第3节日地月的相对运动（高效培优讲义）（原卷版）

第3节日地月的相对运动【题型导航】TOC\o"13"\h\z\u【重难题型讲解】 1题型1光的直线传播 1题型2月球的运动月食日食 3一、月球的运动 3二、日食 4三、月食 5【能力培优练】 7【链接中考】 18【重难题型讲解】题型1光的直线传播1、光沿直线传播的条件：光在同种均匀介质中沿直线传播。如果介质不是同种或不均匀，光的传播方向将会发生改变2、光线：为了表示光的传播情况，我们通常用一条带箭头的直线表示光的传播路线和方向，这样的直线叫光线3、小孔成像：光源上部发出的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了下部；光源下部发出的光线，由于光的直线传播，通过小孔后，射到了上部，就形成了相对于光源倒立的像4、光在真空中的传播速度：真空中的光速是宇宙间最快的速度，在物理学中用字母c表示，c=3×108m/s5、光在其他介质中的传播速度：光在空气中的速度十分接近光在真空中的速度，可视为c=3×108m/s，光在水中的传播速度约为34c，光在玻璃中的传播速度约为23c（即V气＞V液6、光在真空中1年传播的距离等于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。【典例1】（2024秋•绍兴期末）小科在学习“光的直线传播”时，进行了如下探索活动：①用激光笔射向水中观察到光路呈一条直线，如图；②用注射器将浓糖水缓慢注入水中，观察到光路发生了弯曲；③用玻璃棒搅拌后，观察到光路又呈直线。根据以上情景可得出的结论是（）A．光的传播需要介质 B．光只有在水中才能沿直线传播 C．光在同一均匀介质中沿直线传播 D．光在透明介质中都能沿直线传播跟踪训练1（2024秋•玉环市期末）在学习“光的传播”时，老师做了如下实验：①用激光笔射向水中，观察到水中的光线是一条直线（如图所示）；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水，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。根据上述现象，以下所得结论不正确的是（）A．①说明光在水中能沿直线传播 B．②说明光在不均匀的糖水中不能沿直线传播 C．③说明光在均匀糖水中能沿直线传播 D．①②③说明光能在真空中传播跟踪训练2（2024秋•钱塘区期末）《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”越大现象越明显题型2月球的运动月食日食一、月球的运动1、月球始终以同一个面对着地球，在地球上看不到月球的背面（原因：月球的自转与公转周期相同）。二、日食1、日食：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、日食形成原因：地球带着月球绕太阳运动，当月球运动到地球和太阳之间，并且三个星球正好或接近排成一条直线时，由于光是直线传播的，月球挡住了我们观察太阳的视线，就产生了日食现象3、日食的类型日偏食：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（半影区）日环食：月球只遮住了太阳的中心部分，在太阳周围还露出一圈日面时，出现日环食（伪本影区）日全食：太阳完全被遮住时，出现日全食（本影区）4、日食发生时间：每月农历初一，但不是每个月都会发生三、月食1、月食：有时候月面部分或全部变暗的现象称为月食2、月食的形成原因：地球绕着太阳运转，由于光是直线传播的，在背对太阳的方向会产生一条地球的影子，当月球进入地球影子的不同位置时，就产生月食现象3、月食的类型月全食：是指月球全部进入地球影子而变暗的现象月偏食：是指月球部分进入地球影子而变暗的现象4、月食发生时间：每月农历十五、十六，但不是每个月都会发生【典例2】（2024春•玉环市期末）2024年6月2日我国嫦娥六号探测器成功着陆月球背面，开启世界首次月球背面“挖宝”任务。关于月球的描述，下列叙述正确的是（）A．月球白天不能发光，晚上能发光 B．月球表面明暗相间，亮区被称为月海 C．小天体撞击的月球表面可形成环形山 D．月球表面除岩石及其碎屑外还有空气跟踪训练1（2024春•越城区期末）下列是对一位航天员在月球上的生活片段的描述，其中可能真实的是（）①吃到月球上土生土长的食物②跳过4米高的横杆③举起200千克的大石头④听大风呼啸⑤脱掉航天服后在被窝里睡觉⑥拍一张照片⑦模仿袋鼠走路A．②③④⑦ B．①④⑤⑥ C．②③⑥⑦ D．②③④⑤跟踪训练2（2024秋•金华期末）为探究日食产生的原因，小科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．日食一般发生在农历的初一 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须向箭头①或②方向移动一段距离【能力培优练】（2024秋•衢州期末）小科在探究光的传播路径时，先用水溶性荧光笔在水中搅拌几次，再将一束激光射向水里，观察激光在水中传播的路径。该实验中使用荧光笔的主要目的是（）A．描绘激光传播的路径 B．显示光传播的路径 C．加速水中物质的溶解 D．记录激光发射位置（2024秋•东阳市期末）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．太阳会发光 B．光的直线传播 C．地球是不透明的 D．月球是球形的（2024秋•德清县期末）沈括在《梦溪笔谈》中写道：“若鸢飞空中，其影随鸢而移（如图甲）或中间为窗隙所束，则影与鸢遂相违：鸢东则影西，鸢西则影东（如图乙）……”。则下列说法正确的是（）A．图甲、乙中的现象都可用光的直线传播解释 B．光在任何情况下都沿直线传播 C．图甲、乙中“影”移动的方向与物移动的方向相反 D．要形成如图乙的现象，对窗隙大小没有要求（2024秋•余姚市期末）图为2024年10月2日在南美洲上演的本年度唯一一次日环食。根据日环食现象可以推测出（）A．月球的大小 B．月球的形状 C．地球的大小 D．地球的形状（2024秋•北仑区期末）小科在学习“光的传播”时，看到老师演示实验过程如下：①用激光笔射向清水，观察到光的路径是一条直线；②在A点处用漏斗向水中慢慢注入浓糖水，光路发生了弯折；③搅拌均匀后，观察到光的路径又变直了。下列根据实验现象得出的结论中正确的是（）A．光只能在液体中传播 B．光只有在清水中才沿直线传播 C．光在糖水里不能沿直线传播 D．光在同一均匀介质中沿直线传播（2024秋•金东区期末）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．太阳光是沿直线传播的 B．地球是球形的 C．月球既不发光也不透明 D．月球是球形的（2024秋•余杭区校级期末）如图，用自制的针孔照相机观察烛焰，有以下四种说法：①薄膜上出现烛焰的像是倒立的；②薄膜上烛焰的像是放大的也可能是缩小的；③保持小孔和烛焰的距离不变，向右拉动内筒，增加筒长，烛焰的像变大；④保持小孔和烛焰的距离不变，向前推动内筒，烛焰的像更明亮．这四种说法中正确的是（）A．①②③④ B．①③④ C．①②③ D．③④（2024秋•金华期末）小明同学用易拉罐做小孔成像实验，他用钉子在易拉罐底部中央戳了个三角形的小孔。（1）小明把易拉罐正对着点燃的蜡烛（如图所示），则在半透明纸上看到的像的形状为（选填“烛焰形”或“三角形”）的像。（2）当把蜡烛向左（远离易拉罐）移动时，在半透明纸上的像将（选填“变大”，“不变”或“变小”）。（3）小明想进一步研究小孔成像所成像的其他特点，于是将A处的蜡烛换成装有LED字母灯带的白色塑料板，则在该塑料板最适宜打上的字母为。A.“0“B.“U“C.“D“D.“F“（2024秋•临海市期末）为了解日、地、月的相对运动及所产生的天文现象，某同学制作了三球运动演示模型。（1）制作该模型需要用到的工具是。A.温度计B.天平C.刻度尺D.量筒（2）该模型中表示月球的是（填字母）。（3）当A、B、C三者的位置恰好处于同一条直线时（如图所示），可能出现现象。（2024秋•德清县期末）如图所示，小德制作了一个简易针孔照相机，A端开一圆形小孔作为镜头，B端蒙一张半透明纸作为光屏。将其水平放置，将镜头对着窗外很亮的景物，可在半透明纸上看到（选填“倒立”或“正立”）的像。若保持镜头位置不动，缩短光屏到小孔的距离，半透明纸上呈现的景物大小变。若将圆形小孔改为三角形小孔，则像的形状（选填“改变”或“不变”）。（2024秋•嘉兴期末）在探索光的传播路径活动时，可观察到激光在溶有荧光粉的水中沿传播的路线（如图甲）。为了形象地表示光传播情况，科学研究中构建了光线模型（如图乙），其箭头表示光的。（2024秋•温州期末）小明利用不同种类的纸、剪刀等物品制作了一个针孔照相机。（1）针孔照相机的孔不宜过大，其原因是。（2）蜡烛的烛焰如图乙。当蜡烛和纸盒A、B的位置如图甲所示时，小明在光屏上看到的像可能是。（3）小明想要定量分析像的大小与蜡烛到小孔的距离、小孔到半透明纸的距离之间的关系，每次实验时都需用刻度尺测量相关数据。为方便操作，可对针孔照相机进行哪些改进？请举出一例：。（2024秋•余杭区校级期末）晚上在教室内只打开一盏日光灯，仔细观察你自己的影子，会发现影子中部特别黑暗，四周稍浅。影子中部，日光灯发出的光不能照到，特别黑暗，叫本影。四周灰暗的部分叫半影。在课桌上点两支蜡烛分开放置于A、B两个位置，蜡烛前面立一本书，关掉日光灯可以看到墙壁出现书的本影和半影，如图甲。如果点燃三支甚至四支蜡烛，书的本影部分就会逐渐缩小，半影部分会出现很多明暗不同的层次。手术无影灯是将发光强度很大的许多灯排列在灯盘上，合成一个大面积的光源，这样就能从不同角度把光线照射到手术台上，既保证手术视野有足够的亮度，同时又不会产生明显的本影。（1）图甲的上侧半影区域中，蜡烛；（填字母）A．A和B发出的光都照到B．A发出的光照到，B照不到C．A和B发出的光都照不到D．B发出的光照到，A照不到（2）在手术无影灯下，医护人员的手和器械等在手术部位（选填“会”或“不会”）产生本影；（3）如果在乙图中再点燃更多的蜡烛，书的半影部分（）；A．明暗更明显，层次更多B．明暗更明显，层次更少C．明暗更不明显，层次更多D．明暗更不明显，层次更少（4）小明同学想用9盏相同的LED灯（图中用表示）排列合成一个大光源作为无影灯，图丙中设计效果最好的是（填字母）。（2024秋•绍兴期末）两千多年前，我国思想家墨翟和他的学生做了世界上第一个小孔成像实验。小科为探究小孔成像规律，开展了如下实践：【制作针孔照相机】剪去大、小纸盒的两端纸板，在大纸盒A端插入带有小孔的卡纸，在小纸盒B端盖上半透明纸，将小纸盒插入大纸盒内，如图甲。【探究成像特征】小科猜想：针孔照相机所成像的大小可能与景物到针孔的距离、景物的高度以及半透明纸到针孔的距离有关。于是他用同一个F光源，保持F光源到针孔的距离不变，改变半透明纸到针孔的距离，多次实验，观察并记录如下数据：实验次数一二三四五半透明纸到针孔的距离s/cm2.04.06.08.010.0像的高度h/cm1.02.03.05.0【思考与讨论】（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）由表格数据推知，当半透明纸到针孔的距离为8.0cm时，像的高度是cm。（3）晴天正午，小科从树荫下走过，发现阳光透过树叶缝隙，在地面上形成大小不同的圆形光斑，如图乙。结合上述实验，小科认为圆形光斑大小不同的主要原因是不同。（4）由图丙推测，小科还可探究的问题是？（2024秋•拱墅区期末）小乐自制如图甲所示的针孔照相机，探究小孔成像的特点。（1）制作过程：准备两个两端开口且可套在一起的不透明纸盒，将外盒的前端蒙一张中心带小孔的黑纸，内盒的前端蒙一张半透明纸。然后将内盒塞入外盒（内盒在外盒中可自由推拉）。（2）探究过程：①小乐用针孔照相机观察蜡烛，半透明纸上会呈现蜡烛的倒像，在图乙中作出蜡烛（用箭头AB表示）所成像的光路图。②小乐保持蜡烛、外盒不动，只将内盒向外拉，半透明纸上蜡烛的像将（填写像的大小和亮暗的变化情况）。（2024秋•钱塘区期末）项目化学习小组制作的针孔照相机（如图甲所示），请回答下列问题：（1）根据图甲的信息，光源“F”字通过针孔成的像的形状应该是（填序号）。A.倒立的缩小的像B.倒立的放大的像C.正立的缩小的像D.正立的放大的像（2）小塘在操作时，发现在半透明纸上出现一个如图乙所示的像，应如何操作才能在半透明纸的正中央成像？。（3）实验时小塘发现：针孔相机所成像的高度（大小）会变化，于是他用，将蜡烛与小孔的距离固定，拉动纸筒，改变半透明纸到小孔距离s，测量出在纸上的像的高度值h并记录在表中。请根据表中的数据，有一个数据2.60明显是错误的，你判断的理由是（写出一点即可）。像到小孔的距离s/cm2468101214像的高度h/cm12634567（4）在丙图的坐标系中画出h与s的关系图像（画图时请去除错误数据组）。（2024秋•鄞州区期末）某同学用易拉罐、半透明塑料薄膜和钉子制作了一个简易的“针孔相机”。方法如下：用钉子在易拉罐底部中央戳一个小孔，剪去易拉罐的顶部，蒙上一层半透明塑料薄膜。（1）为确保人的眼睛看到清晰的像，易拉罐的摆放和眼睛观察的位置正确的是。A.B.C.D.（2）如果易拉罐底部小孔的形状是三角形，则他在塑料薄膜上看到的是。A.三角形光斑B.圆形光斑C.蜡烛的正立像D.蜡烛的倒立像（3）若想使看到的像更亮一些，可以采取的措施是。（2024秋•北仑区期末）在科学学习中，利用建构模型的思想进行学习是一种有效的学习方式。建构模型可以借助实物模拟，也可以利用绘图建构等方式。以下是某科学小组探究日食现象的研究过程：（1）【实物模拟】组员甲模拟日食实验时，利用一个大球模拟太阳，小球模拟月球，“眼睛”表示小科在地球上的观察点。此时，可以观察到的日食类型是。下列因素中与形成的日食的类型有关的有。A.地球的大小B.月球的大小C.月地距离（2）【绘图建模】组员乙认为能否观测到日全食，还与观测者所在位置有关。组员乙用画图的方式建构日食模型，图中（选填“A”“B”或“C”）区域可以观察到日全食，有些区域能观测到日偏食，而有些区域看不到日食现象。（3）【制作三球仪模型】组员丙依照工程实践的六个步骤制作了日地月三球仪。在设计方案环节中，不需要考虑的因素是。A.地球与月球公转周期B.日地月之间的距离关系C.日地月大小关系D.月球上的陨石坑分布在检验作品环节，组员丙发现三球仪的转动存在较严重的卡顿，接下来他应进行的工程实践步骤是。（2024秋•义乌市期末）如图，三球运动模型能直观演示日食和月食的成因。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）用一个大功率的LED灯模拟阳光，应将LED灯装在球。（2）如图所示的三球间的位置关系，有可能产生月食的是。（3）在用皮带实现动力传递时，为了确保地球自转和公转方向相同，应选择的皮带缠绕方式是。（2024秋•临平区期末）在学习了光的直线传播后，某科学小组做了以下实验：（1）同学们先利用如图甲所示的