月亮月相变化观察记录

　　月相，天文学术语。是天文学中对于地球上看到的月球被太阳照明部分的称呼。随着月亮每天在星空中自西向东移动一大段距离，它的形状也在不断地变化着，这就是月亮位相变化，叫做月相。以下是小编整理的月亮月相变化观察记录，欢迎阅读！

　　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 1 2 3 4 5 6 7 8 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

　　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，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，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，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：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）=mrω^2=mv^2/r=mr4π^2/T^2=mr4π^2f^2

　　6、an（向心加速度）=rω^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，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

　　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。

　　拓展延续

　　月相变化

　　当地球位于月球和太阳之间时，我们可以看到整个被太阳直射的月球部分，这就是满月。当月球位于地球和太阳之间时，我们只能看到月球不被太阳照射的部分，这就是朔月；而当首度再见到月球明亮的部分时，称为“新月”。当地月联线和日地联线正好成直角时，我们正好可以看到月球被太阳直射的部分的一半，这就是上弦月。

　　月相的更替周期是29.53天，称为一个朔望月，它是历法中历月和星期的来源。这个时间比月球公转的时间（恒星月）要长，因为当月球绕地球公转时，地球也在绕太阳公转，一个朔望月月球大约要绕（360+360*29.53/365.24）=389.11度（公转只绕360度）。所以一恒星月大约为29.53 * 360 / 389.11 = 27.32天。

　　月相变化的顺序是：新月——娥眉月——上弦月——盈凸——满月 ——亏凸——下弦月——残月——新月，就这样循环，月相变化是周期性的，周期大约是一个月。

　　产生原因

　　由于月球本身不发光也不透明，在太阳光照射下，向着太阳的半个球面是亮区，另半个球面是暗区(被自己挡住的)。随着月球相对于地球和太阳的位置变化，就使它被太阳照亮的一面有时对向地球，有时背向地球；有时对向地球的亮面部分大一些，有时小一些，这样就出现了不同的月相。

　　可以简单的归纳为两条：

　　1、月球不发光，不透明。

　　2、与月、地、日三者的相对位置有关。

　　月相周期变化

　　新月

　　约在农历每月三十或初一，月球位于太阳和地球之间。地球上的人们正好看到月球背离太阳的面，因而在地球上看不见月亮，称为新月或朔，这时是农历初一。此月相与太阳同升同落，只有在日食时才可觉察它的存在。

　　蛾眉月

　　新月过后，月球向东绕地球公转，从而使月球离开地球和太阳中间而向东边偏了一些。月球被太阳照亮的半个月面朝西，地球上可看到其中呈镰刀形的一部分，称为蛾眉月，这时是农历初三、四。蛾眉月日出后月出，日落后月落，与太阳同在天空，在明亮的天空中，故看不到月相。只有当太阳落山后的一段时间和能在西方天空看到蛾眉月。

　　上弦月

　　约在农历每月初七、初八，月球绕地球继续向东运行，月地连线与日地连线成90度。地球上的观察者正好看到月球是西半边亮，呈半圆形叫上弦月。假设观察者位于北半球中纬度，则上弦月约正午月出，黄昏时，它出现在正南天空，子夜从西方落入地平线之下。

　　盈凸

　　约在农历每月十一、十二，在地球上的观察者看到月球西边被太阳照亮部分大于一半，即为凸月。凸月正午后月出，黄昏时在东南部天空，月面朝西，然后继续西行，黎明前从西方地平线落下，大半晚可见。

　　满月

　　农历每月十五、十六，月球运行到地球的外侧，即太阳、月球位于地球的两侧。由于白道面与黄道有一夹角，通常情况下，地球不能遮挡住日光，月球亮面全部对着地球，称为满月或望。

　　亏凸

　　农历十六到-农历二十二左右，满月以后，亮区西侧开始亏缺。此时的月相称为亏凸月

　　下弦月

　　农历每月二十二、二十三，太阳、地球和月球之间的相对位置再次变成直角，月球在日地连线的西边90度。这时我们看到月球东半边亮呈半圆形，月面朝东，称为下弦月。它在子夜时升起在东方地平线上，黎明日出时高悬于南方天空，正午时从西方地平线落下，下半晚可见。

　　残月

　　农历二十四左右—月末。