4.3 日地月的相对运动 第3课时(分层作业)科学新教材浙教版七年级上册
2026-10-21
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内容正文:
4.3 日地月的相对运动
目 录
A组 巩固过关
知识点1:月食
B组 能力进阶
C组 思维拔高
月食知识点1
1.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)9月8日凌晨发生非常值得观赏的月全食(红月亮)天象,我国各地乃至亚洲、欧洲、大洋洲、非洲和南极洲等地区都可看到。下列关于月食说法不正确的是( )
A.月食是因为地球挡住了太阳射向月球的光
B.由于地球公转轨道与月球公转轨道不在同一平面,因此不是每个月都有月食
C.红铜色是由于太阳光借助大气层发生折射,反射,色散所导致
D.月食只有地球上一小部分人能够看到
2.(2026·浙江杭州·一模)如图所示为月偏食,可观察到月食轮廓呈弯曲的圆弧状。下列事实与该圆弧状轮廓的形成无关的是( )
A.月球是球形的 B.地球是球形的 C.地球是不透明的 D.光的直线传播
3.(25-26七年级上·浙江嘉兴·期末)2024年7月25日我国境内出现奇观天象——月掩土星,月球在巡天过程中遮挡住土星(如图)。下列有关这天日、地、月、土星的相对位置图正确的是( )
A. B. C. D.
4.(25-26七年级上·浙江金华·期末)如图所示为月食过程示意图,月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.太阳光是沿直线传播的 B.地球是球形的
C.地球既不发光也不透明 D.太阳是球形的
5.(2026·浙江温州·模拟预测)2026年3月3日(农历正月十五元宵节),温州地区上演了“红月亮闹元宵”的罕见天文奇观,市民们在江心屿、世纪公园等地观赏到了月食全过程。下列关于此次月全食及相关天文知识的说法,正确的是( )
A.月食现象只能发生在农历初一前后
B.月全食发生时,月球位于太阳和地球之间
C.月全食当天,温州市的正午太阳高度角达到一年中最大值
D.不同地区看到月食开始的时间不同,这是地球自转造成的
1.(2026·浙江宁波·二模)2026年3月3日晚发生月全食。关于此次月全食及当天的地球运动情况,下列说法正确的是( )
A.月全食发生时,月球位于地球和太阳之间 B.当天太阳直射南半球
C.当天宁波昼长夜短 D.当天之后太阳直射点继续向南移动
2.(2026·浙江舟山·一模)2026年3月3日(正月十五)元宵节当晚“超级满月”和“月全食”同时在夜空上演。如图所示是太阳、地球、月球的位置关系图。当天晚上,月球最可能出现的位置是( )
A.位置① B.位置② C.位置③ D.位置④
3.(2025·浙江金华·二模)某科学小组利用三球仪(太阳地球月球)模拟月食现象。当月球进入地球的影子时,观察到月食。下列说法正确的是( )
A.③号小球模拟的是地球 B.月食的形成与地球自转有关
C.月食发生时为农历十五 D.影子形成是光的折射造成的
4.(24-25七年级上·浙江杭州·期末)2022 年诸多罕见的天象奇观排成队让不少人眼花缭乱。在经历了流星雨,“五星合月”、“七星连珠”、日食等天象大戏后,11 月 8 日,出现了月全食的超级血月!如图表示太阳、地球和月球三者的相对位置,其中数字表示月球绕地球运动时的不同位置。下列说法正确的是( )
A.这天肯定是农历初一
B.这天月球所处的位置是 1
C.如某日月球运行在位置 4 时,月相是下弦月
D.不能用肉眼直接观察月食,否则会危害眼睛健康
5.(25-26七年级上·浙江·单元测试)古代用“天狗食日”来描述日食。“天狗”实际上是( )
A.哮天犬 B.地球 C.月球 D.彗星
6.(26-27九年级上·浙江温州·开学考试)2026年3月3日,元宵节与月全食罕见重合。
(1)这一天地球公转的位置最接近图中的 (填序号)。
(2)月食是一种特殊的天文现象。月食发生时,下列日、地、月相对位置正确的是 。
A. B. C.
7.(2026·浙江台州·二模)2026年3月3日出现了元宵节遇上月全食的天文奇观,下次出现要等46年后。
(1)月球是地球唯一天然存在的 。
(2)月全食出现时,日地月三者的位置关系正确的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
(3)月食发生过程中,以地球为参照物,月球是 的(填“运动”或“静止”)。
8.(24-25七年级上·浙江杭州·期末)下表是小塘同学比较日食、月食的整理笔记,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
9.(2026·浙江嘉兴·二模)2026年,全球唯一一次月全食于3月3日(元宵节)上演,我国大部分地区全程可见。请回答下列相关问题。
(1)如图是同学利用三球仪来模拟这一天日、月、地三者的位置关系,其中正确的是 。(填字母)
A.A B.B C.C D.D
(2)这一天嘉兴市的昼夜长短情况为 。
10.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)2025年9月8日凌晨,小鄞同学用望远镜观测血月(月全食)现象,如图甲所示。
(1)血月发生时,‘日、月、地处于中间的是 。
(2)月食全过程中,小鄞同学观测到的是月球的 (填“同一”或“不同”)面。
(3)图乙为地球北半球上空俯视图。当日4时55分,月球完全离开地球半影区,月食正式结束。此时宁波所处位置接近于图乙的 (填“AO”或“OB”)段。
1.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)如图,三球运动模型能直观演示日食和月食的成因以及月相变化。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)如果想用三球运动演示模型向更多人同时解释月相变化原理,应在 (填字母)球安装摄像头。
(2)用该模型模拟余姚中秋夜的满月景观时,日、地、月三者的位置关系应满足 (填字母)球在中间,此时月球朝向地球的一面能被太阳完全照亮。
(3)小明同学为模型设计传动装置,若用皮带传动实现1:12的传动比,需保证大轮的 是小轮的12倍;若改用齿轮传动,下面哪种方式可以满足 (填字母)。
A B
C D
2.(24-25七年级上·浙江温州·期末)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 。
3.(26-27七年级上·全国·暑假作业)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,现有如图甲A,B,C齿轮各一个。为保证地月公转周期比为,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
模拟演示
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
4.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)同学们开展“三球运动模型”项目化学习活动,制作了图甲皮带轮传动和图乙齿轮传动两种模型。
【作品展示】
(1)观察对比两组作品,齿轮传动模型组相较于皮带轮传动模型组的优势有 (填字母)。
A.材质耐磨,不易老化 B.组装方便 C.传动误差小,精确度高
【剖析原理】
齿轮传动方式
转动圈数比
转动方向
外啮合传动(图丙)
例如:大齿轮为20齿,小齿轮为10齿,则大小齿轮转动圈数比为1:2
大小齿轮转动方向相反
同轴联动传动(图丁)
大小齿轮转动圈数比为1:1
大小齿轮转动方向始终一致
(2)根据以下展示的三种齿轮传动模型方案,请回答:
①可以正确模拟地、月公转周期比为1:12的是 (填字母)。
②连杆逆时针转动时(轴MN固定在底座上),能正确模拟地、月公转方向的是 (填字母)。
A. B. C.
【演示模型】
(3)同学们现场演示了图乙所示的三球位置关系(日、地、月处于一条直线),可以模拟地球上看到的天文现象是 (填“日食”或“月食”)。
5.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)如图甲所示为小乐网购的一款“三球运动演示模型”。使用时,将模型中的齿轮(72齿)以及球保持固定;转动手柄,在齿轮(20齿)和齿轮(36齿)的齿合传动下,球围绕球转动,同时球也围绕球转动。该模型可用于模拟“日—地—月”之间的相对运动关系。
(1)小乐逆时针转动手柄,模拟地球、月球公转,并用如下评价量表进行评定和分析。
评价维度
达标
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正确,但不为12:1
公转方向
地、月公转方向相同
地、月公转方向相反
①小乐对“公转周期”评定为“待改进”,为使其达到“达标”标准,小乐可将齿轮换成 (选填“6齿”“12齿”或“18齿”)的齿轮。
②对“公转方向”的评定应为 (选填“达标”或“待改进”)。
(2)小乐用“三球运动演示模型”模拟月食。
①模拟月食时,球B应位于如图乙所示的 (选填序号)处。
②如图丙所示为月偏食,可观察到月食轮廓呈弯曲的圆弧状。下列事实中,与该圆弧状轮廓的形成原理无关的是 。
A地球是球形的 B.地球是不透明的 C.月球是球形的 D.光的直线传播
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4.3 日地月的相对运动
目 录
A组 巩固过关
知识点1:月食
B组 能力进阶
C组 思维拔高
月食知识点1
1.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)9月8日凌晨发生非常值得观赏的月全食(红月亮)天象,我国各地乃至亚洲、欧洲、大洋洲、非洲和南极洲等地区都可看到。下列关于月食说法不正确的是( )
A.月食是因为地球挡住了太阳射向月球的光
B.由于地球公转轨道与月球公转轨道不在同一平面,因此不是每个月都有月食
C.红铜色是由于太阳光借助大气层发生折射,反射,色散所导致
D.月食只有地球上一小部分人能够看到
【答案】D
【解析】A.发生月食时,地球位于太阳和月球之间,地球挡住太阳直接射向月球的光,故A正确;
B.月球公转轨道面与地球公转轨道面不重合,只有三者位置合适时才会发生月食,因此不是每个月都有月食,故B正确;
C.月全食时,太阳光经过地球大气层发生折射、散射等作用,红光更容易进入地球本影区并照到月球上,使月球呈红铜色,故C正确;
D.月食发生时,处在地球夜半球且能看到月球的较大范围地区都可能观测到,并非只有地球上一小部分人能够看到,故D错误。
2.(2026·浙江杭州·一模)如图所示为月偏食,可观察到月食轮廓呈弯曲的圆弧状。下列事实与该圆弧状轮廓的形成无关的是( )
A.月球是球形的 B.地球是球形的 C.地球是不透明的 D.光的直线传播
【答案】A
【解析】根据月偏食的示意图,月食轮廓是弯曲的圆弧。这是由于太阳光的直线传播、地球是球形的、地球是不透明的,从而使地球挡住了太阳射向月球的光,形成弯曲的圆弧,与月球的形状无关,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
3.(25-26七年级上·浙江嘉兴·期末)2024年7月25日我国境内出现奇观天象——月掩土星,月球在巡天过程中遮挡住土星(如图)。下列有关这天日、地、月、土星的相对位置图正确的是( )
A. B. C. D.
【答案】C
【解析】月掩行星本质是光沿直线传播:月球运行到地球与土星之间,三者近乎成一条直线,月球挡住土星射向地球的光线,地球上就看到月球遮掩土星。位置关系要求:地球-月球-土星 依次在一条直线上,月球居中。故C正确,ABD错误。
4.(25-26七年级上·浙江金华·期末)如图所示为月食过程示意图,月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.太阳光是沿直线传播的 B.地球是球形的
C.地球既不发光也不透明 D.太阳是球形的
【答案】D
【解析】月食成因:光在均匀介质中沿直线传播,不发光、不透明的地球运行到太阳与月球之间,挡住太阳光,在月球上形成地球的影子。影子边缘呈圆弧,是因为地球本身是球体,与太阳的形状无关,故选D。
5.(2026·浙江温州·模拟预测)2026年3月3日(农历正月十五元宵节),温州地区上演了“红月亮闹元宵”的罕见天文奇观,市民们在江心屿、世纪公园等地观赏到了月食全过程。下列关于此次月全食及相关天文知识的说法,正确的是( )
A.月食现象只能发生在农历初一前后
B.月全食发生时,月球位于太阳和地球之间
C.月全食当天,温州市的正午太阳高度角达到一年中最大值
D.不同地区看到月食开始的时间不同,这是地球自转造成的
【答案】D
【解析】月食发生在满月(农历十五前后),日食才发生在农历初一前后,A错误;
月全食是地球遮挡了太阳射向月球的光形成的,此时地球位于太阳和月球之间;月球位于太阳和地球之间是日食发生的位置条件,B错误;
北半球北回归线以北地区,一年中正午太阳高度最大值出现在夏至日(6月21日前后),本次月食发生在3月3日,不会达到最大值,C错误;
地球自转造成不同经度地区的地方时不同,因此不同地区看到月食开始的时间不同,D正确。
1.(2026·浙江宁波·二模)2026年3月3日晚发生月全食。关于此次月全食及当天的地球运动情况,下列说法正确的是( )
A.月全食发生时,月球位于地球和太阳之间 B.当天太阳直射南半球
C.当天宁波昼长夜短 D.当天之后太阳直射点继续向南移动
【答案】B
【解析】A.月全食的成因是地球挡住了太阳射向月球的光,发生月全食时地球位于太阳和月球之间,月球位于日地之间是日食的形成条件,故A错误;
B.春分日为每年3月21日前后,3月3日位于春分日之前,此时太阳直射点仍在南半球,故B正确;
C.宁波位于北半球,太阳直射南半球时,北半球各地昼短夜长,故C错误;
D.冬至日(12月22日前后)过后,太阳直射点就持续向北移动,直到夏至日,因此3月3日之后太阳直射点继续向北移动,故D错误。故选B。
2.(2026·浙江舟山·一模)2026年3月3日(正月十五)元宵节当晚“超级满月”和“月全食”同时在夜空上演。如图所示是太阳、地球、月球的位置关系图。当天晚上,月球最可能出现的位置是( )
A.位置① B.位置② C.位置③ D.位置④
【答案】B
【解析】正月十五为满月,此时太阳、地球、月球大致呈一条直线,地球位于太阳和月球中间;月全食是地球遮挡太阳光,月球进入地球阴影区形成,因此月球需处于地球背向太阳的一侧,对应图中位置②。 位置①、③、④无法同时满足满月与月全食的位置条件。B正确。
3.(2025·浙江金华·二模)某科学小组利用三球仪(太阳地球月球)模拟月食现象。当月球进入地球的影子时,观察到月食。下列说法正确的是( )
A.③号小球模拟的是地球 B.月食的形成与地球自转有关
C.月食发生时为农历十五 D.影子形成是光的折射造成的
【答案】C
【解析】A.发生月食时,月球进入地球的阴影,可知地球在中间,所以模拟地球的是②号小球,A错误;
B.月食与地球围绕太阳公转和月球围绕地球公转有关,B错误;
C.月食发生时地球对应②,月球进入地球的阴影,三者在同一直线上,时间在农历十五左右,这天若月球不在阴影区,则会出现满月,C正确;
D.影子形成是光的直线传播造成的,D错误。故选C。
4.(24-25七年级上·浙江杭州·期末)2022 年诸多罕见的天象奇观排成队让不少人眼花缭乱。在经历了流星雨,“五星合月”、“七星连珠”、日食等天象大戏后,11 月 8 日,出现了月全食的超级血月!如图表示太阳、地球和月球三者的相对位置,其中数字表示月球绕地球运动时的不同位置。下列说法正确的是( )
A.这天肯定是农历初一
B.这天月球所处的位置是 1
C.如某日月球运行在位置 4 时,月相是下弦月
D.不能用肉眼直接观察月食,否则会危害眼睛健康
【答案】C
【解析】A.根据材料,该日出现月全食,此时地球位于太阳和 月球中间,出现的月相是满月,农历是十五或十 六,故A错误;
B.此时地球位于月球和太阳的中间,因此月球位于图 中的3位置,故B错误;
C.某日月球运行在位置4时,对应的农历日期是二十 二或二十三,形成的月相是下弦月,C正确;
D.月食一般发生在夜晚,此时的亮度较小,可以用肉眼直接观察月食,D错误。 故选C。
5.(25-26七年级上·浙江·单元测试)古代用“天狗食日”来描述日食。“天狗”实际上是( )
A.哮天犬 B.地球 C.月球 D.彗星
【答案】C
【解析】当月球转到地球和太阳之间,这三个天体在一条直线或近于一条直线上时,月球挡住了太阳光,在地球上的某一部分出现月球的影子,在这个影区里的人就观察到日食现象。“天狗”实际上是月球。故选C。
6.(26-27九年级上·浙江温州·开学考试)2026年3月3日,元宵节与月全食罕见重合。
(1)这一天地球公转的位置最接近图中的 (填序号)。
(2)月食是一种特殊的天文现象。月食发生时,下列日、地、月相对位置正确的是 。
A. B. C.
【答案】(1)②(2)A
【解析】(1)地球公转至春分附近时,太阳直射点接近赤道。图中位置②对应春分前后,3月3日最接近位置②。
(2)A.月食发生时,地球位于太阳和月球之间,图A所示位置关系正确,故A正确;
B.图B中太阳与地球太近、地球与月球距离太大,距离关系错误,故B错误;
C.图C中月球位于太阳和地球之间,不能形成月食,故C错误。故选A。
7.(2026·浙江台州·二模)2026年3月3日出现了元宵节遇上月全食的天文奇观,下次出现要等46年后。
(1)月球是地球唯一天然存在的 。
(2)月全食出现时,日地月三者的位置关系正确的是 (填字母)。
A. B.
C. D.
(3)月食发生过程中,以地球为参照物,月球是 的(填“运动”或“静止”)。
【答案】(1)卫星(2)A(3)运动
【解析】(1)月球是地球唯一的天然卫星,它围绕地球公转。
(2)月全食的成因是:当太阳、地球、月球三者几乎在同一条直线上,且地球位于太阳和月球之间时,地球挡住了太阳射向月球的全部光线,月球进入地球的本影区,就会发生月全食。 所以三者的顺序是:太阳 → 地球 → 月球,故A符合题意,BCD不符合题意。故选A。
(3)月食发生过程中,月球一直在绕地球公转,相对于地球的位置不断发生变化,因此以地球为参照物,月球是运动的。
8.(24-25七年级上·浙江杭州·期末)下表是小塘同学比较日食、月食的整理笔记,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】日食发生在农历初一,是因为此时月球位于地球和太阳之间,能够遮挡太阳光。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。日食类型包括日全食、日环食和日偏食,而月食类型包括月全食和月偏食。
9.(2026·浙江嘉兴·二模)2026年,全球唯一一次月全食于3月3日(元宵节)上演,我国大部分地区全程可见。请回答下列相关问题。
(1)如图是同学利用三球仪来模拟这一天日、月、地三者的位置关系,其中正确的是 。(填字母)
A.A B.B C.C D.D
(2)这一天嘉兴市的昼夜长短情况为 。
【答案】(1)A(2)昼短夜长
【解析】(1)月全食的形成原理是:当太阳、地球、月球三者几乎位于同一直线,地球处于太阳和月球之间时,地球挡住了太阳射向月球的光,月球进入地球的本影区,形成月全食,因此三者位置顺序为日-地-月,对应选项A。
(2)3月3日处于冬至(12月22日前后)到春分(3月21日前后)之间,此时太阳直射点位于南半球,北半球的嘉兴昼夜长短情况为昼短夜长。
10.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)2025年9月8日凌晨,小鄞同学用望远镜观测血月(月全食)现象,如图甲所示。
(1)血月发生时,‘日、月、地处于中间的是 。
(2)月食全过程中,小鄞同学观测到的是月球的 (填“同一”或“不同”)面。
(3)图乙为地球北半球上空俯视图。当日4时55分,月球完全离开地球半影区,月食正式结束。此时宁波所处位置接近于图乙的 (填“AO”或“OB”)段。
【答案】(1)地(地球)(2)同一(3)AO
【解析】(1)月全食(血月属于月全食的特殊现象)的形成原理是光的直线传播,当太阳、地球、月球三者恰好排成一条直线时,地球运行到太阳和月球之间,遮挡住太阳射向月球的光,才会形成月食,因此位于三者中间的是地球。
(2)月球的自转周期和绕地球的公转周期完全相同,因此月球永远以同一面朝向地球,地球上的观测者全程都只能看到月球的同一面。
(3)图乙是北半球上空的地球俯视图,地球自转方向为逆时针;图中阴影部分是夜半球、空白部分是昼半球,顺着逆时针自转方向,AO段即将从夜半球进入昼半球,OB段即将从昼半球进入夜半球,题中时间是凌晨4时55分,属于后半夜向清晨过渡的时段,因此宁波接近于AO段。
1.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)如图,三球运动模型能直观演示日食和月食的成因以及月相变化。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)如果想用三球运动演示模型向更多人同时解释月相变化原理,应在 (填字母)球安装摄像头。
(2)用该模型模拟余姚中秋夜的满月景观时,日、地、月三者的位置关系应满足 (填字母)球在中间,此时月球朝向地球的一面能被太阳完全照亮。
(3)小明同学为模型设计传动装置,若用皮带传动实现1:12的传动比,需保证大轮的 是小轮的12倍;若改用齿轮传动,下面哪种方式可以满足 (填字母)。
A B
C D
【答案】(1)B(2)B(3)周长(或直径或半径) ABC
【解析】(1)月相是站在地球上的观测者看到的月球被太阳照亮部分的视觉变化,要向观众展示月相原理,需要模拟地球视角,因此摄像头应安装在代表地球的B球上。
(2)满月的天文位置是日、地、月三者依次排成一条直线,地球处于太阳和月球之间,月球朝向地球的一面完全被太阳照亮,因此是代表地球的B球在中间。
(3)转速和齿数成反比,中间齿轮(惰轮),它既是上一级从动轮,又是下一级主动轮,多级传动比,从动相乘除以主动相乘。
2.(24-25七年级上·浙江温州·期末)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 。
【答案】(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
【解析】(1)月食的光学原理是光在同种均匀介质中沿直线传播,太阳、地球、月亮成一条直线的位置关系,太阳到月球的光线便会部分或完全地被地球掩盖,产生月食。
(2)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。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120cm和10cm。
(3)地球的自转是自西向东的逆时针转动。
(4)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,将太阳模型换成灯泡或在太阳模型表面缠绕LED灯,使亮度较亮。
3.(26-27七年级上·全国·暑假作业)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,现有如图甲A,B,C齿轮各一个。为保证地月公转周期比为,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
模拟演示
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】(1)地球转1圈,月球转12圈。大齿轮转速慢,小齿轮转速快;齿轮搭配B(大)→A(中)→C(小),通过齿数配比实现转速12:1,匹配地月公转周期12:1 的要求,因此顺序为 B、A、C。
(2)日食:三者一线,月球位于太阳、地球中间,月球遮挡太阳光,地球上看到日食;月食:三者一线,地球位于太阳、月球中间,地球挡住照向月球的光;题图乙模型是月球在中间,遮挡太阳,因此为日食。
(3)月球绕地球的轨道(白道)和地球绕太阳的轨道(黄道)存在约5°夹角,不是同一平面。满月时,月球大多从地球阴影上方或下方经过,不会钻进地影,因此不会每月都有月食。将月球公转轨道平面与地球公转平面错开一定倾斜角度(抬高或降低月球模型支架,让日月地三者不会每次满月都严格共面)。
(4)通过改变月球模型视觉大小,实现两种日食:更换更小的月球模型,可模拟日环食 + 日偏食(两种,达标合格);更换更大的月球模型,可模拟日全食 + 日偏食(两种,达标合格);调整地月距离:拉远月球(月球看起来变小,出现日环食);拉近月球(月球看起来变大,出现日全食)。
4.(25-26七年级上·浙江宁波·期末)同学们开展“三球运动模型”项目化学习活动,制作了图甲皮带轮传动和图乙齿轮传动两种模型。
【作品展示】
(1)观察对比两组作品,齿轮传动模型组相较于皮带轮传动模型组的优势有 (填字母)。
A.材质耐磨,不易老化 B.组装方便 C.传动误差小,精确度高
【剖析原理】
齿轮传动方式
转动圈数比
转动方向
外啮合传动(图丙)
例如:大齿轮为20齿,小齿轮为10齿,则大小齿轮转动圈数比为1:2
大小齿轮转动方向相反
同轴联动传动(图丁)
大小齿轮转动圈数比为1:1
大小齿轮转动方向始终一致
(2)根据以下展示的三种齿轮传动模型方案,请回答:
①可以正确模拟地、月公转周期比为1:12的是 (填字母)。
②连杆逆时针转动时(轴MN固定在底座上),能正确模拟地、月公转方向的是 (填字母)。
A. B. C.
【演示模型】
(3)同学们现场演示了图乙所示的三球位置关系(日、地、月处于一条直线),可以模拟地球上看到的天文现象是 (填“日食”或“月食”)。
【答案】(1)AC(2)AC A(3)月食
【解析】(1)A.皮带长期使用会拉伸、开裂、老化打滑;齿轮硬质啮合,耐磨耐用。符合题意。
B.皮带轮只需套皮带,组装简单;齿轮需要精准咬合,安装更麻烦。不符合题意。
C.皮带容易打滑,传动比例不准;齿轮齿牙卡合,传动比例精准无打滑。符合题意。
(2)①要实现1:12转速差,需要大小齿轮齿数相差12倍,依靠齿轮啮合变速。
A、C搭配不同齿数齿轮啮合,可实现1:12转速比;
B若为同轴齿轮,转速永远 1:1,无法达到1:12。
② A方案齿轮搭配,地、月转动同向,符合真实地月公转方向;
B、C齿轮啮合方式会让地、月转向相反,不符合天文规律。
(3)月食顺序是:太阳→地球→月球,地球挡住太阳光,月球进入地球阴影;日食顺序是:太阳→月球→地球,月球挡住太阳光。 本题模型:日、地、月依次在一条直线,地球在中间,遮挡阳光投射到月球,模拟月食。
5.(25-26七年级上·浙江杭州·期末)如图甲所示为小乐网购的一款“三球运动演示模型”。使用时,将模型中的齿轮(72齿)以及球保持固定;转动手柄,在齿轮(20齿)和齿轮(36齿)的齿合传动下,球围绕球转动,同时球也围绕球转动。该模型可用于模拟“日—地—月”之间的相对运动关系。
(1)小乐逆时针转动手柄,模拟地球、月球公转,并用如下评价量表进行评定和分析。
评价维度
达标
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正确,但不为12:1
公转方向
地、月公转方向相同
地、月公转方向相反
①小乐对“公转周期”评定为“待改进”,为使其达到“达标”标准,小乐可将齿轮换成 (选填“6齿”“12齿”或“18齿”)的齿轮。
②对“公转方向”的评定应为 (选填“达标”或“待改进”)。
(2)小乐用“三球运动演示模型”模拟月食。
①模拟月食时,球B应位于如图乙所示的 (选填序号)处。
②如图丙所示为月偏食,可观察到月食轮廓呈弯曲的圆弧状。下列事实中,与该圆弧状轮廓的形成原理无关的是 。
A地球是球形的 B.地球是不透明的 C.月球是球形的 D.光的直线传播
【答案】(1)6齿 待改进(2)③ C
【解析】(1)①地球公转周期约为12个月,月球约为1个月,二者周期比需为12:1。齿轮c固定(72齿),齿轮b(20齿)与c啮合,传动比为72:20;更换齿轮a后,需满足72÷20×20÷a=12,计算得出a=6,故更换为6齿。②地球与月球公转方向均为自西向东(逆时针),模型中球B绕A的转动方向与A绕C的方向相反,不符合事实,故评定为待改进。
(2)月食发生时,地球位于太阳(球C)和月球(球B)之间,对应图乙中③位置。月食轮廓是地球遮挡太阳光形成的,弯曲圆弧源于地球是球形(A)、不透明(B)及光的直线传播(D);月球形状不影响月食轮廓的弯曲形态,故选C。
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