4.3日地月的相对运动（原卷版）

◆网络构建

◆课本导学

一、光的直线传播

二、月球的运动

三、日食

四、月食

◆基础训练

知识点1小孔成像

知识点2光的直线传播

知识点3光的传播速度

知识点4月球的运动

知识点5日食

知识点6月食

◆强化训练

一、光的直线传播

1.现象探究：光的传播

实验过程现象分析总结

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点燃一小段艾叶条，打开激光笔，让激光

光在空气中的传

射到充有少量艾叶条烟尘的空气中，光在

播路径是直的

空气中的传播路径

用水溶性荧光笔在水中搅拌几次，或者在

光在水中的传播

水中滴几滴牛奶，让激光射到水中，观察

路径是直的

光在水中的传播路径

光在亚克力板中

让激光射到亚克力板中，观察激光在亚克

的传播路径是直

力板中的传播路径

的

用注射器将200mL浓糖水缓慢注射到荧光在浓度不同的

光液的下方，再将激光束逐渐向下移动，糖水中的传播路

观察激光的传播路径径发生弯折

光在搅匀后的糖

搅拌糖水，再让激光束射过溶液，观察光

水中的传播路径

传播路径

是直的

【名师讲解】探究光在空气和水中的传播实验中，要在空气中点燃艾叶条产生烟尘，在水

中加少许牛奶，目的都是显示光的传播路径。

激光束方向性强，发散度小，亮度极高。实验时，不要把激光对着人的眼睛，以免损伤眼

睛。

探究归纳：光在同一均匀介质中是沿直线传播的。

光在同一均匀介质中沿直线传播，“同一”和“均匀”这两个条件缺一不可，必须同时满

足，否则，光的传播路径将会发生弯曲。例如，早晨的太阳还在地平线以下时，我们就看到了

它，就是因为大气层不均匀，光在其中发生了弯曲。如图所示：

2.光线

(1)概念：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(如图所示)。这样的线叫作光线。

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【名师讲解】科学思维——模型法引入光线：光线不是真实存在的，而是为了方便研究光

的传播情况而引入的一种表示光的传播径迹和方向的物理模型。

(2)作用：用光线可以简洁明了地表示不同光源的发光情况。

如图甲为平行光源发出的平行光的光线画法，图乙为点光源的光线画法。

【名师讲解】光的传播不需要介质，即光在真空中也能传播，声音的传播必须有介质才可

以，两者不要混淆。

3.光速

(1)真空中的光速

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c=3×108m/s=3×

105km/s。

(2)不同物质中的光速光在空气中的传播速度接近于真空中的传播速度，一般情况下近似

认为空气中的光速等于真空中的光速；光在水中的传播速度约为真空中的3；光在玻璃中的

4

传播速度约为真空中的2。

3

【名师讲解】光年：光在真空中1年内传播的距离等于1光年，天文学上常用光年作为单

位来计量天体之间的距离。

512

1光年=v真空t=3×10kmls×365×24×3600s≈9.46×10km。

教材<探究实践>（见课本第160页）

观察记录：(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

◆

范围变小，景物的大小变小。

教材<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？（见课本第160页）

◆

1.如图所示

第3页共13页

2.①适当增大镜头孔径，但要注意不能过大，否则会导致成像模糊。

②将被“拍摄”物体靠近镜头。

③在光线充足的室外或明亮的室内进行“拍摄”。

【例1】[2024宁波海曙区期中]太阳光可以在真空中传播，速度是____________；光也可以

在空气、水、玻璃等介质中传播，但是速度都比在真空中____________(填“快”或“慢”)。

太阳发出的光大约要经过8min到达地球，请你计算一下日地距离约为____________m。

二、月球的运动

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，这是为什么呢?

1.月球的特点

月球自身并不发光，它能通过反射太阳光。月球的一面被太阳光照亮，另一面是黑暗的。

2.月球的运动

(1)自转和公转：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。

(2)周期

月球的自转和公转周期相同，都是27.3日，这就是月球尽管绕着它的轴自转而我们又观

察不到它的自转的原因。

3.我们只能看到月球一面的原因

月球在自转的同时，还在绕着地球公转，而月球的自转和公转周期相同，因此地球上的人

始终只能看到A点所在的那半个月球，即月球正面，因此月球总是以同一面朝向地球。

4.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，可以拍到月球背面清晰的照片。

【例2】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.月球自转和公转的周期相同B.月球公转速度较慢

C.月球自转速度较快D.月球质量分布不均匀

三、日食

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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，这种现象称为日食。

2.日食形成的原因

地球带着月球绕太阳运动，当月球运行到地球和太阳之间，并且三个星球接近排成一条直

线时，由于光是沿直线传播的，月球就挡住了一部分太阳光形成月影，从地球上月影所在区域

看太阳，太阳全部或部分被月球遮挡，就产生了日食现象。

日食形成示意图

教材<探究实践>（见课本第162页）

实验中观察者位于地球上面向太阳的一侧，小球代表月球，大球代表太阳，我们在实验中

◆

看到的大球被遮挡后的形状就是日食现象。

当观察者、月球中心和太阳中心恰好在一条直线上，并且月球正好挡住了我们观察整个太

阳的视线时，我们看不到太阳，只能看到太阳周围的亮光(如上图A)。当三者接近于一条直线，

月球挡住了我们观察太阳一侧的视线时，我们只能看到太阳的一部分(如上图B)。当三者恰好

在一条直线上，月球挡住了我们观察太阳中心的视线时，我们只能看到太阳的四周(如上图C)。

大球被小球遮掩过程如下图所示：

3.日食的类型

日食有日偏食、日环食和日全食三种类型(如下图所示)。

日偏食日环食日全食

(1)日偏食：当月球运行到地球与太阳之间，月球遮住了太阳的一部分时，出现日偏食。

(2)日环食：当月球运行到地球与太阳之间，月球只遮住了太阳的中心部分，太阳周围露

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出一圈日面时，出现日环食。

(3)日全食：当月球运行到地球与太阳之间，太阳完全被遮住时，出现日全食。

【名师讲解】探究实践——探究实验

利用三球仪、强光手电筒，模拟地球、月球和太阳的相对运动，演示日食的形成及三种日

食类型。

4.日食发生的时间

(1)当月球处于地球和太阳之间，且三者位置处于近乎一条直线上时，可能发生日食，故

日食发生的时间为农历初一(俗称：朔)。

(2)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，

因此日食并不是每个月都会发生。

【名师讲解】规律总结——根据遮挡部位的不同识记日食的类型：月球遮住了全部日面时

出现日全食；月球遮住了部分日面时出现日偏食；月球遮住了日面的中心部分时出现日环食。

5.日食的形成过程

(1)日食亏损方向：由于月球自西向东公转，所以太阳被遮部位从日面的西边开始，东边

结束。

(2)持续时间：日食持续的时间长短，同月球影锥在地面上移动的速度及地球的自转方向

有关。日全食、日偏食和日环食，时间各不相等。

【例3】试根据日全食过程判断，能正确反映日全食过程各阶段的排序是（）

A.⑥⑤③⑧④①②⑦⑥B.⑥⑧③⑤④⑦②①⑥

Ｃ.⑥⑦②①④⑧③⑤⑥D.⑥①②⑦④⑧③⑤⑥

四、月食

1.月食的概念

有时候我们会看到月面部分或全部变暗的现象，时间可长达一个多小时，这就是月食。

2.月食发生时月亮的颜色及原因

月食是一种很普通的天文现象，由于地球大气对太阳光的折射，发生月食部分的月球并非

全黑，而是呈暗弱的古铜色。

3.月食的形成原因和类型

(1)成因

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①月球不会发光，靠反射太阳光而“发光”。

②地球是不透明的球体，太阳光经过地球后，在地球的后面会留下一个阴影，当太阳、地

球、月球三者恰好或几乎在同一条直线上，且地球在太阳和月球之间，太阳到月球的光线便会

部分或完全被地球遮挡，从而产生了月食。

月食形成示意图

(2)类型

月食有月全食和月偏食两种类型。

地球绕着太阳运动，由于光是沿直线传播的，在背对太阳的方向会产生地球的影子，当月

球进入地球影子的不同位置时，地球上的观测者将看到月全食或月偏食现象。月全食是指月球

全部进入地球本影中而变暗的现象；月偏食是指月球有一部分进入地球本影区而变暗的现象。

月全食月偏食

【名师讲解】拓展——月球不会发生环食，这主要和地球本影长度有关。地球比月球大得

多，地球的本影长度远远大于月球到地球的距离。即使月球在远地点时，月地距离也不及地球

本影最短时长度的1/3。这样，月球沿轨道运行的过程中，根本不会出现地球的本影完全投射

到月面且小于月面的情况。因此，也就不可能有月环食现象的发生。

4.月食发生的时间

月食发生时，月球、太阳和地球处于(或接近于)同一条直线，且地球正好处于太阳和月球

之间，此时的月相为满月，日期是农历十五、十六。但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，因此月食不是每个月都会发生。

5.月食过程

由于月球自西向东公转，月球的东缘先进入地球的本影区域，即月食是月面先亏损于东缘，

后复圆于西缘。如图所示。

第7页共13页

教材<探究实践>（见课本第164页）

实验中，灯泡代表太阳，大球代表地球，小球代表月球。如下图所示，当月球逐渐移入地

◆

球的阴影区时，月球被照亮的部分会逐渐变小，直至消失；当月球逐渐移出地球的阴影区时，

月球被照亮的部分从无到有，并逐渐变大。这就是月食现象。

月球和太阳分别位于地球的两侧，并且日、地、月三者正好或接近位于一条直线上，这时

地球才能挡住太阳照射到月球上的太阳光，使得月球部分或全部变暗，这就是我们看到的月食

现象。

教材<思考与讨论>为什么月食只有在满月时发生？为什么月食不是每个月都发生？（见

课本第页）

◆165

发生月食时，地球位于太阳、月球之间且三者正好或接近位于一条直线上，所以月食只能

出现在农历十五、十六，此时的月相为满月。

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，只有当

日、地、月三者正好或接近排成一条直线时才能出现月食，因此月食并不是每个月都会发生。

【例4】下列三球间的位置关系，有可能产生月食的是（）

6.日食、月食的比较

项目日食月食

月球遮住太阳光，我们看不到太阳地球遮住太阳光，我们看不到月球

形成原因

或不能看到完整的太阳或不能看到完整的月球

日地月位置关系日—月—地或地—月—日月—地—日或日—地—月

出现时间农历初一，白天农历十五、十六，晚上

类型日全食、日偏食、日环食月全食、月偏食

【名师讲解】科学思维——对比法：通过表格比较日食、月食在形成原因、日地月位置关

系、出现时间、类型等方面的差异，深度了解这两种现象的异同。

教材<探究实践>2.绘制示意图，分别说明日食和月食形成的原因（见课本第164页）

◆

第8页共13页

(1)日食成因示意图(2)月食成因示意图

(3)①日食形成原因

当月球运行到太阳和地球之间，并且三者接近在同一条直线上时，月球会挡住太阳射向地

球的光，在地球上处于月影部分的地区就会看到日食。

②月食形成原因

当地球运行到太阳和月球之间，并且三者接近在同一条直线上时，地球会挡住太阳射向月

球的光，在月球上处于地影部分的区域就会出现月食。

【例5】下列关于日食和月食的说法，正确的是（）

A.日食和月食都是由光的反射形成的，日食是由于月球挡住了太阳光

B.日食和月食都是由光的直线传播形成的，日食是由于月球挡住了太阳光

C.日食和月食都是由光的反射形成的，月食是由于地球挡住了太阳光

D.日食和月食都是由光的折射形成的，月食是由于地球挡住了太阳光

◆知识点1小孔成像

1.同学们在课下的实践中是否做过这样一个实验：在纸上剪一个很小的“▽”形孔，让太

阳垂直照射到“▽”形孔上，去观察地面上的光斑。那么地面上形成的光斑是（）

A.“▽”形B.“△”形C.圆形D.无法判定

◆知识点2光的直线传播

2.[2023广东广州期中]以下四种情形中，光能沿直线从M点传播到N点的是（）

3.[2023湖南郴州中考]“井底之蛙”这个成语大家都很熟悉，图中M点表示青蛙。请根据

光的直线传播知识画图说明为什么“坐井观天，所见甚小”。(温馨提示：必须标出光的传播方

向)

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◆知识点3光的传播速度

4.下列说法中正确的是（）

A.光年是天文学上使用的时间单位

B.光在玻璃中的传播速度是3.0×108m/s

C.太阳发出的光，通过大气层射向大地时不是沿直线传播的两

D.光在真空中的传播速度最小

5.[2024上海浦东新区期中]光在真空中的传播速度为km/s；一般田径比赛中，起点处的裁

判员发令后开始比赛，终点计时员通过秒表计时，为了计时准确，应该__________(填“看到冒

烟”或“听到声音”)开始计时，这是因为__________________________________________________(声

音在空气中的传播速度约为340m/s)

◆知识点4月球的运动

6.[2024浙江宁波调研]下列关于月球的运动的知识叙述错误的是（）

A.由于月球自转周期和公转周期相同，所以我们在地球上始终只看到月球的一面

B.造成月球在天空中形态变化的主要原因是月球本身不发光且日、地、月三者位置在不断

变化

C.月球正对着我们的这一面光滑平整，背对着我们的另一面坑坑洼洼

D.月球始终以同一面朝向我们的原因是月球的自转周期和公转周期相同知识点

◆知识点5日食

7.[2024浙江杭州调研]2023年4月20日出现日食现象，图中表示当天月球所处的位置正

确的是（）

A.①B.②C.③D.④

8.下列节日中，最不可能发生日食的是（）

A.元旦(1月1日)B.春节(农历正月初一)

C.中秋节(农历八月十五)D.国庆节(10月1日)

9.发生日偏食时，下列可能存在的现象是（）

A.一轮淡淡的圆月挂在蓝天B.满天的星光下有一轮残缺的太阳

C.能够用肉眼看到日耳的爆发D.明亮的天空明显变得暗淡

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◆知识点6月食

8.下列关于月食的说法不正确的是（）

A.当月球部分进入地球的影子时，发生月偏食

B.当月球全部进入地球的影子时，发生月全食

C.月食发生在农历的十五前后

D.月食分为月全食、月环食、月偏食三类刷图片

1.[2023广西柳州一模]如图，聚光灯照在女孩身上，则她的影子出现在图中的（）

A.OA方向B.OB方向C.OC方向D.OD方向

2.如图所示，甲、乙两人分别站在一面墙的两边，若要在墙上开一个窗使两人彼此都能看

到对方的全身，则所需的最小窗的位置应为（）

A.acB.adC.bcD.bd

3.如图甲，在一个空罐的底部中央打一个小孔，再用一片半透明的塑料膜蒙在空罐的口上。

如图乙，将小孔对着烛焰，我们可以看到烛焰在薄膜上呈现的像，下列说法正确的是（）

A.当烛焰相对于小孔向上移动时，像相对于小孔向下移动

B.适当增大小孔面积能使成像变大

C.小孔的形状影响着像的形状

D.转动罐，我们可以看到薄膜上的像随之转动