月相变化观察记录

月相变化观察记录姓名：学号：班级：

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。

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/ω

4、n （转速）=1/T=v/2πr=ω/2π

5、Fn （向心力）=mr ω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2

6、an （向心加速度）=r ω^2=v^2/r=r4π^2/T^2=r4π^2n^2

7、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）。

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

A①②B③④C①③D②④

5．2001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）