4.3 日地月的相对运动（教学课件）科学新教材浙教版七年级上册

科学七年级上册 •人教版 第3节 日地月的相对运动 第四章 多种多样的运动 教学重难点 教学难点 教学重点 1.光的直线传播 2.月球的运动 3.日食 4.月食 1.光的直线传播 2.月球的运动 3.日食 4.月食 课堂引入 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? 知识点1 光的直线传播 1.小孔成像：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。墨翟指出，物体通过小孔所形成的像是倒像，据此推测光是沿直线传播的。 知识点1：光的直线传播 2.直线传播的光：茂密的森林，城市的夜晚，浓雾弥漫的公路，也能看到一束束沿直线传播的光。那么，我们能否通过实验来证实呢? 知识点1：光的直线传播 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。 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。 探索新知 1.光线：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，这样的线叫作光线，如图所示。 2.光的传播：光能在空气、液体、固体等透明物体中传播，也能在真空中传播。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3X108m/s，在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度，在水中的传播速度约为真空中的3/4，光在玻璃中的传播速度比在水中的传播速度更小。 知识点1：光的直线传播 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，半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。 探索新知 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的像的特征。 (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? 探索新知 典例分析 例1 小东在学习“光的传播”时，看到实验过程如下：①用激光笔射向水中，观察到光线是一条直线（如图所示）；②用长颈漏斗向水底缓慢注入浓盐水，观察到光线发生了弯曲；③经搅拌均匀后，观察到光线又变直了。该实验的目的是为了得到下列哪个结论（　　） A．光在水中沿直线传播 B．光在浓盐水里不能沿直线传播 C．光的传播需要介质 D．光在同种均匀介质中沿直线传播 【解析】从①中发现光在水中沿直线传播，而②中的光线不再沿直线传播，不同于①的是介质不再均匀，③现象中的光线又沿直线传播，是由于经过搅拌后，介质又变得均匀，故可以得出，光在同种均匀介质中才沿直线传播，故D符合题意，ABC不符合题意。 故选D。 典例分析 例2 如图所示，用蜡烛作为光源，在木板上钻一个小孔，发现光线透过小孔在墙壁上形成倒立的像，下列说法正确的是（　　） A．小孔成像说明光在同种均匀介质中沿直线传播 B．木板上的小孔一定是圆形的 C．保持蜡烛和墙位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，蜡烛在墙上像的大小不变 D．蜡烛在墙上形成的像是正立的像 【解析】A．小孔成像是由于光在同种均匀介质中沿直线传播形成的，成倒立的实像，故A正确； B．小孔成像成的是物体的像，与小孔的形状无关，小孔不一定是圆形的，故B错误； C．因为成像的大小取决于蜡烛到小孔和墙到小孔的距离，保持蜡烛和墙的位置不变，将木板向靠近墙的方向移动，墙与小孔距离变小，蜡烛到小孔的距离变大，根据光沿直线传播可知，像变小，故C错误； D．小孔成像是光的直线传播造成的。蜡烛在墙上成的像是实际光线会聚而成的，是倒立的实像，故D错误。 故选A。 典例分析 例3 关于光现象，下列说法正确的是（　　） A．光总是沿直线传播 B．光在空气和水中的传播速度相同 C．影子是由光的直线传播形成的 D．小孔成像不是光的直线传播形成的 【解析】A．光只有在同种均匀介质中才是沿直线传播的，故A错误； B．光在空气中的传播速度大于在水中的传播速度，故B错误； C．沿直线传播的光被不透明的物体挡住后会形成影子，影子是光的直线传播形成的，故C正确； D．小孔成像是由于光的直线传播形成的，故D错误。 故选C。 知识点2 月球的运动 1.月亮为什么是亮的：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，月球自身并不发光，它能反射太阳光。月球的一面被太阳光照亮，另一面是黑暗的。 2.月球的运动：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。 知识点2：月球的运动 3.我们看到的月球：如果月球绕着它的轴自转为什么我们又观察不到它的自转呢?这是因为月球的自转和公转周期相同，因此月球总是以同一面朝向地球。月球在自转的同时，绕着地球公转，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。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，可以拍到月球表面清晰的照片 知识点2：月球的运动 典例分析 例1 图示仪器是三球仪，常用于模拟地球、月球、太阳的相对运动，下列相关说法正确的是（    ） A．图中模拟太阳的是丙球 B．该仪器可用于演示日食和月食的成因 C．太阳、地球运行到图示位置时，这一天杭州刚好昼夜平分 D．模拟地球的公转运动时，从三球仪上方俯视，应使乙球顺时针旋转 【解析】在三球仪中，通常体积最大的模拟太阳，由图可知，甲球体积最大，所以模拟太阳的是甲球，丙球模拟月球，乙球模拟地球，A错误。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；月食是由于地球运行到月球和太阳之间，并且三者正好或几乎在同一条直线上时，地球挡住了太阳射向月球的光。该三球仪可以模拟这些位置关系，所以可用于演示日食和月食的成因，B正确。从图中可以看出，此时太阳直射点不在赤道，杭州不会出现昼夜平分现象（春分日和秋分日太阳直射赤道，全球昼夜平分），C错误。地球公转的方向是自西向东，从三球仪上方俯视，应使乙球（模拟地球）逆时针旋转，D错误。故选B。 典例分析 例2 在一个时间段中，某两天的太阳、地球、月球的位置关系如图所示。下列说法正确的是（ ） A．图中时间段是阳历中的一个月 B．图中时间段中月相的变化是“望→下弦→朔→上弦→望” C．图中时间段内月球除了公转也在自转，周期均是29.53日 D．这两天不可能出现月食现象 【解析】月相变化的顺序是：新（朔）月→娥眉月→上弦月→盈凸→满（望）月→亏凸→下弦月→残月→新（朔）月，就这样循环，月相变化是周期性的，周期大约是一个月。读图可知，图示时间段为阴历中的一个月，月相的变化是“望→下弦→朔→上弦→望”，故A错误，B正确。月球的公转和自转周期都是是27.32天，故C错误。月食发生在满（望）月，故这两天可能出现月食现象，故D错误。故选B。 知识点3 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。 日食一定发生在朔，即农历初一。 2．日食的类型：日全食、日环食和日偏食三种。 知识点3：日食 3.日食的形成原理：每当月球运行到地球与太阳之间，三个天体连成一线时，日食就发生了。月球阻挡了太阳光，在地球上造成阴影，使某些地区不能接受到部分或全部太阳光。至于观察者看到太阳被遮盖了多少，则要看他们身处的位置相对于月球阴影的位置。如果观察者在半影区内，他们会看到日偏食，而身处本影区的人则会看到日全食。某些时候，月球距离地球较远，它的本影不能抵达地球，即月亮不能完全把太阳遮盖。在这种情况下，身处伪本影投影区的人在最大掩蚀的阶段仍会看到一圈太阳的光环，这便是日环食，而身处半影区的观察者则会看到日偏食。 知识点3：日食 4．三种日食的过程：太阳被月球遮掩是从西侧开始，东边结束。 知识点3：日食 5．日食发生的概念与规律：由于月球轨道面与黄道面之间存在一个黄白交角，所以每个农历初一这一天，月球并不一定正好在太阳和地球的连线上，故并不是每个月的农历初一都会有日食发生的。 全世界每年最多可发生5次日食，最少2次。但对于某一地点而言，平均每三年左右就可以看到一次日偏食，三百多年才能看到一次日全食。 知识点3：日食 6．日食现象的观测方法 (1)日食观测首先要了解信息，可通过各种媒体的预报或上网查询了解相关信息，做到事先有所准备。 (2)观测日食时要注意安全，避免灼伤眼睛。常用的简单有效的方法有：墨水法、胶片法、玻璃法、针孔法、投影法等。 知识点3：日食 典例分析 例1 2024年全球唯一一次日全食4月8日在北美多地上演。当地人们观察到日全食过程各阶段先后的顺序是（    ） A．①②③④ B．②③④① C．④③②① D．③②①④ 【解析】由于月亮自西向东绕地球运转,所以日食总是在太阳圆面的西边缘开始的。当月亮的东边缘刚接触到太阳圆面的瞬间(即月面的东边缘与日面的西边缘相外切的时刻)，称为初亏，初亏也就是日食过程开始的时刻。然后月亮继续绕地球运转出现了如图②所示的情况,以此类推,下一个画面为③。然后是④①。故选:B。 典例分析 例2 2023年11月15日，迎来了天文奇观——日环食，关于该现象下列说法正确的是（　　） A．当天的月相是满月 B．可用肉眼直接观察日环食 C．该现象与日、地、月间的距离无关 D．日环食时月球处于地球和太阳之间 【解析】日环食时月球处于地球和太阳之间，三者大致呈一条直线，该现象与日、地、月间的距离有关，D正确，C错误；日食的月相是新月，月食的月相是满月，A错误；由于日环食太阳光比较强，刺眼，所以不能直接用肉眼观看，B错误。故选D。 典例分析 例3 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 【解析】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，故A正确，不符合题意； 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，不符合题意； C．模拟日环食，球A距离球B更近，所以球A需向箭头③方向的反方向移动，故C错误，符合题意； 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，不符合题意。 故选C。 知识点4 月食 1．月食的概念：有时候我们会看到月球部分或全部变暗的现象叫月食。 月食一定发生在满月，即农历十五或望日。 2．月食的类型：月全食、月偏食。月食是没有环食的。 知识点4：月食 3.月食的形成原理。 在农历十五、十六，月亮运行到和太阳相对的方向。这时如果地球和月球的中心大致在一条直线上，月亮就会进入地球的本影区，从而产生月全食。如果只有部分月亮进入地球的本影区时，就产生月偏食。当月球进入地球的半影区时，应该是半影食，但由于它的亮度减弱得很少，不易察觉，故不称为月食。因此月食只有月全食和月偏食两种。发生月食时，半个地球上的人都会看到，且持续的时间较长。 知识点4：月食 4．月食的过程。 月全食五步：初亏、食既、食甚、生光、复圆。 过程：亏损于东，复圆于西。 5．月食并不是每个月都发生的原因：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。 知识点4：月食 典例分析 例1如题图所示，月球运行在哪个位置可能出现月食（　　） A．a处 B．b处 C．c处 D．d处 【解析】月食形成的原理是光沿直线传播。当太阳、地球、月球三者几乎在同一条直线上，且地球运行到太阳和月球之间时，地球会挡住太阳射向月球的光，从而发生月食现象。当月球在a处时，不满足地球在太阳和月球之间这一条件，所以不会发生月食，A错误；当月球在b处时，满足地球在太阳和月球之间的条件，会形成月食，B正确；当月球在c处时，不符合地球处于太阳和月球之间的要求，不能形成月食，C错误；当月球在d处时，月球位于太阳和地球之间，不符合月食形成的条件，D错误。故选B。 典例分析 例2 如图所示为日偏食的示意图，日食的轮廓是弯曲的圆弧，下列事实与圆弧的形成无关的是（　　） A．太阳光的直线传播 B．地球是球形的 C．月球是球形的 D．月球是不透明的 【解析】由于光沿直线传播，日食是由于月球遮挡了太阳射向地球的部分光，所以日食的轮廓是弯曲的圆弧的原因是地球是球形的，故ACD不符合题意，B符合题意。 故选B。 典例分析 例3 2021年5月26日，全球迎来一次罕见的月全食，此次月全食和“超级月亮”同时在夜空上演，因此被称为“超级月全食”。以下说法不正确的是（　　） A．光沿直线传播是月食发生的原理之一 B．月食发生在农历月的十五左右 C．发生月食时的地月位置大约是：地—月—日 D．月食时，由于地球大气对太阳光的折射，发生月食部分呈暗弱的古铜色 【解析】A．因为地球挡住了太阳射向月球的光线，所以才发现月食现象，所以光的直线传播是发生月食的原理之一，故A正确。 B．发生月食时，地球、太阳和月球几乎成一条直线，所以月食必定发生在农历月的十五左右，故B正确。 C．发生月食时，地球的空间位置是在太阳和月球之间，三个天体恰好或几乎成一条直线，故C错误。 D．太阳光经过地球大气层时发生折射，光线向内侧偏折，但每种光的偏折程度不一样，红光偏折程度最大，最接近地球阴影，映在月球上此外，由于大气层的灰尘及云的含量与位置不同，光线偏折程度会有不同，发生月食部分呈暗弱的古铜色，故D正确。 故选C。 课堂小结 课堂练习 课后作业 探究新知 作业 内容 同步作业 完成课后作业：“练习与应用” 自主安排 配套同步分层作业 谢谢聆听 谢谢聆听 课堂练习 探究新知 1．如图所示，关于甲、乙两图所表示的意义，说法正确的是（　　） A．甲乙两图都表示日食的形成原因 B．甲乙两图都表示月食的形成原因 C．甲图表示日食的形成原因，乙图表示月食的形成原因 D．甲图表示月食的形成原因，乙图表示日食的形成原因 【答案】C 课堂练习 探究新知 2．如图所示，用自制的小孔成像装置观察烛焰，在保持小孔和烛焰的距离不变的情况，下列说法中正确的是（　　） ①像随着蜡烛下移而上移 ②移动内筒，像有放大的也可能是缩小的 ③将烛焰远离小孔，烛焰的像一定变大 ④向内推动内筒，烛焰的像更明亮 A．①②③④ B．①③④ C．①②④ D．③④ 【答案】C 课堂练习 探究新知 3．2022年我国大部分地区经历了一次月全食，而且是罕见的“超级红月亮”。下图是小宁拍摄的甬城上空月全食照片，下列对月全食过程的排序，正确的是（　　） A．丁→甲→丙→乙→丁 B．丁→丙→乙→甲→丁 C．丁→丙→甲→乙→丁 D．丁→乙→丙→甲→丁 【答案】C 课堂练习 探究新知 4．《梦溪笔谈》中有言：“若鸢飞空中，其影随鸢而移（图甲）；或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违：鸢东影西，鸢西则影东（图乙）；又如窗隙中楼塔之影，为窗所束亦皆倒垂（如图丙）……”，则下列说法不正确的是（   ） A．图甲、乙、丙中的现象都可用光的直线传播解释 B．乙图中“像”移动的方向与物移动的方向相反 C．丙图中的小孔形状变为小三角形时也会有上述现象 D．丙图中的“窗隙”越大现象越明显 【答案】D 课堂练习 探究新知 5．2024年4月9日，北美地区观赏到了壮观的日全食现象，发生日全食时，太阳会出现如下景象，人们看到的先后顺序排列正确的是（　　） A．③⑤⑥④①②③ B．③②①④⑥⑤③ C．④⑥⑤③②①④ D．④①②③⑤⑥④ 【答案】D 课堂练习 探究新知 6．为探究日食产生的原因，小宁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．将小球A向箭头③方向移动一段距离，可以模拟日全食 C．日食发生当天是阴历的初一 D．将小球A向箭头①或②方向移动一段距离，可以模拟日环食 【答案】D $