第四章三球模型 专题培优-2025-2026学年浙教版七年级上册科学

日地月三球模型 一、方法： 1、齿轮类型 齿轮转速：①不同轴：转速与齿轮数之间成反比 ②同轴：转速相同 齿轮转向：转动方向相反 2、皮带类型 皮带轮转速：转速与直径之间成反比 皮带轮转向：皮带“8”字型相反；皮带“梯形”同向 3、转轮必须偶数个 二、例题 1．为了更直观地展示月食的科学奥秘，项目小组同学开展了“制作三球仪”的工程实践活动。通过查阅资料，他们分析并提出了如下验收标准。 评价维度 优秀 良好 待改进 公转周期 地、月公转周期比为12：1 地、月公转周期长短关系合理 地、月公转周期长短关系不合理 演示效果 能观察到月球 进入地球的影子中 能模拟月食发生时的三球位置关系 不能模拟月食发生时的三球位置关系 小明制作了如图甲所示模型，利用不同大小的泡沫球模拟日、地、月，并将其固定在齿轮上，通过齿轮传动，实现三球相对运动。 (1)月食发生的原理是光的 ； (2)【明确问题】 小明发现该模型未能实现地、月公转周期比为12：1，即齿轮B绕齿轮A转1圈，齿轮B自身转12圈。 【设计并实施方案】 资料：当齿轮啮合（如图乙）时，齿轮A与齿轮B的齿数比例为12：1时，即可实现上述要求。探究发现，某套齿轮的齿数与齿轮直径关系如图丙。可供选择齿轮的直径有：5cm、10cm、20cm、40cm、60cm、80cm、100cm、120cm。为解决上述问题，且模型转动流畅，结合图甲中三球模型的规格，应选择的齿轮A、B的组合是 ； 【检验作品】为科学演示月食现象，检验过程中，应保证地球的转动方向正确。 (3)请在图甲的“→”上用箭头表示地球的转动方向 ； (4)【改进完善】 检验发现，调整后的模型在月食演示效果中的评定等第为良好，为使其达到优秀标准，你的改进方案是 。 2．如图所示是小塘在网上买的一些零件，并组装成一个三球仪模型，它可以帮助我们学习和理解太阳、月亮、地球的位置关系。 (1)月球公转与地球公转周期比约为1:12；在组装时，能实现大齿轮与末位小齿轮转动速度比为1:12的为： 。（选填“A”或“B”） (2)如图所对应的日期接近中国二十四节气中的______（填字母）； A．春分 B．夏至 C．秋分 D．冬至 (3)小塘提出，这一模型只能粗略表示日地月三者的相对位置关系，与实际的太阳系和地月系情况相比，还是有较大差别的，请写出一点差别： 。 3．2025年3月29日，今年全球首场日食现象———日偏食上演。 (1)图甲为地球公转示意图，当天地球的位置最接近图中的 （填序号）。当天，宁波的昼夜长短情况是 。 (2)如图乙所示是“三球运动模型”，C球绕B球转动，B球绕A 球转动。当 （填字母）球转动至另两球之间，且三球成一条直线时可以模拟日食时日地月的相对位置。 4．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。 （2）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）。 【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。 【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 5．如图，三球运动模型能直观演示日食和月食的成因。制作三球运动演示模型时，机械装置中常用齿轮或皮带实现动力的传递。查阅资料可知：地球自转和公转方向相同：地球绕太阳运动1圈时，月球绕地球运动12圈。 (1)用一个大功率的LED灯模拟阳光，应将LED灯装在球 ； (2)如图所示的三球间的位置关系，有可能产生月食的是___________； A． B． C． (3)在用皮带实现动力传递时，为了确保地球自转和公转方向相同，应选择的皮带缠绕方式是 ； (4)下列齿轮传动方式中，图上数据为齿轮的齿数，能实现大齿轮与末位小齿轮转动速度比为1∶12且能准确模拟三球运动方向的是___________。 A． B． C． D． 6．某班级工程实践小组的同学制作日地月三球运动演示模型。 （1）确定标准。下列因素中，确定标准时不需要考虑的有 。 A．天体运动周期的比例      B．天体间距离的比例 C．模型材料的颜色         D．模型的大小 （2）设计方案。 图甲是常见的摩擦型带传动方式，若在传动轮定位轴上安装大小不同的球代表太阳、地球及月球，模拟日地月的相对运动。 ①大轮和小轮的周长之比应为 。 ②图甲大轮定位轴上安装的球模拟太阳，小轮定位轴上安装的球模拟地球。 （3）实施方案。 （4）检验作品。 ①演示绕日公转：如图乙所示，转动手柄，自上往下观察时，使球B绕球A以 （选填“顺时针”“逆时针”）方向转动。 ②演示日食：小球C运动至 （选填“a”“b”“c”或“d”）位置来模拟日食。 （5）改进完善。 （6）发布成果。 三球模型参考答案 1．(1)直线传播 (2)120cm和10cm (3)逆时针 (4)将太阳模型换成灯泡或在太阳模型表面缠绕LED灯 2．(1)A (2)D (3)模型中的地球和月球大小比例与实际不符；地球与太阳的距离与实际不符等。 3．(1) ② 昼长夜短 (2)C 4． ①④ 逆 由图乙可知，三球的相当位置和体积大小不合理，可以比较流畅的转动，基本可以演示日食和月食，所以为2星。 5．(1)A (2)A (3)甲 (4)AB 6． （1）C （2）12：1 （4）逆时针 b 1 学科网（北京）股份有限公司 $