内容正文:
4.3日地月的相对运动
知识梳理
知识点1 光的传播
1)光的传播不需要介质;光在同一种均匀物质中是沿直线传播的(①小孔成像②影子的形成③月食、日食④步枪瞄准、列队排整齐)。光在真空中传播的速度最快(3×108m/s),空气中次之。光年是长度单位。
2)小孔成像:在一块硬纸板上戳一个小针孔,把它对着光源(例如蜡烛火焰)放置,在纸板的另一侧竖放一块毛玻璃,适当调节它的位置,在毛玻璃出现的就不是一片均匀的光亮或小孔的像,而是光源清晰的倒像,这个现象我们称它为小孔成像。小孔成像是光的直线传播的结果,这个像跟光源(或物体)的关系是上下倒置、左右互换。这个像是光源(或物体)的像,而不是小孔的像。
3)小孔成像特点:
(1)成上下左右倒立的实像
(2)屏幕越远,像越大,物体越远,像越小
(3)距离很近时,光斑形状与小孔形状相同;距离很远时,光斑形状与光源相同
(4)孔大时,光斑形状与小孔形状相同;孔小时,光斑形状与光源相同
知识点2 月球的运动
1. 月相基本概念
月相的概念
月球的各种圆缺形态
月相的形成
①月球绕地运动,地—月—日三者关系的变化;
②月球本身不发光、不透明;
月面不变的原因
(同一个月面对地球)
由于月球的自转周期和绕地球公转的周期是相同。
(29.53天)
2. 月相变化规律
如图为月相从初一的新月到初七、初八的上弦月;十五、十六的满月;二十二、二十三的下弦月;再到初一的新月的变化过程。即新月→上弦月→满月→下弦月一新月。月相变化的一个周期,称为朔望月,平均为29.53天
知识点3 日食
1. 概念:地球上某些地区有时候会看到太阳表面全部或部分被遮掩的现象,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,并且三个星球正好或接近排成一条直线时(如图所示),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。
3. 日食类型:(1)日偏食:当月球遮住太阳的一部分。 (2)日环食:当月球遮住太阳的中心部分。
(3)日全食:当月球遮住太阳的全部。
4. 方向
日食的方向:太阳被月球遮掩从西缘(右边)开始,东缘(左边)结束,即由西向东。
知识点4 月食
1. 概念:月面部分或全部变暗的现象,叫月食。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。
2. 月食形成的原因
(1)月球本身不发光,靠反射太阳光而发亮。
(2)地球是不透明的球体,太阳光照到地球,在地球后面会留下一条阴影,此时太阳、地球、月球的位置接近一条直线,且地球在太阳和月球的中间,月球被地球的阴影逐渐遮掩时,就形成了月食现象。
3. 月食类型
(1)月全食:月球全部进入地球阴影区而变暗的现象。(2)月偏食:月球部分进入地球阴影区而变暗的现象。
4. 方向
月球被地球遮掩从东缘(左边)开始,西缘(右边)结束,即由东向西。
经典例题
题型一 光的传播、小孔成像
1.阳光下树影里有一个个圆形的亮斑,这一现象能说明( )
①光的传播速度很大;②太阳是球状体;③树叶间的透光孔都是圆形的;④光在空气中沿直线传播。
A. ①② B. ②③ C. ②④ D. ②③④
2.小明在学习“光的传播”时,看到老师的一个演示实验,过程如下:①用激光笔射向水中,观察到光线是一条直线(如图所示);②在A点处用漏斗向水中慢慢注入海波溶液,观察到光线发生了弯曲;③经搅拌后,观察到光线又变直。小明根据上述现象得出的结果,正确的是( )
A. 光的传播需要介质 B. 光只有在水中才沿直线传播
C. 光在海波溶液里不能沿直线传播 D. 光在同一种均匀介质中才沿直线传播
3.下列光现象与日食的形成原因不同的是( )
A.小孔成像 B.雨后彩虹C.手影游戏D.树下彩虹
4.探究树荫下光斑的综合实践活动。
(1)为了研究孔的大小对光斑的影响,设计了四种开有不同形状孔的卡片甲,并用另一张卡片乙覆盖在甲上。如图所示,从图示位置沿箭头方向水平移动乙,观察光斑形状的变化情况,下列合乎要求的是________。
(2)研究距离的大小对光斑形状的影响时,用开有尺寸大小为1厘米的菱形孔的卡片甲对着太阳,当卡片距地面30厘米时,光斑呈________形,将卡片逐渐远离地面时,光斑逐渐变________(填“亮”或“暗”)。
(3)活动中太阳通过小孔在地面上形成的光斑的现象称为小孔成像,小孔成像现象说明了________。
5.如图所示,用钉子在易拉罐底部的中央钻一个小孔,将易拉罐的另一端顶部剪去后,蒙上一层半透明塑料薄膜,这样就制成了一个小孔成像的实验装置。把点燃的蜡烛置于小孔前的适当位置,观察并研究小孔成像的特点。
(1)烛焰在塑料薄膜上所成的是________(选填“实像”或“虚像”)。
(2)如果易拉罐底部小孔是三角形,则他在半透明塑料薄膜上看到的是 。
A. 三角形光斑 B. 圆形光斑 C. 烛焰的正立像 D. 烛焰的倒立像
(3)当蜡烛靠近小孔时,烛焰在塑料薄膜上所成的像会________。(选填“变大”、“不变”或“变小”)
(4)晴天太阳透过树叶缝隙在地面上形成圆形光斑与上述原理相同。圆形光斑大小不一的原因是______________。
题型二 月相
1.2019年1月嫦娥四号探测器成功着陆月球“背面”,之后月球车开始在月球“背面”的A处巡视探测,如图所示。月球在绕地球一周的过程中,月球车要经历强光照射的高温考验时段,该时段为农历( )
A . 初一前后 B .初七前后 C .十五前后 D .二十二前后
2.土星是太阳系的第二大行星,每378天便会发生一次土星“冲日”现象。所谓“冲日”是指位于地球轨道外侧的大行星和地球运行到与太阳同一条直线上,而且地球处于大行星和太阳之间。在土星“冲日”期间用天文望远镜观察土星,则看到的土星“星相”类似于( )
A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月
3.读月球运行示意图(如图所示),回答下列问题。
(1)当月球运行至C处时,我们在地球上看到的月相是图中的__ __(填字母序号)。
(2)春节晚上,月球在图中的________(填字母序号)位置。
(3)当月球运行到A处时,我们观察到的月相其名称是________,此时的农历日期是______;随着月球继续绕地球运动,在这个农历月中我们看到的月亮的月面面积将____________。
(4)在A、B、C、D四处中,可能发生月食现象的是__ __处。
4. 读月相形成示意图,完成下列问题:
(1)B的月相叫________,出现的时间是________。
(2)C的月相叫________,出现的时间是________。
(3)由此可见,月球自己转动一圈的时间与月球绕地球转动一圈的时间________。(填“相同”或“不同”),
原因是 。
题型三 日食、月食
1.地球进入下列哪个区域发生日全食( )
A.A区 B.B区 C.C区 D.D区
2. 2009年7月22日出现的日全食奇观是近500年来我国境内日全食持续时间最长的一次,日全食最长持续时间为6分38.8秒,因此被称作“世纪日食”。如图所示,一位美术爱好者在观察时,绘成了几幅图画,根据日全食的过程判断,下列图片的先后顺序应该是( )
A. ③②①④ B.④①②③
B. ①②③④ D.②③④①
3.2018年1月31日(阴历十二月十五),天空中出现难得一见的“蓝血月”。当天晚上月球的位置大致位于( )
A . 1附近 B .2附近 C .3附近 D .4附近
4.某同学在模拟日食实验时,绘制了如图所示的试验图:大球代表太阳,小球代表月球,“眼睛”表示该同学在地球上的观察点。读图后回答下列问题:
(1) 此时可以观察到的日食类型是 ______;
(2) 当小球沿着②方向移动到一定位置时,可以看到的日食类型是______ ;
(3) 当小球沿着①或③方向移动时,可以看到的日食类型是______ ;
(4) 从中可以得出,日食的不同类型的形成与下列因素有关的是______ 。
①观测者在月球阴影区的位置;②时间不同;③月、地距离不同;④月球的大小
A . ①② B . ②③ C . ①③ D . ②④
5.月球是地球惟一的天然卫星,它与许多自然现象的发生有着密切的联系.读图回答问题.
(1)图1、图2中,反映日食成因的示意图是 ,日食发生的必要条件是: .
(2)日食发生时,对应的月相必然是 .(单项选择)
A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月
(3)2007年8月28日晚,杭州学生看到的月食过程与下列图序相符的是 .(单项选择)
A.甲一乙一丙一丁 B.乙一甲一丁一丙 C.甲-丙一乙一丁 D.丙一丁一甲一乙
综合练习
1.当地球在日月之间,且位于日月中心的连线位置附近时,地球上所见的月相是( )
A.满月 B.新月 C.上弦月 D.下弦月
2.下列四幅图中,可以表示形成上弦月的三个天体位置关系的是( )
A. B. C. D.
3.2017年6月17日(农历五月廿三),结合右图分析,下列说法错误的是( )
A . 当月球位置在1时,此时的月相为满月
B . 此时月球的位置大约在图中的6
C . 此时太阳直射点向北回归线移动
D . 当月球位置在5时,可能会出现月全食
4.如图是大潮、小潮出现的原理图,下列有关月相的叙述,正确的是( )
①图中大潮出现当日的月相是新月
②图中大潮出现当日的月相是满月
③图中小潮出现当日的月相是上弦月
④图中小潮出现当日的月相是下弦月
A.①③ B.②④ C.①④ D.②③
5. 2015年3月30日(农历二月初六),太阳系的“行星王者”木星与曼妙的“月亮姑娘”近距离接触,上演一幕动人的“星月童话”,我国多地可欣赏到木星合月的美景。此时地球上可以看到的景象最接近下列图示中的(图中白色圆代表木星,白色的半圆代表月亮)( )
A. B. C. D.
6. 2018年1月31日(农历腊月十五),时隔152年的“超级蓝血月全食”,即超级月亮、蓝月亮(蓝月并不是说月亮变成蓝色的,而是指一个月中同时出现两次满月的情况)、红月亮三月合一的天文奇观再次横空出世,引众人举头望月。下图是地球绕日公转示意图,下列说法错误的是( )
A.月亮“超级大”是由于当天月球离地球较近
B.当天地球位置位于C,D之间
C.当天奇观发生时,地月、地日连线基本相互垂直
D.当天的月相为满月
7.学习了光学知识后,爱动脑筋的小明和小红想自己探究小孔成像现象。如图所示,他们给两个空罐的底部中央分别打上一个圆形和方形的小孔,再用两片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。分别将小孔对着烛焰,可以看到烛焰通过小孔所成的像。
(1)通过实验,可见烛焰在塑料膜上成的都是倒立的________(选填“实像”或“虚像”)。像的形状与小孔的形状________。(选填“有关”或“无关”)
(2)若保持蜡烛到小孔距离不变,将塑料膜朝远离小孔的方向移动,像会更________(选填“大”或“小”),像会更________(选填“亮”或“暗”)。
8.皮影戏是一种使用平面的、关节可动的物品,将其置于光源与半透明幕布(比如白纱布)之间,用以叙说故事的传统表演艺术。科学课上同学们开展了“自制皮影戏道具”项目化学习活动,利用灯光照射皮影,使其呈现在幕布上,此次活动包括原理探究、项目评价、制作改进三个环节。
【原理探究】
(1)小组同学利用事先制作好的道具进行了皮影展示,如图甲所示,屏幕“投影”均是黑白 ,形成黑白“投影”所利用的科学原理是 ;
【项目评价】
评价量规既是作品制作过程的指引,又是作品等级评定的依据,小组同学制定了如下评价量规:
自制皮影戏道具评价量规
评价指标
作品等级
优秀
合格
待改进
皮影效果
可用两种方法改变“投影”大小
?
无法改变大小
装置搭建
内部元件稳定,不会轻易翻转或移动
内部元件较稳定,会翻转或移动
元件会轻易翻转或移动
装置外形
外形简约、美观,材料外形轻便不易破损
外形简约,材料轻便但易破损
没有外包装
(2)评价量规表格中“?”处应该写: ;
(3)根据评价量规中评价指标“皮影效果”,该小组的道具的等级被评价为“优秀”;在幕布固定不动的前提下,结合图乙,你认为该小组同学将屏幕中的“投影”变大,所采用的方法有:
(写出其中一种);
【制作改进】
( 4 )小组同学查阅资料了解到,宋代的皮影戏不仅栩栩如生,而且屏幕中的角色“形象”五 颜六色。于是同学们又将彩色的透明皮影放在幕布前面,然后用灯光投射出影像。如图丙,在照射一朵透明带绿叶的红花时,小组同学用了红光,幕布上得到一朵带黑叶的红花。
9. 2020年4月8日(农历三月十六),年度超级大月亮点亮夜空。
(1)这一天的月相最接近下图中________。
A.新月 B.上弦月 C.满月 D.下弦月
(2)当天地球处在如图甲中的________位置附近。(填写字母)
(3)超级月亮看起来比平时大又亮,是因为它到达了近地点,如图乙是月球绕地球运动的示意图,已知M是近地点、N是远地点。则月球在图乙中________点(选填“M”或“N”)时速度大。
10.学习了光的直线传播知识后,小z和同学一起利用生活中的废旧物品探究小孔成像特点。
(1) 如图所示,小郭用硬纸筒制作“针孔照相机”来探究小孔成像。他发现蜡烛和小孔的位 置固定后,移动内筒改变半透明薄膜离小孔的距离,像的大小会发生改变,于是他测出了小孔到半透明薄膜的距离不同时像的高度,填在表格中:
小孔到半透明纸的距离 s/cm
2.0
4.0
6.0
8.0
10.0
像的高度 h/cm
1.0
2.0
3.0
4.0
5.0
从数据可以看出:当蜡烛和小孔的距离保持不变时,半透明薄膜离小孔越远,像越大。根据数据进一步判断:当半透明薄膜距小孔 12cm 时,像的高度是 cm。
(2) 小科用一次性杯子和半透明薄膜也做了一个“针孔照相机”。他在一次性杯子的底部用 针戳了一个小孔,在杯口蒙上一层半透明薄膜。小科在实验室用这个“针孔照相机”来观察蜡烛通过小孔所成的像,图中观察方法正确的是 (选填“A”或“B”)。
(3) 为了进一步探究小孔成像的性质,小科可选择的最佳光源是 。
A. “E”形光源
B. “W”形光源
C. “R”形光源
11.某同学在模拟日食实验时,绘制了一张实验图:实验中大球代表太阳,小球代表月球,“眼睛”表示该同学在地球上的观察点。读图后回答以下问题。
(1)此时,可以观察到的日食类型是________;当小球沿着②方向水平移动时,可以观察到________;当小球沿着①或③方向移动时,可以观察到________。
(2)观察日食时,能否观察到月球?________。
12.物体在灯光下会投下影子,小实发现教室里的影子有浓有淡。
(1) 请画出物体在点光源 S 照射下在地面投下的影子。
(2) 小实根据影子的成因思考后发现:家里客厅天花板上的灯光布局并不合理。灯光布局如图甲,其示意图如图乙。请分析该灯光布局不合理的原因 ;并提出合理的设计方案,画在答卷纸的图丙中。
13.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________。
14.在一块方形纸板的中心挖一个正方形的小孔,把这块有方孔的纸板对准阳光,当纸板和地面相距一定距离时,在地面上能观察到一方形黑影,你还会发现方形黑影的中心有一个圆亮斑(如图所示),请你回答以下问题:
(1)地面上出现的方形阴影是________的影子,是________造成的现象。
(2)阴影中心的圆亮斑是什么?________。
(3)如果在日偏食或日环食时观察该现象,地面上应出现的图案是什么样的?________。
(4)夏天在林中散步时,我们会看到地面上呈现很多的圆亮斑,请问树叶间的缝隙一定是圆的吗?________
15.如图1,“金星凌日”是地球上观察到金星从太阳上移过的现象,如图所示为发生“金星凌日”现象时的示意图,读图回答下列问题:
(1)发生“金星凌日”现象时,图2中金星的位置应在什么地方?________ 。
(2)“金星凌日”现象发生的原理与________(填“日食”或“月食”)相似。
(3)发生“金星凌日”现象时,会不会出现类似于日全食或月全食的现象?________。请简单说说理由:________。
小东和几位同学做手影游戏时发现,手影的大小经常在改变,那么手影的大小与哪些因素有关?他猜想:影子的大小可能与光源到物体的距离有关,他们借助如图甲所示的实验装置来探究影子高度与光源到物体距离的关系。
16.实验中,把手电筒正对黑板擦由近及远先后放在距离黑板擦不同的位置,保持其他因素不变, 分别测出影子在墙面上的高度,记录数据如下表所示:
手电筒和黑板擦的距离L/cm
20
30
40
50
60
70
黑板擦影子的高度H/cm
20
17
14.5
13.6
13
12.6
(1) 分析数据他们发现:若保持其他因素不变,当手电筒由近及远逐渐远离黑板擦时,影子 的高度随之 。
(2) 当手电筒距离黑板擦较远时,观察图像的变化趋势发现,影子高度变小得 (填“快”或“慢”);设想当手电筒距离黑板擦足够远时,影子的大小将 。
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