4.3 日地月的相对运动 教案- 2026-2027学年科学浙教版七年级上册

4.3 日地月的相对运动

一、基本信息

 

二、核心素养目标

1. 通过实验探究，知道光在同一均匀介质中沿直线传播，了解光线、光速等基本概念（科学观念、探究实践）。

2. 制作针孔照相机，理解小孔成像原理，能解释生活中与光的直线传播相关的现象（科学思维、探究实践）。

3. 知道月球的自转和公转特点，理解月球总是只有一面朝向地球的原因（科学观念）。

4. 运用三球仪或模型模拟日地月相对运动，理解日食和月食的形成原因、过程、类型及差异，知道日食和月食都是可以预报的普通天文现象（科学观念、科学思维、探究实践）。

三、教学重难点

教学重点：① 光的直线传播及应用；② 日食和月食的形成原因、类型与亏损方向

教学难点：① 针孔成像的光路原理；② 日食月食的天体位置关系及亏损方向判断

四、教学过程

环节一：情境导入——"手影"到"天象"（3~5分钟）

【教师活动】课前关闭教室大灯，用手电筒在幕布上做手影游戏（小鸟、小兔等）。提问：为什么手放在光源前会在屏幕上出现影子？这个简单的原理，在宇宙尺度上又会发生什么壮观的现象？

【学生活动】生：因为光被手挡住了！光是走直线的，不能拐弯。

【知识点】影子的形成正是"光沿直线传播"的直接证据。从手影到日食月食，原理是相通的——都是光沿直线传播的结果。

【设计意图】七年级学生对手影游戏有天然的亲近感。从"玩"切入，消解对天文内容的畏难心理，同时为后续日食月食的原理打下"光沿直线传播"的认知锚点。

环节二：光的直线传播（8~12分钟）

【教师活动】教材第159页探索活动：(1)点燃艾叶条产生烟尘，将激光射入烟尘中；(2)将激光射入滴有牛奶的水中；(3)将激光射入有机玻璃板中。依次观察激光的传播路径。

【学生活动】生：用烟尘能看到激光是一条直线！
生：水和玻璃里也是直的！

【知识点】实验结论：光在同一均匀介质中是沿直线传播的。

⚠ 安全提醒：激光束方向性强、亮度极高，严禁对着人的眼睛！

 

【设计意图】设置了三种不同介质（气体/液体/固体）的对比实验，让学生通过多案例归纳，自主得出"同一均匀介质"的限定条件，为后续光的折射埋下伏笔。

环节三：光线与光速（5~8分钟）

【教师活动】引出"光线"概念：实际的光线我们看不到路径，但为了形象表示，我们用带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这就是"光线"。强调：(1)光线是理想模型，不是真实存在的；(2)箭头一般画在直线中间位置；(3)画光路图时必须用实线+箭头。

【知识点】光线：用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向。注意：光线是人为建立的一种物理模型，实际并不存在。

【教师活动】光速介绍：光在真空中传播速度最大（约3×10⁸ m/s），在空气中接近真空中的速度，在水中约为真空中的3/4，在玻璃中更慢。

【知识点】光速排序（由快到慢）：真空 > 空气 > 水 > 玻璃。光在真空中速度最大，在不同介质中的传播快慢不同。

【设计意图】"光线"是一种理想模型（类似上节"地轴"），需要学生理解"模型≠真实"。通过对比不同介质中的光速排序，渗透"介质影响传播"的物理思想。

环节四：探究实践——制作针孔照相机（8~12分钟）

【教师活动】教材第160页：用不透明纸盒、卡纸、半透明纸制作针孔照相机。准备大孔、中孔、小孔三种镜头，依次观察窗外景物在半透明纸上所成的像。记录像的特征（正倒、大小、明亮程度）。

【学生活动】生：像都是倒立的！
生：孔越小，像越清晰但越暗；孔越大，像越亮但越模糊。

【知识点】针孔成像（小孔成像）原理：光沿直线传播→物体上部发出的光通过小孔投射到下方→形成倒立的实像。像的大小与物距、像距有关：保持镜头位置不动，缩短光屏到小孔的距离→像变小但看到的景物范围变大。

【知识点】针孔成像特点总结：①像为倒立实像；②像的清晰度与孔的大小有关（孔越小越清晰）；③像的亮度与孔的大小有关（孔越大越亮）。

针孔成像口诀：小孔成像倒立像，孔越小来像越清，孔越大来像越亮。光沿直线传播是根本！

 

【设计意图】针孔照相机是一个能让七年级学生亲手"造出"光学仪器的探究活动。通过改变孔径对比成像效果，引导学生建立"孔径→清晰度/亮度"的定性认知。

环节五：月球的运动（5~8分钟）

【过渡语】光的直线传播帮助我们理解光的行为。接下来我们把目光投向月球——月球绕着地球转动，它自己也在转动。但奇妙的是，月球总是只有一面朝向地球。为什么会这样？

【教师活动】展示月球运动动画/示意图。引导读书：月球自身不发光，靠反射太阳光。月球绕自身轴自转的同时绕地球公转。

【学生活动】生：我以为是月球不自转所以才总是一面对着地球。
生：但是老师说月球也自转的，那怎么会一直同一面呢？

【知识点】月球运动的三个关键事实：①月球自身不发光，靠反射太阳光发光；②月球有自转（绕自身轴）和公转（绕地球）；③月球自转和公转的周期相同，都是约27.3天，因此总是只有一面朝向地球。

典例：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  ）