
A．东 B．南 C．西 D．北
变式3：（2024七上·温州期末）为探究日食形成的原因，小科进行了如图所示的模拟实验，其评价量表如表所示。
日食成因模拟实验评价量表
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
比例大小 能较好地模拟日、地、月三者的比例大小关系 能部分模拟日、地、月三者的比例大小关系 不能模拟日、地、月三者的比例大小关系
日食过程 能清晰地模拟出日食起始于太阳西侧，结束于太阳东侧 能模拟日食的部分过程 不能模拟日食的过程
模型演示 能模拟3种不同类型的日食 能模拟2种不同类型的日食 只能模拟1种类型的日食
（1）从实验中可判断：发生日食时，日、地、月三者的位置关系是　 　。
（2）为了使作品的“比例大小”指标能达到优秀水平，小科需查阅的数据有　 　(写出两点)。
（3）小科演示模型后，老师指出该作品只演示了日全食，“模型演示”指标为待改进等级。为使“模型演示”指标能达到优秀水平，请写出演示日环食的具体操作：　 　。
考点四、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。
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。
(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。
拓展：月球不会发生环食，这主要和地球本影长度有关。地球比月球大得多，地球的本影长度远远大于月球到地球的距离。即使月球在远地点时，月地距离也不及地球本影最短时长度的1/3。这样，月球沿轨道运行的过程中，根本不会出现地球的本影完全投射到月面且小于月面的情况。因此，也就不可能有月环食现象的发生。
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。
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。如右栏图所示。
6.日食、月食的比较
项目 日食 月食
形成原因 月球遮住太阳光，我们看不到太阳或不能看到完整的太阳 地球遮住太阳光，我们看不到月球或不能看到完整的月球
日地月位置关系 日一月一地或地一月一日 月一地—日或日一地—月
出现时间 农历初一，白天 农历十五、十六，晚上
类型 日全食、日偏食、日环食 月全食、月偏食
典例1：（2025七上·滨江期末）观测者站在地面观察某天文现象，当时太阳、地球、月球的关系如图所示。对于观测者当时看到的天文现象，下列叙述正确的是（　　）
A．当月球位于①位置时可能出现日食
B．当月球位于②位置时可能出现月食
C．当月球位于③位置时可看到月亮背面景物
D．当月球再次回到④位置时，至少需要1年
变式1：当地球上看到月食的时候，站在月球上就(　　)
A．一定能看到地食 B．一定能看到日食
C．也许能看到地食 D．也许能看到日食
变式2：能正确反映月全食过程各阶段顺序的是（　　）
A．⑥⑤③⑧④①②⑦⑥ B．⑥⑧③⑤④⑦②①⑥
C．⑥⑦②①④⑧③⑤⑥ D．⑥①②⑦④⑧③⑤⑥
变式3：读月食形成示意图，回答下列问题。
（1）在可能发生月食的区域加阴影。
（2）月食有　 　和　 　两种类型。
（3）A、B两地发生月偏食的是　 　地。
易误易混总结
1.误认为农历初一都会发生日食，农历
十五、十六都会发生月食。
[辨析]日食发生在农历的初一，但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夹角，因此，日食并不是每个农历初一都会发生。月食也是同样的道理。
2.误认为发生月全食时月球完全看不见了，像新月的夜晚。
[辨析]月全食发生时，月球进入了地球的影子，但由于地球大气对太阳光的折射，月球并非全黑而看不到，而是呈现暗弱的古铜色。
1.月食是一种偶尔可以见到的天文奇观，下图中为月食现象的是(　　)
A． B． C． D．
2．下列节日中，可能发生月食的是（　　）
A．重阳节 B．元宵节 C．腊八节 D．端午节
3．发生月食部分的月球并非全黑，而是呈暗弱的古铜色，这主要是（　　）
A．月球发出古铜色的光 B．月面反射太阳光
C．地球大气折射太阳光 D．月球表层的岩石呈古铜色
4.平时我们在地球上是看不到月球背面的，其原因是 (　　)
①光的直线传播原理
②月球的自转周期与地球的自转周期相同
③月球的公转周期与地球的自转周期相同
④月球的公转周期与自转周期相同
A．①② B．①④ C．③④ D．②③
5.（2023七下·东阳期末）2023年4月20日，罕见的日全环食在天幕上演，这是一次全食、环食、偏食三合一的混合日食现象。日食发生时，日、地、月三者的位置关系是（　　）
A． B．
C． D．
6． 月全食形成的条件包括 (　　)
①太阳、地球、月球三者的位置成一条直线 ②地球在太阳和月球之间
③月球在太阳和地球之间 ④月球全部进入地球本影中
⑤地球被月球本影扫过 ⑥地球和月球皆不发光
A．①③④⑥ B．①②⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．①②④⑥
7.如图所示，这是从月球上拍摄的“日食”照片。下列对这一现象的判断，正确的是 (　　)
A．此时月球正处在太阳和地球之间
B．这张照片可能是在农历正月初一拍摄的
C．在地球上的某一地区可能出现“日食”现象
D．在地球上的某一地区可能出现“月食”现象
8.下列关于月食的说法，不正确的是 (　　)
A．月球有一部分进入地球本影区时，发生月偏食
B．月球全部进入地球本影中时，发生月全食
C．月食发生在满月时
D．月食分为月全食、月环食、月偏食三类
9．（2025七上·钱塘期末）下表是小塘同学比较日食、月食整理笔记，请帮助他在空白处记录完整：
日食 月食
形成示意图
原因 月球遮住太阳射向地球的光 地球遮住太阳射向月球的光
时间 农历初一 （2）农历　 　
类型 （1）日全食、　 　、日偏食 月全食、月偏食
亏损方向 西先亏、东复圆 东先亏、西复圆
10．读月食形成示意图，回答下列问题。
（1）试用斜线表示可能发生月食的区域。
（2）月食有　 　和　 　两种类型。
（3）A、B两地发生月偏食的是　 　地。
11．（2025七上·海宁期末） 日食是日、地、月的相对运动形成的一种天文现象。
（1）图甲是探索模拟日食的过程。图中大球代表太阳，小球代表　 　，当小球在同一水平高度从A位置移动到 B位置的过程中就可观察到模拟“日食”现象。
（2）图乙是某次日全食发生时拍摄的三张照片，按发生过程先后，正确顺序是　 　(写编号)。
12．（2025七上·临平开学考）为了探究日食形成的原因，小科用大小和颜色不同的纸片分别代表太阳、地球和月球，并将它们摆放在一条直线上，在甲纸片的中间打一个观察孔。
（1）上图中的乙纸片模拟的是 （　　）
A．太阳 B．地球 C．月球
（2）从观察孔中观察，刚好出现了图2的情况，这是模拟发生（　　）
A．日环食 B．日全食 C．日偏食
13．（2025七上·德清期末）在科学课工程实践中需要制作三球运动演示模型，材料包括木板、地球模型、月球模型、LED灯，刻度尺等，工具包括锯子、砂纸等。利用此模型可以演示日食和月食。
在设计时需要考虑以下问题：
（1）材料中　 　装置可以模拟阳光；
（2）演示日食时， 日、地、月三者需在同一直线上，且　 　在中间 。
（3）月球在绕地球公转的同时进行自转，两者周期　 　(选填“相同”或“不同”)。
（4）在转动过程中，地球绕太阳运动一圈时，月球需绕地球运动　 　圈。
14．读图，回答下列问题。
（1）“金星凌日”是在地球上观察到金星从太阳上移过的现象，图1为发生“金星凌日”现象时的示意图。
①发生“金星凌日”现象时，图2 中金星的位置应在　 　处。
②“金星凌日”现象发生的原理与　 　(填“日食”或“月食”)发生的原理相似。
③会不会出现类似于日全食或月全食的现象 　 　。 理由：　 　。
（2）图3为地球和月球的公转轨道示意图，当月 球全 都 位于 地 球本 影 中时，发生　 　，此时月球位于A、B、C、D四处中的　 　处。
15．（2025七上·拱墅期末）小乐拟通过制作和使用三球运动演示模型来研究日食。
实践1：制作三球运动演示模型
（1）如图甲所示为小乐设计的三球运动演示模型的外啮合型齿轮传动装置示意图(俯视图)，每个齿轮下的数字为该齿轮的齿数。A点为固定如图乙所示的太阳模型的位置，B点为固定如图丙所示的地球和月球模型的位置。
已知：
①外啮合型齿轮传动装置：齿轮转过圈数与齿数成反比，相连齿轮的转动方向相反。
②三球运动演示模型模拟地球、月球公转的周期比为12：1。
试从模拟地球、月球公转的周期比，地球、月球公转方向等角度对该传动装置进行评价。　 　
（2）实践2：使用三球运动演示模型研究日食
小乐在老师的指导下，正确制作了三球运动演示模型，当三球运动到如图丁所示位置时，地球模型上的C 区域可观察到　 　(选填“日全食”“日偏食”或“日环食”)。如图戊所示为太阳模型被月球模型遮掩过程中拍摄的三张照片，则按遮掩的先后顺序，依次为　 　。
16.如图所示是某同学拍摄的某次日全食不同时刻的三张照片。
（1）日食的形成原理是光的________。
（2）请画出发生日食时太阳、地球和月球三者的位置关系图________（画在的方框中）。
（3）按照日食发生的先后，三张照片的顺序是________。
17.2022 年 11 月 8 日，天空中上演了该年度第二次月全食，我国大部分地区可以看到全食阶段的“红月亮”，且越往东部地区，观测条件越好。据此回答下列问题。
（1）在这一天，三个星球间的位置关系是(　　)
A． B． C． D．
（2）月全食发生时的正确顺序是　 　。
18． 读月球运行轨道图，回答下列问题。
（1）当月球由 A 处出发，经过 B、C、D 处再回到A 处时，何处可能看到月食 何处可能看到日食
（2）小明说中秋节看到了月食，小强说中秋节看到了日食，他们中谁的话不可信，理由是什么
（3）小明说发生月食的时候肯定是望(满月)，而望(满月)不一定会发生月食，你认为小明的说法正确吗
19.（2023七上·余姚期末）2022年11月8日天宇出现月全食，余姚天气晴好，观测条件甚佳。科学兴趣小组为观测本次月全食做了充分准备并进行了全程观测记录。
小组成员查阅资料了解到，月全食主要分五个阶段：
①初亏：月球刚接触地球本影；
②食既：月球刚好全部进入地球本影；
③食甚：月球中心与地球本影中心最近；
④生光：月球从地球本影冒出的刹那
⑤复圆：月球刚好完全离开地球本影
本次月全食过程及时刻如图甲所示：
小组成员的主要观测记录：月全食是从月球东边进入地球本影开始，至月球西边离开地球本影结束；地球本影在月球上的弧形轮廓模糊，没有平时见到的月相明暗界线清晰；月球全部进入地球本影后，直至全食阶段结束开始生光，始终能看到暗红色的月亮。
请根据资料、小组观测记录及你所拥有的知识，回答下列问题。
（1）本次月食发生时我国农历日期是今年十月　 　(选填“初一”或“十五”)。
（2）图乙是小组成员观察月食和月相变化过程时绘制的两幅图，其中　 　(选填“图一”或“图二”)是同学们绘制的月食图，另一幅是月相图。请你说出月相变化过程与月全食过程有哪些不同：　 　(至少说出两点)。
（3）本次月全食的全食阶段(即月球全部在地球本影内的时段)经历的时间为　 　分钟。
20．（2025七上·余杭期末）在学习了光的直线传播后，某科学小组做了以下实验：
（1）同学们先利用如图甲所示的器材进行探究。在水中加入适量的白糖，不搅拌。等白糖溶解完后，打开激光器，出现了如图所示的光线。说明水槽中的溶液是　 　的(填“均匀”或“不均匀”)。
（2）图乙是同学们制作的简易“针孔照相机”。能看到烛焰在半透明的塑料膜上成的像是　 　(选填“正立”或“倒立”)的实像。为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：　 　 (写出一种方法即可)。
（3）最后他们又想探究路灯下人影长度的影响因素，用如图丙所示高度可调的台灯模拟“路灯”、用竖立起来的铅笔模拟“人” (铅笔顶端始终低于灯泡的高度)进行实验。
光源高度 H/cm 20 30 40 50. 60
影长L/ cm 30 15 10 7.5 6
表中为实验所测数据，根据数据可得结论：　 　。
21．（2025七上·金华期末）小开同学和妹妹爱玩“变成大巨人 变成小矮人”的游戏，当小开的妹妹坐在离墙壁有一定距离的床上，小开从妹妹的身后打开电筒，在墙上会出现妹妹的影子。对此，小开进行了研究和分析，请回答：
【原理分析】
（1）通过上述操作，墙壁上会出现妹妹的影子，其中所蕴含的科学原理是　 　。
【实践活动】
（2）若妹妹和墙壁的距离不变，要完成由图甲到图乙所示，其原理图如图丙，要使妹妹的影子变大，则手电筒的位置应　 　（选填“靠近”或“远离”）妹妹。
（3）小开在游戏过程中发现若保持光源、妹妹和墙壁三者的位置不变，手电筒照射的角度不变，通过上下移动手电筒的位置，可以使墙上的影子的位置发生变化，那么要使影子变高应将手电筒　 　（选填“上移”或“下移”）。
【反思总结】
（4）要使此游戏成功，应选择在　 　（选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行。
22．（2025七上·义乌期末）小义参加学校开展的“自制小孔成像观测仪”项目化学习活动，他利用水管、卡片、手机等材料制作了一台“小孔成像观测仪”（如图所示）。
（1）小孔成像的原理是　 　；
（2）为了使所成的像更明亮，小义可以采取的措施是___________；
A．增加手机亮度 B．增加光屏与小孔间的距离
C．增加手机与小孔间的距离 D．增加小孔的孔径
（3）以下是项目化评价小组制定的“自制小孔成像观测仪”评价表。请根据评价表对“自制小孔成像观测仪”装置进行等级评定：　 　；
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 物距与像距大小判断和调节 可直接读数、可调节 能大致判断、可调节 无法判断、无法调节
指标二 物体和像的大小比较 能准确比较 能大致比较 无法比较
（4）为了能更清晰地观察到像且能测量像的大小，对光屏材料的选择及处理要求是　 　。
23．（2025七上·镇海区期末）科学课上，同学们开展“制作三球运动模型”的项目化活动。
【材料准备】三个大小不同泡沫球、不同规格齿轮、齿轮轴、连杆、电机 (带动齿轮转动)等。
【设计方案】
（1）选定三个球分别代表月球、地球和太阳。
查阅资料发现运用齿轮能实现三球联动，如图为外啮合齿轮联动模式图，已知齿轮齿数之比等于其转动周期之比，如60齿和10齿的齿轮联动时，当60齿的齿轮转动一圈时，10齿的齿轮转动6圈。根据地月运动的实际周期情况，请从图甲不同规格的齿轮中选择2种进行组合，的选择是　 　(填序号)。
（2）【制作检验】根据设计方案制作模型，在演示三球运动时，应使小齿轮　 　(填“顺”或“逆”)时针转动。
（3）【评价交流】图乙是项目小组制作的三球运动模型，根据评价量表中的“科学性”维度对模型进行评价，并说明理由：　 　
“三球运动模型”评价量表
评价维度 1星 2 星 3 星
科学性 三球相对位置和相对大小均不符合实际 三球相对位置或相对大小不符合实际 三球相对位置、相对大小、公转周期局均符合实际
可靠度 难以正常转动 转动流畅，偶尔卡顿，但不影响使用 转动流畅，无卡顿
实用性 无法演示日食和月食 基本可以演示日食和月食 可以完美演示日食和月食
24．（2025七上·乐清期末）某校科学学习小组同学根据工程实践的一般过程，选择合适的材料，制作太阳、地球和月球三球运动演示模型。以下节选部分工程实践的过程：
【明确问题】任务：设计制作三球运动演示模型，能够演示日食和月食的成因。
【设计方案】
（1）机械装置采用齿轮实现动力的传递，已知地球绕太阳转一圈为一年，月球绕地球转一圈为一个月，即地月公转周期比为12：1，现有如图甲A、B、C齿轮各一个。为保证地月公转周期比为12：1，请写出齿轮组合的顺序。　 　
（2）图乙中日、地、月三者在同一直线，则可能会出现的天文现象是　 　。
（3）小乐在使用该模型的过程中发现，即便真实模拟了日、地、月三者的相对运动，但每月都会发生月食，与实际不符。小乐应如何调整该装置，才能解释满月当天不一定出现月食这一事实。　 　。
（4）【检验作品】
小乐演示模型后，老师指出该作品只演示了日偏食， “模拟演示”指标为“待改进”等级。为使“模拟演示”评价指标至少能达到“合格”等级，请写出改进模型的一种方法：　 　。
日食成因模拟实验评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
比例大小 能较好模拟出日地月三者比例大小关系 能基本模拟出日地月三者比例大小关系 未能模拟出日地月三者比例大小关系
演示 能模拟出3种不同类型的日食 能模拟出2种不同类型的日食 能模拟出1种不同类型的日食
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
3°
典例分析
举一反三
课后巩固
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第3节 日地月的相对运动
考点一、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，或者在水中滴几滴牛奶，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
让激光射到亚克力板中，观察激光在亚克力板中的传播路径 光在亚克力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。
2.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。
(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。
科学思维——模型法引入光线:光线不是真实存在的，而是为了方便研究光的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型。
3.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=3×10 m/s=3×105km/s。
(2)不同物质中的光速
光在空气中传播速度接近于真空中的传播速度，一般情况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 ;光在玻璃中的传播速度约为真空中的2/3
(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。
典例1：（2025七上·德清期末）如图所示，小德制作了一个简易针孔照相机，A端开一圆形小孔作为镜头，B端蒙一张半透明纸作为光屏。将其水平放置，将镜头对着窗外很亮的景物，可在半透明纸上看到　 　(选填“倒立”或“正立”)的像。若保持镜头位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上呈现的景物大小变　 　。若将圆形小孔改为三角形小孔，则像的形状 　 　(选填“改变”或“不变”)。
【答案】倒立；小；不变
【解析】小孔成像原理是光的直线传播，像的性质是倒立实像，可以是放大的，也可以是缩小的或等大的，像的形状与小孔形状无关，由物体形状决定。物距减小，像距变大，像变大。
【解答】因为针孔照相机就是小孔成像，小孔成像是由于光的直线传播形成的，小孔成像是倒立实像，所以在塑料薄膜上看到灯丝倒立的像；
缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上呈现的景物大小变小；
因为小孔成像，像的大小与物体到小孔的距离有关，所以若水平向左移动易拉罐，像的大小会改变；由小孔成像像的形状与小孔的形状无关，所以只将小圆孔改为三角形小孔，则像的形状不变。
变式1：下列关于光的传播的说法，正确的是(　　)
A．光能在真空中传播
B．光总是沿直线传播的
C．光每秒传播的距离总是3×108米
D．光在透明固体物质中传播最快
【答案】A
【解析】根据有关光速和传播的知识判断。
【解答】A.光可以在真空中传播，故A正确；
B.光在同种均匀介质中是沿直线传播的，若不是同种介质，或介质不均匀，则光不会沿直线传播，故B错误；
C.光在真空中的传播速度是3×108m/s，即光每秒传播的距离是3×108米，光在其它介质中的传播速度都比真空中的要小，此时光每秒传播的距离小于3×108米，故C错误；
D.光在真空中传播速度最大，故D错误。故选A。
变式2：（2025七上·椒江期末）小明完成“针孔照相机”制作后，发现可以利用该设备估测太阳的直径，如图甲所示。他在A卡片上的铝箔纸中间戳一小孔，B卡片中间画一个直径10毫米的圆。将A卡片垂直朝向太阳，移动B卡片，直到太阳的像刚好与画的圆圈重合。
（1）若A卡片上的小孔为“◇”形状，则B卡片上观察到太阳像的形状为　 　。
（2）在实验过程中，小明发现B卡片上的光斑如图乙所示，则接下来应该让B卡片　 　(选填“靠近”或“远离”)A卡片，直到太阳的像刚好与画的圆圈重合，测得AB卡片间的距离为100厘米。
（3）数据分析：
①已知：太阳与地球之间的平均距离为1.5×108千米。
②可以利用比例式：=
根据以上信息，计算太阳的直径约为　 　千米。
【答案】（1）B
（2）靠近
（3）1.5×106
【解析】 （1）小孔成像是由光的直线传播形成的，成的是倒立的实像，像的大小与屏和孔之间的距离有关，形状与物体的形状相同。
（2）根据比例式：分析解答。
【解答】 （1）由于小孔成像所成的像的形状与孔的形状无关，大卡片上的小孔成太阳的实像，所以小卡片上观察到太阳像的形状为圆形，故B符合题意；
（2）调整卡片位置在小孔成像实验中，像的大小与物距和像距有关。当物距一定时，像距越大，像越大；像距越小，像越小。
由图乙可知，此时 B 卡片上的光斑比所画的圆圈大，说明像较大，要使太阳的像刚好与画的圆圈重合，即让像变小，应减小像距，所以接下来应该让 B 卡片靠近A 卡片。
（3）根据：知太阳的直径约为：
变式3：如图甲所示，小明找来一个空的易拉罐，用钉子在易拉罐底部的中央戳一个小孔，将易拉罐的顶部剪去后，蒙上一层半透明塑料薄膜，这样就制成了一个“针孔照相机”，这其实也是小孔成像的实验装置。小明将点燃的蜡烛置于小孔前的某一位置，观察并探究小孔成像的特点。
（1）小明开始实验时，眼睛从右侧看过去，无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，在屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的原因是　 　。
（2）换了易拉罐重新正确制作并操作后，小明看到了烛焰在塑料薄膜上所成的像，该烛焰的像是　 　(填“正立”或“倒立”)的，其成像的原理是　 　。
（3）实验中若将蜡烛向上方移动，则它在薄膜上的像将向　 　(填“上方”或“下方”)移动；若将蜡烛靠近易拉罐，则它在薄膜上的像将　 　(填“放大”或“缩小”)。
（4）小明进一步进行实验探究，如图乙所示，实验1和实验2作对比是在探究小孔成像与　 　的关系。
【答案】（1）小孔太大
（2）倒立；光的直线传播
（3）下方；放大
（4）孔的形状
【解析】（1）物体发出或反射的光通过小孔后，在小孔后面的光屏上形成倒立的实像，这就是小孔成像，小孔成像时小孔不可太大；
（2）在小孔成像现象中，物体经小孔成的像的形状由物体决定，像的形状与物体的形状相同，与孔的形状无关；
（3）光线沿直线传播，当蜡烛沿右上方移动时，蜡烛上各点发出的光线也沿右上方移动，所成的像将沿顺左下方移动；
（4）小孔成像是光的直线传播形成的，探究孔的大小对光斑形状的影响，必须控制到孔的距离相同，改变孔的形状。
【解答】（1）小孔太大时，烛焰不能通过小孔成像，所以无论怎样调节易拉罐与蜡烛之间的距离，屏上都看不到烛焰的像，而只能看到一片光亮，最有可能的是小孔太大；
（2）小孔成像是光的直线传播形成的，烛焰经小孔成倒立的实像，像的形状与烛焰形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是烛焰的倒立实像；
（3）将蜡烛向右上方移动，则它在薄膜上的像将向下方移动；将蜡烛靠近易拉罐，则它在薄膜上的像将增大；
（4） 实验1和实验2 ，蜡烛到孔的距离相同，孔的形状发生了变化，故探究小孔成像与孔的形状的关系；
考点二、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
1.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。
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。
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。
典例1：（2025七上·海宁期末）每年月球绕地球公转12次，可我们在地球上始终只能观察到月球的正面(如图)，其原因是
A．月球没有自转 B．月球只有公转
C．月球公转和自转的周期相同 D．月球和地球的自转周期相同
【答案】C
【解析】月球是地球的一颗卫星，月球既有自转也有公转，自转周期27.32166天，与公转周期相同。当然，这指的是以遥远的恒星为参照物。当我们以地球为参照物时，也就是在地球上的人类看来，那么，29.53059天才是“一个月”，这称为朔望月，也就是月亮圆了又缺、缺了又圆的一个周期。这样，地球人也会觉得29.53059天月球公转一周。
【解答】人们在地球上始终只能观察到月球的正面的原因是月球自转和公转的周期相同，方向相同，且与地球的自转基本同步，在这种状态下，月球总是以同一面向着地球，故C对，ABD错。
故答案为：C。
变式1：（2025七上·吴兴期末）2024年6月4日，嫦娥六号在月球背面采样后，采样痕迹呈现的形状如汉字“中”(如图1)。网友评论：这既是“中”字，也是“和平鸽”(如图2)，都象征着世界和平，迈出人类和平利用太空的步伐。下列相关说法最恰当的是(　　)
A．没有人类干扰，“和平鸽”将能长期存在
B．由于日晒雨淋，“和平鸽”将会很快消失
C．由于风力吹拂，“和平鸽”将会逐渐模糊
D．随着月球自转，“和平鸽”将会面向地球
【答案】A
【解析】根据人类对月球的认识进行分析。
【解答】A.没有人类干扰，“和平鸽”将能长期存在，故A正确；
BC.月球上没有空气，不存在风雨，故BC错误；
D.由于潮汐锁定，月球正面始终对着地球，月球背面的“和平鸽”将不会面向地球，故D错误。
故答案为：A。
变式2：地球绕太阳公转的周期为365.2422天，月球绕地球公转的周期为27.3天。根据表中数据，下列最符合事实的是（　　）
　 地球 月球
年龄 45亿年 45亿年
自转周期 24小时 27.3天
表面积 5.1 ×108km2 3.8×107km2
周长 40075.017km 10927km
A．地球的一月是月球的一年
B．月球的自转周期与绕地球公转周期相等
C．月球绕轴自转的周期与地球绕太阳公转的周期相等
D．地球和月球白天的长度相等
【答案】B
【解析】月球绕地球公转的周期为27.3天，自转周期也是27.3天，说明月球的自转周期与绕地球公转周期相等。
【解答】A：地球一月是30天，月球因为绕转地球公转，月球的一年是27.3天，不符合，故A错误；
B：月球绕地球公转的周期为27.3天，自转周期也是27.3天，说明月球的自转周期与绕地球公转周期相等，故B正确；
C：月球绕轴自转的周期是27.3天，地球公转的周期是365天，二者不等，故C错误；
D：由于自转周期不一样，故地球和月球白天的长度不等，故D错误。故选B。
变式3：在观察月相时我们发现，月相虽有圆缺变化，但月面的面貌却没有变化，月球的一面始终朝着地球，在地球上看不到月球的另一面(即背面)。为什么会这样呢 请你做一做模拟实验：把一枚1元的硬币平放在桌子上代表地球，再在桌子上放一枚1角的硬币代表月球。在模拟月球绕地球运动时，使1角硬币的“1”字顶端始终朝着1元硬币(如图)。
（1）1角硬币环绕1元硬币转一圈时，1角硬币自己转了多少圈 　 　。
（2）从地球上看月球，人们能看出月球在自转吗 　 　。
（3）由实验可知，月球自转一周的时间与月球绕地球转动一周的时间　 　。
【答案】（1）1圈 （2）不能 （3）相同
【解析】地球绕太阳公转一周的时间是一年，地球自转一周的时间是一天，地球公转和自转的方向都是自西向东的。月球自转一周和绕地球公转一周所花的时间和方向完全相同。
【解答】月球的自转周期与公转周期相同，通过图示也可以看出，1角硬币环绕1元硬币转一圈时（公转），1角硬币自己转了出一圈（自转）。
（2）月亮时刻以其一面对着地球公转，加上它自转的速度正好等于公转速度，就形成了月球永远对着地球，从地球上看月球，人们能不能看出月球在自转。
（3）由实验可知，月球自转一周的时间与月球绕地球转动一周的时间相同。
考点三、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，并且三个星球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。
日食形成示意图
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)。
日偏食 日环食 日全食
(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。
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)。此时月相是新月。
(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。
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。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。
典例1：（2025七上·鄞州期末）某同学用如图甲所示的装置来模拟观察日食现象，如图乙所示为某次模拟实验中看到的日全食过程。下列有关说法正确的是
A．图甲中小球模拟的天体是地球
B．将小球向②方向移动，可以模拟日环食
C．模拟实验过程中让小球自西向东绕着大球转
D．图乙观察到的日全食正确的先后顺序是③②①④
【答案】D
【解析】（1）日食是当太阳、地球、月球三者恰好或几乎在同一直线上，太阳到地球的光线便会部分或者完全被月球遮挡。
（2）照射向地球的太阳光完全被月球遮挡时形成的是日全食，边缘部分被遮挡形成的是日偏食，遮挡住中心的一部分形成的是日环食。日全食发生时，月球会将全部的太阳遮挡住。
（3）日食是照射向地球的太阳光被月球遮挡而形成的一种天文现象。
【解答】 A、日食是由于月球运行到地球和太阳之间，并且三者正好或几乎在同一条直线上时，月球挡住了太阳射向地球的光，在地球上处于月影部分的地区就会看到太阳被月球遮挡的现象。
在该模拟实验中，大球模拟太阳，小球模拟月球，人所在的位置模拟地球，所以选项 A错误。
B、日环食是由于月球离地球较远，月球的本影不能到达地面而它的延长线经过了地面，而位于月影的本影延长线区域（伪影区）的人们就能看到日环食。
在该模拟实验中，小球模拟月球，大球模拟太阳，当小球向④方向移动（即远离大球）时，有可能模拟日环食，而向②方向移动不能模拟日环食，所以选项 B错误。
C、在太阳系中，月球绕地球自西向东公转，所以在模拟实验过程中，应让小球（模拟月球）自西向东绕着大球（模拟太阳）转，C正确。
D、由于月球绕地球自西向东公转，日食总是从太阳的西边缘开始，东边缘结束。所以图乙观察到的日全食正确的先后顺序应该是④①②③，选项 D错误。
故答案为：D。
变式1：（2025七上·金华期末）为探究日食产生的原因，小可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．日食发生当天一般是农历初一
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①或②方向移动一段距离
【答案】C
【解析】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。在民间传说中，称此现象为天狗食日（也叫天狗吞日）。日食只在朔，即月球与太阳呈现合的状态时发生。日食分为日偏食、日全食、日环食、全环食。
【解答】 A.读图可知，图中球A模拟的是月球，故A正确；
B.日食确实通常发生在农历初一。这是因为在农历初一，月球会运行到地球和太阳之间，当三者呈一条直线排列时，月球会挡住太阳，从而形成日食，故B正确；
C.模拟日环食，球A距离球B更近，所以球A不需向箭头③方向的方向移动，故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，故D正确。故答案为：C。
变式2：（2025七上·衢州期末）如甲图为某地某时刻日食初亏时的照片，据图推断：
（1）此时日地月三者的位置关系最接近乙图中的
A．① B．② C．③ D．④
（2）拍摄者拍此照片时，其左侧为____方。
A．东 B．南 C．西 D．北
【答案】（1）C （2）A
【解析】（1）当月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线时，由于光是直线传播的，月球就挡住了太阳光形成月影，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，月球挡住了我们观察太阳的视线，就产生了日食现象。
（2）由于月亮自西向东绕地球运转，日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。
【解答】（1）日食是由于月球运行到太阳和地球中间，并且三者大致在同一条直线上时，月球挡住了太阳射向地球的光而形成的天文现象。图③呈现出月球杠进入太阳和地球之间的状态，符合日食初亏时（日食开始阶段，月球开始遮挡太阳）日地月三者的位置关系，所以日食初亏时，日地月三者的位置关系最接近乙图中的③。
故答案为：C。
（2）日食初亏时，月球是从太阳的西边缘开始逐渐遮挡太阳的。因为太阳的视运动方向是东升西落，在日食初亏时，月球从左侧侵蚀太阳，也就意味着拍摄者的左侧是太阳升起的方向，即东方，所以拍摄者拍此照片时，其左侧为东方。故答案为：A。
变式3：（2024七上·温州期末）为探究日食形成的原因，小科进行了如图所示的模拟实验，其评价量表如表所示。
日食成因模拟实验评价量表
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
比例大小 能较好地模拟日、地、月三者的比例大小关系 能部分模拟日、地、月三者的比例大小关系 不能模拟日、地、月三者的比例大小关系
日食过程 能清晰地模拟出日食起始于太阳西侧，结束于太阳东侧 能模拟日食的部分过程 不能模拟日食的过程
模型演示 能模拟3种不同类型的日食 能模拟2种不同类型的日食 只能模拟1种类型的日食
（1）从实验中可判断：发生日食时，日、地、月三者的位置关系是　 　。
（2）为了使作品的“比例大小”指标能达到优秀水平，小科需查阅的数据有　 　(写出两点)。
（3）小科演示模型后，老师指出该作品只演示了日全食，“模型演示”指标为待改进等级。为使“模型演示”指标能达到优秀水平，请写出演示日环食的具体操作：　 　。
【答案】（1）日、地、月三者大致成一条直线，且月球处于地球和太阳之间
（2）月球直径、太阳直径
（3）将M球适当远离观察者，靠近N球，再模拟月球的运动，直到形成日环食
【解析】（1）根据日食的成因分析解答；
（2）比例尺有数字式、线段式和文字式，比例尺等于图上距离比上实际距离。
（3）日食是因为光沿直线传播形成的，月球绕地球公转的过程中，当月球运行至太阳与地球中间时，且太阳、月球、地球三者位于同一直线上时，月球是不透光的球体，遮蔽了射向地球的太阳光，月球影子落在地球上，从而发生日食现象。发生日食的时间一定是农历初一，月相是新月。
【解答】（1）发生日食时，其实是月亮挡住了太阳照到地球上的光形成的，即 日、地、月三者的位置关系是：日、地、月三者大致成一条直线，且月球处于地球和太阳之间。
（2）为使作品量规中“比例大小”指标能达到优秀等级，小红需查阅的数据有月球直径、太阳直径。
（3）目前，可以模拟出日全食，当演示日环食时，可将M球适当远离观察者，靠近N球，此时可以模拟出日全食和日环食两种类型的日食现象，属于合格的评价范围。
考点四、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。
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。
(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。
拓展：月球不会发生环食，这主要和地球本影长度有关。地球比月球大得多，地球的本影长度远远大于月球到地球的距离。即使月球在远地点时，月地距离也不及地球本影最短时长度的1/3。这样，月球沿轨道运行的过程中，根本不会出现地球的本影完全投射到月面且小于月面的情况。因此，也就不可能有月环食现象的发生。
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。
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。如右栏图所示。
6.日食、月食的比较
项目 日食 月食
形成原因 月球遮住太阳光，我们看不到太阳或不能看到完整的太阳 地球遮住太阳光，我们看不到月球或不能看到完整的月球
日地月位置关系 日一月一地或地一月一日 月一地—日或日一地—月
出现时间 农历初一，白天 农历十五、十六，晚上
类型 日全食、日偏食、日环食 月全食、月偏食
典例1：（2025七上·滨江期末）观测者站在地面观察某天文现象，当时太阳、地球、月球的关系如图所示。对于观测者当时看到的天文现象，下列叙述正确的是（　　）
A．当月球位于①位置时可能出现日食
B．当月球位于②位置时可能出现月食
C．当月球位于③位置时可看到月亮背面景物
D．当月球再次回到④位置时，至少需要1年
【答案】A
【解析】（1）日食的形成原理：当月球运行到太阳和地球中间，三者正好处在一条直线时，月球挡住太阳射向地球的光，就会发生日食现象。
（2）月食的形成原理：当地球运行到太阳和月球中间，三者正好处在一条直线时，地球挡住太阳射向月球的光，就会发生月食现象。
（3）由于月球自转和公转周期相同，月球始终以同一面朝向地球，我们在地球上看不到月球的背面。
（4）月球绕地球公转一周的时间约为一个月（27.32 天左右，恒星月 ），并非一年。
【解答】当月球运行到①位置时，会发生日食现象，当月球运行到③位置时，会发生月食现象。这是由光的直线传播形成的．A正确，BC错误；月球绕地球运行的周期大约是27.3天（一个恒星月），D错误。故答案为：A。
变式1：当地球上看到月食的时候，站在月球上就(　　)
A．一定能看到地食 B．一定能看到日食
C．也许能看到地食 D．也许能看到日食
【答案】B
【知识点】日食和月食的成因
【解析】解答此题的关键是熟练掌握月相的成因规律，月食、日食对应的日、地、月的位置关系。
【解答】 太阳、地球、月球位于同一条直线上，当不透明的地球位于太阳与月球之间，地球挡住了沿直线传播的太阳光，太阳光照不到月球上，同样在月球上看不到太阳，及太阳被地球遮住，形成日食，由于地 球大气对太阳光的折射，发生“日食”部分的太阳并非全黑，故正确答案是B。
变式2：能正确反映月全食过程各阶段顺序的是（　　）
A．⑥⑤③⑧④①②⑦⑥ B．⑥⑧③⑤④⑦②①⑥
C．⑥⑦②①④⑧③⑤⑥ D．⑥①②⑦④⑧③⑤⑥
【答案】A
【解析】 月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，原本可被太阳光照亮的部分，有部分或全部不能被直射阳光照亮，使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。发生月食时，太阳、地球、月球恰好 (或几乎) 在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。
【解答】正式的月食的过程分为初亏、食既、食甚、生光、复圆五个阶段。
初亏：标志月食开始。月球由东缘慢慢进入地影，月球与地球本影第一次外切。
食既：月球的西边缘与地球本影的西边缘内切，月球刚好全部进入地球本影内。
食甚：月球的中心与地球本影的中心最近。
生光月球东边缘与地球本影东边缘相内切，这时全食阶段结束。
复圆：月球的西边缘与地球本影东边缘相外切，这时月食全过程结束。
变式3：读月食形成示意图，回答下列问题。
（1）在可能发生月食的区域加阴影。
（2）月食有　 　和　 　两种类型。
（3）A、B两地发生月偏食的是　 　地。
【答案】（1）
（2）月全食；月偏食
（3）B
【解析】月食是指日地月发生在同一条直线上，并且地球位于太阳和月球之间，当月球进入到太阳的阴影区，此时就出现了月食，时间是农历的十五；
【解答】（1）月食是指日地月发生在同一条直线上，并且地球位于太阳和月球之间，当月球进入到太阳的阴影区，此时就出现了月食现象；所以图中的阴影区是
（2）月食有月全食和月偏食两种类型；
（3）A、B两地发生月偏食的是B地；
故答案为：（1）；（2）月全食、月偏食；（3） B
易误易混总结
1.误认为农历初一都会发生日食，农历
十五、十六都会发生月食。
[辨析]日食发生在农历的初一，但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夹角，因此，日食并不是每个农历初一都会发生。月食也是同样的道理。
2.误认为发生月全食时月球完全看不见了，像新月的夜晚。
[辨析]月全食发生时，月球进入了地球的影子，但由于地球大气对太阳光的折射，月球并非全黑而看不到，而是呈现暗弱的古铜色。
1.月食是一种偶尔可以见到的天文奇观，下图中为月食现象的是(　　)
A． B． C． D．
【答案】A
【解析】月食，又称月蚀， 是一种当月球运行进入地球的阴影（阴影又分本影和半影两部分）时，原本可被太阳光照亮的部分，有部分或全部不能被直射阳光照亮，使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。月食发生时，太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上，因此月食必定发生在满月的晚上（农历十五、十六、或十七）。
【解答】月相与月食图中月亮变化的缺口形状是不一样的。如果是因为“地球把太阳光挡住了”，那么月亮上应该会出现一个地球形状的影子，地球是球形的，影子当然就是圆形的，所以，月食发生时，月亮上缺掉的那部分是圆的。但在月相变化中，月亮缺掉的部分却不是圆形，看起来更像是一个半明半暗地球在转身。如图：
2．下列节日中，可能发生月食的是（　　）
A．重阳节 B．元宵节 C．腊八节 D．端午节
【答案】B
【知识点】日食和月食的成因
【解析】月食出现在农历的十五、十六，发生在满月，此时日地月在同一直线上，此时地球在月球和太阳之间；
【解答】A.重阳节是农历的九月初九，是上弦月；
B.元宵节是农历的正月十五，是满月，可能会发生月食；
C.腊八节是农历的十二月初八，此时是上弦月；
D.端午节是农历的初五，此时接近上弦月；
3．发生月食部分的月球并非全黑，而是呈暗弱的古铜色，这主要是（　　）
A．月球发出古铜色的光 B．月面反射太阳光
C．地球大气折射太阳光 D．月球表层的岩石呈古铜色
【答案】C
【知识点】日食和月食的成因
【解析】本来月全食应该是没有任何光射到月球上的，但是地球有大气层，它对于阳光有散射和折射作用，蓝光最容易被散射掉，红光被折射进了地球本影里面，让月亮成了古铜色；
【解答】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。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；
4.平时我们在地球上是看不到月球背面的，其原因是 (　　)
①光的直线传播原理
②月球的自转周期与地球的自转周期相同
③月球的公转周期与地球的自转周期相同
④月球的公转周期与自转周期相同
A．①② B．①④ C．③④ D．②③
【答案】B
【解析】在地球上只能看到月球的一面，是由于月球绕地球公转的周期与自转的周期相等。
5.（2023七下·东阳期末）2023年4月20日，罕见的日全环食在天幕上演，这是一次全食、环食、偏食三合一的混合日食现象。日食发生时，日、地、月三者的位置关系是（　　）
A． B．
C． D．
【答案】B
【知识点】日食和月食的成因
【解析】日食是地球月球太阳三者正好处在一条直线时，月球运动到太阳和地球中间，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发生的现象。
【解答】A.日地月不在同一直线，不会发生日食现象，故A错误；
B.日地月在同一直线上，且月球在中间，会发生日食现象，故B正确；
C.日地月在同一直线上，且地球在中间，会发生月食现象，故C错误；
D.日地月不在同一直线，不会发生日食现象，故D错误；
6． 月全食形成的条件包括 (　　)
①太阳、地球、月球三者的位置成一条直线 ②地球在太阳和月球之间
③月球在太阳和地球之间 ④月球全部进入地球本影中
⑤地球被月球本影扫过 ⑥地球和月球皆不发光
A．①③④⑥ B．①②⑤⑥ C．①③⑤⑥ D．①②④⑥
【答案】D
【解析】月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮蔽，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。
【解答】月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。由于地球和月球皆不发光，当日、地、月三者位置成一直线，地球在太阳和月球之间，月球全部从地球本影中通过，此时，会形成月全食。
故答案为：D。
7.如图所示，这是从月球上拍摄的“日食”照片。下列对这一现象的判断，正确的是 (　　)
A．此时月球正处在太阳和地球之间
B．这张照片可能是在农历正月初一拍摄的
C．在地球上的某一地区可能出现“日食”现象
D．在地球上的某一地区可能出现“月食”现象
【答案】D
【解析】光是沿直线传播的，当地球转到月球和太阳之间，地球挡住了太阳照向月球的光，在月球上就看不到太阳，这就是月球的“日食”。
【解答】在月球上看到了日食，说明太阳被地球遮挡了，此时日、地、月三者在同一直线上，地球处于太阳和月球之间，是农历的十五、十六，这个时候在地球上可能发生的是月食现象，故D正确，A、B、C错误。故答案为：D。
8.下列关于月食的说法，不正确的是 (　　)
A．月球有一部分进入地球本影区时，发生月偏食
B．月球全部进入地球本影中时，发生月全食
C．月食发生在满月时
D．月食分为月全食、月环食、月偏食三类
【答案】D
【解析】月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好（或几乎）在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。月食只可能发生在农历十五前后。
【解答】A、月球有一部分进入地球本影区时，由于只有部分月球被地球的本影所遮挡，因此会发生月偏食，A正确；
B、月球全部进入地球本影中时，整个月球都被地球的本影所遮挡，因此会发生月全食，B正确；
C、在满月时，太阳、地球和月球三者才可能在同一直线上，使得月球有可能进入地球的本影内，从而发生月食，C正确；
D、月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种，D错误。故答案为：D。
9．（2025七上·钱塘期末）下表是小塘同学比较日食、月食整理笔记，请帮助他在空白处记录完整：
日食 月食
形成示意图
原因 月球遮住太阳射向地球的光 地球遮住太阳射向月球的光
时间 农历初一 （2）农历　 　
类型 （1）日全食、　 　、日偏食 月全食、月偏食
亏损方向 西先亏、东复圆 东先亏、西复圆
【答案】日环食；十五、十六
【解析】（1）根据日食的形成原因和分类解答；
（2）根据日食的形成原因解答。
【解答】（1）根据月球遮住阳光的多少和位置，可以将日食分为日全食、日环食和日偏食；
（2）月食发生在农历十五、十六，是因为此时月球在地球的背面，地球位于太阳和月球之间，能够遮挡太阳光。
10．读月食形成示意图，回答下列问题。
（1）试用斜线表示可能发生月食的区域。
（2）月食有　 　和　 　两种类型。
（3）A、B两地发生月偏食的是　 　地。
【答案】（1）如答图所示：
（2）月全食；月偏食 （3）B
【解析】根据月食现象的特点，进行分析解答。
(1)月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好(或几乎)在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种；
（2）由于地球的直径是月球的4倍，即使在月球轨道上，地球的本影直径仍为月球的2.5倍，远大于月球，挡住了阳，地球本影长度大约是月地平均距离的3.5倍，月球直径远小于地球直径，因此绝不可能形成月环食；
【解答】(1)试用斜线表示可能发生月食的区域，如图：
（2）月食有月全食和月偏食两种类型。
（3）读图可知，在A、B两地中发生月偏食的是B地；
11．（2025七上·海宁期末） 日食是日、地、月的相对运动形成的一种天文现象。
（1）图甲是探索模拟日食的过程。图中大球代表太阳，小球代表　 　，当小球在同一水平高度从A位置移动到 B位置的过程中就可观察到模拟“日食”现象。
（2）图乙是某次日全食发生时拍摄的三张照片，按发生过程先后，正确顺序是　 　(写编号)。
【答案】（1）月球（2）③①②
【解析】（1）当月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线时，由于光是直线传播的，月球就挡住了太阳光形成月影，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，月球挡住了我们观察太阳的视线，就产生了日食现象。
（2）一次日全食的过程包括以下五个时期：初亏、食既、食甚、生光、复圆。
【解答】（1）日食是月球运动到太阳和地球中间，月球就会挡住太阳射向地球的光，月球身后的黑影正好落在地球上，这时发生日食现象，所以图示小球为月球。
（2）由于月亮自西向东绕地球运转，日食总是在太阳圆面的西边缘开始的，所以日食的时间顺序为③①②。
12．（2025七上·临平开学考）为了探究日食形成的原因，小科用大小和颜色不同的纸片分别代表太阳、地球和月球，并将它们摆放在一条直线上，在甲纸片的中间打一个观察孔。
（1）上图中的乙纸片模拟的是 （　　）
A．太阳 B．地球 C．月球
（2）从观察孔中观察，刚好出现了图2的情况，这是模拟发生（　　）
A．日环食 B．日全食 C．日偏食
【答案】（1）C
（2）A
【解析】（1）甲表示的是地球，丙表示的是太阳。
（2）日全食：月球完全挡住了太阳。
【解答】（1）由图甲可知，乙纸片最小，可知模拟的是体积最小的月球。
故答案为：C。
（2）由图可知，图2中月球没有完全遮住太阳，留下了一个圆环的光，可知属于日环食现象。
故答案为：A。
13．（2025七上·德清期末）在科学课工程实践中需要制作三球运动演示模型，材料包括木板、地球模型、月球模型、LED灯，刻度尺等，工具包括锯子、砂纸等。利用此模型可以演示日食和月食。
在设计时需要考虑以下问题：
（1）材料中　 　装置可以模拟阳光；
（2）演示日食时， 日、地、月三者需在同一直线上，且　 　在中间 。
（3）月球在绕地球公转的同时进行自转，两者周期　 　(选填“相同”或“不同”)。
（4）在转动过程中，地球绕太阳运动一圈时，月球需绕地球运动　 　圈。
【答案】（1）LED灯
（2）月球
（3）相同
（4）12
【解析】（1）LED灯可模拟日光。
（2）当日、地、月三者在同一直线上时，可能会出现日食或月食。具体来说，如果地球位于太阳和月球之间，则会发生日食；如果月球位于太阳和地球之间，则会发生月食。
（3）月球的自转和公转周期相同。
（4）地球公转周期为一年，月球公转周期为一个月。
【解答】（1）LED灯可以模拟阳光，因为它可以发出光，类似于太阳发出的光。
（2）日食发生时，月球位于太阳和地球之间，三者在同一直线上。
（3）月球绕地球公转的同时进行自转，两者周期相同，即月球的自转周期和公转周期相等。
（4）地球绕太阳运动一圈时，月球需绕地球运动12圈，这是月球公转周期的特性。
14．读图，回答下列问题。
（1）“金星凌日”是在地球上观察到金星从太阳上移过的现象，图1为发生“金星凌日”现象时的示意图。
①发生“金星凌日”现象时，图2 中金星的位置应在　 　处。
②“金星凌日”现象发生的原理与　 　(填“日食”或“月食”)发生的原理相似。
③会不会出现类似于日全食或月全食的现象 　 　。 理由：　 　。
（2）图3为地球和月球的公转轨道示意图，当月 球全 都 位于 地 球本 影 中时，发生　 　，此时月球位于A、B、C、D四处中的　 　处。
【答案】（1）丁；日食；不会；从地球上观察金星的视面积比太阳的视面积小很多，无法将太阳完全遮住
（2）月全食；C
【解析】金星凌日是指金星位于地球与太阳之间时，金星将太阳照到地球的光挡住了，地球上的人在这点看不到太阳光而成为一个缓慢移动的黑点。
【解答】（1）①当发生“金星凌日”现象时，金星位于地球和太阳之间，金星位于图2中的丁位置。
②金星凌日现象产生时，金星位于地球和太阳的中间，与月球位于地球和太阳中间的日食现象类似。
③金星与地球的距离较远，从地球上观察金星，金星较小，不会出现完全遮挡住照射向地球的太阳光而产生的日全食或月全食。
（2）当月球进入地球的本影时，太阳的光线被地球完全遮挡，月球表面变暗，形成月全食；从示意图中，我们可以推断出当月球位于C处时进入地球的本影，因为此时地球位于月球和太阳之间。
15．（2025七上·拱墅期末）小乐拟通过制作和使用三球运动演示模型来研究日食。
实践1：制作三球运动演示模型
（1）如图甲所示为小乐设计的三球运动演示模型的外啮合型齿轮传动装置示意图(俯视图)，每个齿轮下的数字为该齿轮的齿数。A点为固定如图乙所示的太阳模型的位置，B点为固定如图丙所示的地球和月球模型的位置。
已知：
①外啮合型齿轮传动装置：齿轮转过圈数与齿数成反比，相连齿轮的转动方向相反。
②三球运动演示模型模拟地球、月球公转的周期比为12：1。
试从模拟地球、月球公转的周期比，地球、月球公转方向等角度对该传动装置进行评价。　 　
（2）实践2：使用三球运动演示模型研究日食
小乐在老师的指导下，正确制作了三球运动演示模型，当三球运动到如图丁所示位置时，地球模型上的C 区域可观察到　 　(选填“日全食”“日偏食”或“日环食”)。如图戊所示为太阳模型被月球模型遮掩过程中拍摄的三张照片，则按遮掩的先后顺序，依次为　 　。
【答案】（1）该传动装置可模拟地球、月球公转的周期比为12：1，但会出现地球公转和月球公转方向相反的问题
（2）日全食；③①②
【解析】（1）地球和月球的公转方向都是自西向东，地球公转周期为一年，月球公转周期为一个月。
（2）日食是当地球、月球和太阳三者几乎在同一直线上时，月球挡住了射向地球的太阳光，导致地球上的某些地区看不到太阳或只看到残缺的太阳，分为日全食、日偏食、日环食。
【解答】（1）根据题目中给出的条件，外啮合型齿轮传动装置的齿轮转过圈数与齿数成反比，且相连齿轮的转动方向相反；因此，齿轮A和齿轮B的转速比为12：1，符合模拟地球、月球公转的周期比；
但是，由于相连齿轮的转动方向相反，地球模型和月球模型的公转方向相反，不符合实际。
（2）当地球模型上的C区域可观察到日食时，太阳光完全被月球阻挡，可以判断出是日全食；
根据太阳模型被月球模型遮掩过程中拍摄的三张照片，可以判断出遮掩的先后顺序。根据照片中太阳被遮掩的部分，可以判断出遮掩的先后顺序为③①②。
16.如图所示是某同学拍摄的某次日全食不同时刻的三张照片。
（1）日食的形成原理是光的________。
（2）请画出发生日食时太阳、地球和月球三者的位置关系图________（画在的方框中）。
（3）按照日食发生的先后，三张照片的顺序是________。
【答案】（1）直线传播
（2）
（3）乙—丙—甲
【解析】（1）地球带着月球绕太阳运动，当月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线时，由于光是直线传播的，月球就挡住了太阳光形成月影，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，月球挡住了我们观察太阳的视线，就产生了日食现象。
【解答】（1）日食是月球挡住了我们观察太阳的视线而产生的一种现象，与光的直线传播有关。
（2）发生日食时，当月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线时。
（3）日食是月球运行到地球和太阳中间所产生的的现象，而月球是绕着地球自西向东公转，所以太阳的西边缘会先被遮住，然后逐渐向东移动，最后在东边缘结束，所以顺序应该是 乙—丙—甲 。
17.2022 年 11 月 8 日，天空中上演了该年度第二次月全食，我国大部分地区可以看到全食阶段的“红月亮”，且越往东部地区，观测条件越好。据此回答下列问题。
（1）在这一天，三个星球间的位置关系是(　　)
A． B． C． D．
（2）月全食发生时的正确顺序是　 　。
【答案】（1）A （2）④①②③
【解析】月全食是照射向月球的太阳光被地球球遮挡而形成的一种天文现象。月食现象发生时月球被遮挡的部分大致自左向右逐渐变大，然后自左向右逐渐消失。
【解答】（1）月全食发生时，日、地、月三者位于同一直线上，且地球位于月球和太阳之间，A正确，BCD错误。故答案为：A。
（2）随着日地月三者关系的变动，月全食发生时月球被遮挡的部分首先自左向右逐渐变大，即④①；然后自左向右被遮挡的部分逐渐消失，即②③，因此月全食的正确顺序是④①②③。
18． 读月球运行轨道图，回答下列问题。
（1）当月球由 A 处出发，经过 B、C、D 处再回到A 处时，何处可能看到月食 何处可能看到日食
（2）小明说中秋节看到了月食，小强说中秋节看到了日食，他们中谁的话不可信，理由是什么
（3）小明说发生月食的时候肯定是望(满月)，而望(满月)不一定会发生月食，你认为小明的说法正确吗
【答案】（1）A处可能看到月食；C处可能看到日食
（2）小强的话不可信。理由：中秋节为农历十五，月球位于A位置，不可能发生日食。中秋节如果日、地、月三者正好位于同一直线上，可能会看到月食。
（3）正确
【解析】日食是当月球位于太阳与地球之间，三者在同一条直线上时，被不透明的月球挡住了沿直线传播的太阳光，在地球上看不到太阳的现象；月食是当地球位于太阳与月球之间，三者在同一条直线上时，被不透明的地球挡住了沿直线传播射向月球的光，太阳光照不到月球上，看不到月球而形成的。
【解答】（1）由图可知，当月球位于A处时，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；当月球位于C处时，月亮转到太阳和地球之间时，地球的人观察太阳时，月亮遮挡太阳光线，因而形成了日食。
（2）小强的话不可信。理由：中秋节为农历十五，月球位于A位置，不可能发生日食。中秋节如果日、地、月三者正好位于同一直线上，可能会看到月食。
（3）月食发生时，月球必须位于地球和太阳之间，即处于满月的位置。如果月球不是满月，那么它就不会进入地球的阴影中，也就无法形成月食。但由于月食的发生需要月球、地球和太阳三者恰好或几乎在同一直线上，并且月球必须进入地球的阴影中，因此满月时并不一定会发生月食。
19.（2023七上·余姚期末）2022年11月8日天宇出现月全食，余姚天气晴好，观测条件甚佳。科学兴趣小组为观测本次月全食做了充分准备并进行了全程观测记录。
小组成员查阅资料了解到，月全食主要分五个阶段：
①初亏：月球刚接触地球本影；
②食既：月球刚好全部进入地球本影；
③食甚：月球中心与地球本影中心最近；
④生光：月球从地球本影冒出的刹那
⑤复圆：月球刚好完全离开地球本影
本次月全食过程及时刻如图甲所示：
小组成员的主要观测记录：月全食是从月球东边进入地球本影开始，至月球西边离开地球本影结束；地球本影在月球上的弧形轮廓模糊，没有平时见到的月相明暗界线清晰；月球全部进入地球本影后，直至全食阶段结束开始生光，始终能看到暗红色的月亮。
请根据资料、小组观测记录及你所拥有的知识，回答下列问题。
（1）本次月食发生时我国农历日期是今年十月　 　(选填“初一”或“十五”)。
（2）图乙是小组成员观察月食和月相变化过程时绘制的两幅图，其中　 　(选填“图一”或“图二”)是同学们绘制的月食图，另一幅是月相图。请你说出月相变化过程与月全食过程有哪些不同：　 　(至少说出两点)。
（3）本次月全食的全食阶段(即月球全部在地球本影内的时段)经历的时间为　 　分钟。
【答案】（1）十五
（2）图二；月相变化经历时间长，月食过程时间短；月食时明暗界面模糊，月相明 暗界面清晰；（新月完全不可见，月全食时月亮不会完全隐没，会出现红月亮；其 它合理情况也可）
（3）86
【解析】月食，又称月蚀，是一种当月球运行进入地球的阴影（阴影又分本影和半影两部分）时，原本可被太阳光照亮的部分，有部分或全部不能被直射阳光照亮，使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。月食发生时，太阳、地球、月球恰好或几乎在同一条直线上，因此月食必定发生在满月的晚上（农历十五、十六、或十七）；月食种类有月全食，月偏食和半影月食，不存在月偏食；
【解答】（1） 本次月食发生时我国农历日期是今年十月十五；
（2）图二是同学绘制的月食图，图二是月相图；请你说出月相变化过程与月全食过程有哪些不同：月相变化经历时间长，月食过程时间短；月食时明暗界面模糊，月相明 暗界面清晰；新月完全不可见，月全食时月亮不会完全隐没，会出现红月亮；其 它合理情况也可；
（3）本次月全食的全食阶段(即月球全部在地球本影内的时段)经历的时段是从18时16分到19时42分，一共是86分钟；
故答案为：（1）十五（2） 图二；月相变化经历时间长，月食过程时间短；月食时明暗界面模糊，月相明 暗界面清晰；（新月完全不可见，月全食时月亮不会完全隐没，会出现红月亮；其 它合理情况也可）(3) 86
20．（2025七上·余杭期末）在学习了光的直线传播后，某科学小组做了以下实验：
（1）同学们先利用如图甲所示的器材进行探究。在水中加入适量的白糖，不搅拌。等白糖溶解完后，打开激光器，出现了如图所示的光线。说明水槽中的溶液是　 　的(填“均匀”或“不均匀”)。
（2）图乙是同学们制作的简易“针孔照相机”。能看到烛焰在半透明的塑料膜上成的像是　 　(选填“正立”或“倒立”)的实像。为了增大烛焰所成的像，可采取的办法是：　 　 (写出一种方法即可)。
（3）最后他们又想探究路灯下人影长度的影响因素，用如图丙所示高度可调的台灯模拟“路灯”、用竖立起来的铅笔模拟“人” (铅笔顶端始终低于灯泡的高度)进行实验。
光源高度 H/cm 20 30 40 50. 60
影长L/ cm 30 15 10 7.5 6
表中为实验所测数据，根据数据可得结论：　 　。
【答案】（1）不均匀
（2）倒立；保持相机不动，使蜡烛靠近小孔一些(答案合理均可)
（3）在台灯与铅笔的距离一定时，影子的高度越高，影子的长度越小
【解析】光在同一种均匀介质中是沿直线传播的；小孔成像成的是物体倒立的实像；小孔所成像的大小与物体的大小、物到小孔的距离、小孔到光屏的距离有关，根据影响像大小的因素进行解答；影子的长度与灯的高度和人到灯的距离有关。
【解答】（1）由图可以发现光的传播方向发生改变，说明水槽中的溶液是不均匀的；
（2）蜡烛经小孔成倒立的实像，像的形状与蜡烛形状相同，像与小孔的形状无关，即蜡烛在塑料薄膜上成的像是蜡烛倒立的实像；在小孔到光屏距离一定的情况下，为了增大蜡烛所成的像，可采取的办法是： 保持相机不动， 将蜡烛靠近小孔（或换用更大的蜡烛）；
（3）根据表格中的数据可知：在台灯与铅笔的距离一定时，光源的高度越高，影子的长度越小。
21．（2025七上·金华期末）小开同学和妹妹爱玩“变成大巨人 变成小矮人”的游戏，当小开的妹妹坐在离墙壁有一定距离的床上，小开从妹妹的身后打开电筒，在墙上会出现妹妹的影子。对此，小开进行了研究和分析，请回答：
【原理分析】
（1）通过上述操作，墙壁上会出现妹妹的影子，其中所蕴含的科学原理是　 　。
【实践活动】
（2）若妹妹和墙壁的距离不变，要完成由图甲到图乙所示，其原理图如图丙，要使妹妹的影子变大，则手电筒的位置应　 　（选填“靠近”或“远离”）妹妹。
（3）小开在游戏过程中发现若保持光源、妹妹和墙壁三者的位置不变，手电筒照射的角度不变，通过上下移动手电筒的位置，可以使墙上的影子的位置发生变化，那么要使影子变高应将手电筒　 　（选填“上移”或“下移”）。
【反思总结】
（4）要使此游戏成功，应选择在　 　（选填“黑暗”或“明亮”）的环境中进行。
【答案】光在同一种均匀介质中沿直线传播；靠近；下移；黑暗
【解析】（1）根据“光在同种均匀介质中沿直线传播。光在两种不同均匀介质的接触面上会发生折射，此时光的传播方向会发生改变”分析解答；
（2）根据光的直线传播原理分析解答。
【解答】（1）当光照射到妹妹身上时，由于妹妹阻挡了光线，使得光线无法照射到墙壁上相应的区域，从而在墙壁上形成了影子，所以所蕴含的科学原理是光在同一种均匀介质中沿直线传播；
（2）结合图丙分析，当手电筒的位置应靠近妹妹时，手电筒照到墙壁上的光偏上，妹妹的影子变大；
（3）在保持光源、妹妹和墙壁三者的位置不变，手电筒照射角度不变的情况下，因为光线是沿直线传播的，当手电筒下移时，光线与墙壁的交点会升高，从而使墙上的影子变高；当上移手电筒时，光线与墙壁的交点会降低，影子也会变低，所以要使影子变高应将手电筒下移；
（4）要使此游戏成功，应选择在黑暗的环境中进行，因为在黑暗的环境中，手电筒照到墙壁上的光看起来更亮，则影子看起来更清晰。
故答案为：（1）光在同一种均匀介质中沿直线传播；（2）靠近；（3）下移；（4）黑暗。
22．（2025七上·义乌期末）小义参加学校开展的“自制小孔成像观测仪”项目化学习活动，他利用水管、卡片、手机等材料制作了一台“小孔成像观测仪”（如图所示）。
（1）小孔成像的原理是　 　；
（2）为了使所成的像更明亮，小义可以采取的措施是___________；
A．增加手机亮度 B．增加光屏与小孔间的距离
C．增加手机与小孔间的距离 D．增加小孔的孔径
（3）以下是项目化评价小组制定的“自制小孔成像观测仪”评价表。请根据评价表对“自制小孔成像观测仪”装置进行等级评定：　 　；
评价指标 优秀 合格 待改进
指标一 物距与像距的大小判断和调节 可直接读数、可调节 能大致判断、可调节 无法判断、无法调节
指标二 物体和像的大小比较 能准确比较 能大致比较 无法比较
（4）为了能更清晰地观察到像且能测量像的大小，对光屏材料的选择及处理要求是　 　。
【答案】（1）光的直线传播（2）A；D
（3）合格（4）半透明纸、带方格（刻度）的纸等
【解析】（1）物体通过小孔所成的像是倒立的实像；
（2）增加孔的大小和增加光源的亮度都可以使所成的像更明亮；
（3）根据实验器材和评价表比较得出结论；
（4）用半透明纸、带方格的纸可以测量出像的大小。
【解答】（1）小孔成像是由光沿直线传播形成的实像。
（2）为了使所成的像更明亮，经过小孔的光线增加，可以增加光源的亮度、增大小孔的直径，改变距离的远近可以改变像的大小，无法改变像的亮度，故AD符合题意，BC不符合题意。
故选AD。
（3）自制小孔成像观测仪，由于没有一定的刻线对准，因此只能能大致判断、可调节物距与像距的大小，物体和像的大小也是大致比较，因此等级评定为合格。
（4）为了实像更清晰，小孔采用半透明纸且纸上带有方格，便于精确得出像的大小。
（1）小孔成像是由光沿直线传播形成的实像。
（2）为了使所成的像更明亮，经过小孔的光线增加，可以增加光源的亮度、增大小孔的直径，改变距离的远近可以改变像的大小，无法改变像的亮度，故AD符合题意，BC不符合题意。故选AD。
（3）自制小孔成像观测仪，由于没有一定的刻线对准，因此只能能大致判断、可调节物距与像距的大小，物体和像的大小也是大致比较，因此等级评定为合格。
（4）为了实像更清晰，小孔采用半透明纸且纸上带有方格，便于精确得出像的大小。
23．（2025七上·镇海区期末）科学课上，同学们开展“制作三球运动模型”的项目化活动。
【材料准备】三个大小不同泡沫球、不同规格齿轮、齿轮轴、连杆、电机 (带动齿轮转动)等。
【设计方案】
（1）选定三个球分别代表月球、地球和太阳。
查阅资料发现运用齿轮能实现三球联动，如图为外啮合齿轮联动模式图，已知齿轮齿数之比等于其转动周期之比，如60齿和10齿的齿轮联动时，当60齿的齿轮转动一圈时，10齿的齿轮转动6圈。根据地月运动的实际周期情况，请从图甲不同规格的齿轮中选择2种进行组合，的选择是　 　(填序号)。
（2）【制作检验】根据设计方案制作模型，在演示三球运动时，应使小齿轮　 　(填“顺”或“逆”)时针转动。
（3）【评价交流】图乙是项目小组制作的三球运动模型，根据评价量表中的“科学性”维度对模型进行评价，并说明理由：　 　
“三球运动模型”评价量表
评价维度 1星 2 星 3 星
科学性 三球相对位置和相对大小均不符合实际 三球相对位置或相对大小不符合实际 三球相对位置、相对大小、公转周期局均符合实际
可靠度 难以正常转动 转动流畅，偶尔卡顿，但不影响使用 转动流畅，无卡顿
实用性 无法演示日食和月食 基本可以演示日食和月食 可以完美演示日食和月食
【答案】（1）①④
（2）逆
（3）2星，因为三球的相当位置和体积大小不合理。
【解析】（1）由文中提示可知，齿轮数之比等于圈数之比的倒数，根据地球和月球的公转速度选择合适的齿轮。
（2）月球的公转方向为自西向东，即沿逆时针方向。
（3）太阳的体积应最大，月球的体积最小。
【解答】（1）月球公转一周的时间约为1个月，地球公转周期约为12个月，所以应选择12：1的齿轮。故答案为：①④。
（2）相同时间内小齿轮转动的圈数更多，可知小齿轮上的是月球，月球公转方向自西向东，所以应沿逆时针方向转动。
（3）由图乙可知，三球的相当位置和体积大小不合理，基本可以演示日食和月食，所以为2星。
24．（2025七上·乐清期末）某校科学学习小组同学根据工程实践的一般过程，选择合适的材料，制作太阳、地球和月球三球运动演示模型。以下节选部分工程实践的过程：
【明确问题】
任务：设计制作三球运动演示模型，能够演示日食和月食的成因。
【设计方案】
（1）机械装置采用齿轮实现动力的传递，已知地球绕太阳转一圈为一年，月球绕地球转一圈为一个月，即地月公转周期比为12：1，现有如图甲A、B、C齿轮各一个。为保证地月公转周期比为12：1，请写出齿轮组合的顺序。　 　
（2）图乙中日、地、月三者在同一直线，则可能会出现的天文现象是　 　。
（3）小乐在使用该模型的过程中发现，即便真实模拟了日、地、月三者的相对运动，但每月都会发生月食，与实际不符。小乐应如何调整该装置，才能解释满月当天不一定出现月食这一事实。　 　。
（4）【检验作品】
小乐演示模型后，老师指出该作品只演示了日偏食， “模拟演示”指标为“待改进”等级。为使“模拟演示”评价指标至少能达到“合格”等级，请写出改进模型的一种方法：　 　。
日食成因模拟实验评价量规
评价指标 作品等级
优秀 合格 待改进
比例大小 能较好模拟出日地月三者比例大小关系 能基本模拟出日地月三者比例大小关系 未能模拟出日地月三者比例大小关系
演示 能模拟出3种不同类型的日食 能模拟出2种不同类型的日食 能模拟出1种不同类型的日食
【答案】（1）B、A、C
（2）日食
（3）把地球公转平面与月球公转平面错开一定的夹角或地球和月球的中心不在同一高度
（4）减小月球模型的体积或增大月球模型的体积、增大月球模型与地球模型之间的距离或减小月球模型与地球模型之间的距离
【解析】 日食又叫做日蚀，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。 月食，又称月蚀，是一种当月球运行进入地球的阴影（阴影又分本影和半影两部分）时，原本可被太阳光照亮的部分，有部分或全部不能被直射阳光照亮，使得位于地球的观测者无法看到普通的月相的天文现象。
【解答】（1） 图乙中日、地、月三者在同一直线，则可能会出现的天文现象是 日食，此时月亮在中间，可能会挡住太阳的光，地球上的人看不到太阳；
（2小乐应如何调整该装置，才能解释满月当天不一定出现月食这一事实。 把地球公转平面与月球公转平面错开一定的夹角或地球和月球的中心不在同一高度，这样太阳的就可以打到月球上，就会出现不一定每月都出现月食现象 ；
（3）小乐演示模型后，老师指出该作品只演示了日偏食， “模拟演示”指标为“待改进”等级。为使“模拟演示”评价指标至少能达到“合格”等级，请写出改进模型的一种方法： 减小月球模型的体积或增大月球模型的体积、增大月球模型与地球模型之间的距离或减小月球模型与地球模型之间的距离 ；
故答案为：（1） 日食 （2） 把地球公转平面与月球公转平面错开一定的夹角或地球和月球的中心不在同一高度 （3） 减小月球模型的体积或增大月球模型的体积、增大月球模型与地球模型之间的距离或减小月球模型与地球模型之间的距离
思维导图
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
典例分析
举一反三
3°
典例分析
举一反三
课后巩固
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