月相变化观察记录

月相变化观察记录姓名：学号：班级：月相农历目视月出时间实际月出时间与太阳出没比较与太阳位置比较月出位置夜晚目视呈现时段目视效果图实际观测图时间（年月日）新月初一清晨几乎同升同落接近重合彻夜不见不可见蛾眉月初二三日落后太阳升起后的一个多小时跟在太阳后，迟升后落日在西月在东西方太阳落山后的一两个小时西边亮上弦月初七八日落后正午前后迟升后落日在西月在东南偏西近正南上半夜西天西边亮一半凸月十一二日落后午后两时左右迟升后落日在西月在东东南日落至凌晨两时左右西边亮满月十五六日落黄昏日落黄昏此起彼落地球居中东方彻夜可见全亮残月(凸月)十八九夜晚九时前后夜晚九时前后早升先落日在东月在西东方升起后至日出前可见东边大半亮下弦月二二三午夜之后午夜之后早升先落日在东月在西东方午夜之后至日出前可见东边亮一半蛾眉月二六七凌晨三四点凌晨三四点早升先落日在东月在西东方凌晨三四点至日出前可见东边亮口诀：“上上上西西、下下下东东”。上弦月出现在农历月的上半月的上半夜（黄昏至午夜可见），月球亮面朝西，位于西半天空，月相变化由缺到圆；下弦月出现在农历月的下半月的下半夜（午夜至清晨可见），月球亮面朝东，位于东半天空，月相变化由圆到缺。关于月相变化对学生的粗浅解释如果不考虑地球围绕太阳的转动，单纯计算月亮绕地球旋转一周的时间，那只是27天7小时43分11秒。（这是由于在月亮绕地球转动过程中，途径28组恒星星座，作为月亮运行位置的记录，每组恒星各有名目，通称28宿（宫）。月亮每天运行一宿，近28天正好实际绕行地球一周）那么，为什么一朔望月时间会是29天多呢？现在，以月的合朔日为起点加以说明：我们知道，月亮的合朔是太阳、月亮、地球三者正处于一条直线上，月亮居于太阳和地球中间，背向地球，人们丝毫看不见月亮的时候。这时假设地球停止绕日公转，那么，月亮绕地球一周后再回到相对地球的这一位置时，就是27天7小时43分11秒。这一长度叫做“恒星月”。但是，在月亮围绕地球转动时，地球也在围绕太阳转动，当月亮行走27天多，又回到上月合朔时相对地球的那一位置时，月亮已不再居于太阳与地球的直线之间了，因地球的向前运动已使原来相对月亮、太阳的位置向前移动，脱离开太阳与地球的连线，形成了一段距离。月亮只能继续向前运动，走过这段距离，再达到太阳与地球新的连线的时候，才能再形成新的合朔，这段距离需要1～2日的时间，也就是所谓的一、二隐日。因而，月亮有28显日，其后，还有1～2日的隐日。月相变化歌初一新月不可见，只缘身陷日地中。初七初八上弦月，半轮圆月（半明半暗）面朝西。满月出在十五六，地球一肩挑日月。二十二三下弦月，月面朝东下半夜。一个口诀：“上上上西西、下下下东东”——意思是：上弦月出现在农历月的上半月的上半夜（黄昏至午夜可见），月球亮面朝西，位于西半天空，月相变化由缺到圆；下弦月出现在农历月的下半月的下半夜（午夜至清晨可见），月球亮面朝东，位于东半天空，月相变化由圆到缺。模拟实验方法：（有待推敲，因为这样的做法有“地球绕着月球跑”的嫌疑）1．将篮球的一半用黑布、一半用白布贴起来（可分别用黑色和白色塑料袋做材料）；2．将黑板所在一面墙壁作为阳光照射来的方向；3．将一张较大的白纸或KT板裁剪成圆形，圆周上均匀标注“1-8”八个数字，表示8个观察角度（其实代表八个日期值）；4．将篮球当做月球（可放在大烧杯口上以保持稳定）摆放在圆形纸的中心，白色一面表示被太阳光照亮，要始终对着黑板所在面的墙壁；5．实验小组成员从一号到最后一号（每组不超过8人）依次对应坐在圆周边相应的数字前，从不同观察并在记录表中画出所见月相，然后按逆时针方向逐一换到不同的位置观察，再画出所见的月相。6．结合生活中的经验，判断各观察位置上所见月相的大概时间。7．小组内讨论交流并总结上、下半月月相变化的规律。月相模拟记录表位置12345678月相农历时间友情提醒：不可见的部分用铅笔涂黑思考：1．上半月的月相变化有什么规律？2．下半月的月相变化有什么规律？为什么月球公转周期与月相变化周期不同（本文摘自“东海易仙观道守一空间”。用数学的方法解决问题值得肯定，但有些细节还不太令人信服）月相的变化周期是29.5天，这就是一个阴历月，为什么月球绕地球公转周期却是27.3天呢？为了便于理解，我们就分两步来分析。先假设地球相对太阳的位置不变，即地球不绕太阳公转，日、地、月三者关系如图1所示，此时，月相为满月，当月球绕地球公转一周再次回到图中位置时，月相变化也刚好完成一个周期，也就是说，在地球不做公转运动的情况下，月球公转周期等于月相的变化周期。但是，地球毕竟是要绕太阳公转的，因此，当月球绕地球公转一周时，地球与太阳的相对位置已发生了变化，如图2所示，可见，此时虽然月球已经绕地球转了一周，但此时的月相却还没达到满月，即月相变化还没有完成一个周期，还得再需要一段时间才行，由此可见，月相变化周期大于月球公转周期。两者是不等的。那么，两者之间相差几天呢？我们能否根据已知的地球公转周期为365天和已知的月相变化周期为29.5天来计算月球的公转周期呢？其实，利用匀速圆周运动模型很容易计算出来。已知：地球绕太阳公转周期为T地球=365天，月相的变化周期为T月相=29.5天。求：月球的公转周期T月球。解：如图3所示，月球从位置1到位置2所用时间即是我们所要求的月球的公转周期T月球，月球从位置1到位置3所用时间即是月相变化周期T月相，所以α=ω地球T月相=(2π/T地球)T月相，β=ω月球(T月相-T月球)=(2π/T月球)(T月相-T月球)=2π(T月相/T月球-1)。显然，α=β。由此即可解出月球的公转周期为：T月球=T地球T月相/(T地球+T月相)=365×29.5/(365+29.5)≈27.3天。可见，虽然月圆月缺是由月球绕地球公转引起的，但月球的公转周期却不等于月相的变化周期29.5天，而是27.3天。知识补充：质点沿圆周运动，如果在任意相等的时间里通过的圆弧长度都相等，这种运动就叫做“匀速圆周运动”，亦称“匀速率圆周运动”。计算公式：1、v（线速度）=ΔS/Δt=2πr/T=ωr=2πrf(S代表弧长，t代表时间，r代表半径,f代表频率)2、ω（角速度）=Δθ/Δt=2π/T=2πn（θ表示角度或者弧度）3、T（周期）=2πr/v=2π/ω4、n（转速）=1/T=v/2πr=ω/2π5、Fn（向心力）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^26、an（向心加速度）=rω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^27、vmax=√gr（过最高点时的条件）8、fmin(过最高点时的对杆的压力)=mg-√gr（有杆支撑）9、fmax(过最低点时的对杆的拉力)=mg+√gr（有杆）已知公转周期推算月相周期地球公转周期是365天，月球公转周期是27.3天，为何月相周期是29.5天？解决这个问题首先解决三个周期的概念。地球公转及周期：地球绕太阳公转一周所需要的时间，就是地球公转周期。地球上的观测者，观测到太阳在黄道上连续经过某一点的时间间隔，就是一“年”。由于所选取的参考点不同，则“年”的长度也不同。常用的周期单位有恒星年、回归年和近点年，通常采用的是回归年365.2天近似认为365天。月球公转及周期与地球的公转相比，月球绕地球公转可以直接被我们观测到，所划出的轨迹就是它的公转轨道，也就是我们通常所说的白道。公转的周期为27.3天。月相变化及周期月相的变化依次为新月（初一）→娥眉月→上弦月（初七、初八）→凸月→满月（十五，十六）→凸月→下弦月（二十二、二十三）→娥眉月→新月。月球绕地球公转一周，月相由朔到下一次朔所经历的时间间隔，即月相变化的周期，叫做朔望月，周期为29.5天。假定某日满月开始地球月球位置为A、B（见图），经月球公转一个周期27.3天后分别运动到C、D位置（疑惑：地球到C点时，月球一定要在AB的水平线CD上的D点吗？），此时，地球经过27.3天公转的度数x为：x/27.3=360/365.2(x=26.9°)而对于月相变化，月球必须继续运动到E位置才是一个月相周期。此时，月球达到E点所需要的天数y为：y/26.9°=27.3/360°(y=2.04天)所以月相周期为：27.3+2.04=29.34已知月相周期推算公转周期当月球绕地球公转时，地球也在绕太阳公转，一个朔望月地球要转的度数x为：x/29.5=360/365.2(x=29.11°);月球大约要绕（360°+29.11°）=389.11度（公转只绕360度）。所以一恒星月天数y大约为:y/360=29.5/389.11(y=27.3天)新的疑问：已知公转周期推算月相周期时，月球要再追赶26.9°合2.04天赶上地球；而已知月相周期推算公转周期时，月球为了追上地球却要走29.11°。这两三度的差是怎么形成的？（日地距离：1.5亿千米；地月距离38万千米，日地距离是地月距离的约395.7368倍）距离日/地/月=150380000/380000/1太阳半径：696000千米；地球平均半径：6371千米（地球赤道半径6378.140千米）；月球半径：1738.2千米。即半径比为：日/地/月=400.4/3.67/1项目单位（千米）等比例缩小备注17382000000倍（单位毫米）日地距离1500000008629.6在教室可以呈现了地月距离38000021.9太阳半径69600040.0地球半径63710.4月球半径1738.20.1由于月球是跟随地球自西向东运行的，所以月食是从东边开始的，与日食相反。认识日食的成因：日食时，太阳被遮住的部分总是从西边开始，慢慢向东移动。这说明挡住太阳的这个天体是自西向东运动的。认识月食的成因：日食或月食的发生的周期叫做沙罗周期，是古代巴比伦人所发现。月球绕地球公转的轨道面（白道面）与地球绕太阳公转的轨道面（黄道面）之间有5度夹角，因此新月或满月时月地日之间往往并非完全是一条直线。当月地日之间完全是一条直线时就可以观察到日蚀（新月时）或月蚀（满月时）。正是由于这5度的倾斜，每月都有朔和满月然而并非每月都有月蚀和日蚀。专题——月相的变化规律试题1．当望月的时候，日、地、月三者的相互位置应是（A）A．日地在月球的同侧B．日地在月球的两侧C．月球在太阳的北侧D．月球在太阳的南侧2．当日、地、月大致成一线而月球处在太阳与地球中间时，地球上看到的月相被称为（A）A．新月B．上弦月C．满月D．下弦月3．月全食出现的月相为（B）A．新月B．满月C．蛾眉月D．下弦月4．下列诗词所描述的月相出现在农历相同日期的是（D）①今宵酒醒何处，杨柳岸，晓风残月②月上柳梢头，人约黄昏后③月落乌啼霜满天，江枫渔火对愁眠④春江潮水连海平，海上明月共潮生A①②B③④C①③D②④5．2001年7月5日夜，天空的月亮特别圆特别大，此时日地距离、月相、潮位依次是（C）A．近日点、朔、大潮B．远日点、上弦月、小潮C．远日点、望、大潮D．近日点、满月、大潮6．某宇航员登临月球表面某处时，发现地球和太阳同时可见。有关该宇航员观察到的现象表述不可信的是（D）A．地球像一只大圆盘，比地球上看到的“满月”大得多B．地球一直固定在天空某位置上，没有明显视运动C．太阳也有东升西落视运动，但速度较地表慢D．地球始终是个明亮的圆盘，没有圆缺变化7．月球表面昼夜温度的变化幅度比地表大得多，主要因为（A）A．没有大气的作用B．直接绕地球公转C．日、月距离变化大D．月表物质比热小8．如图所示是我们经常见到的四种月相，按时间的先后排序正确的是（C）（图不严谨）A．①②③④B．②④③①C．①④②③D．③①④②（其中：1是蛾眉月；2是残月（十九前后）；3是蛾眉月（二十六七）；4是凸月（十二三）9．读地球、月球公转轨道图，回答：（1）月球公转到图中C点时，农历十五，此时可能发生月食（天文现象）。（2）月球公转到图中B点时为上弦月，月面朝西（右）。（3）月球位于D点、B点时，日、地、月三者的关系是垂直，此时海上出现小潮。10．如果某人看到上弦月上中天，那么这个人的位置正在（B）A．晨线上B．昏