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1、 中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 第三节第三节 月球和地月系月球和地月系 教学目的：了解月球的数字及物理状况。掌握月球公转的周期，同步自转。 掌握月相的变化及朔望月。 教学重点：月球的公转。月相及朔望月。 教学难点：同步自转。月相变化。 课 时：2 课时。 教学过程： 在太阳系的八大行星中，除水、金之外，均有自己的卫星系统。 尽管由于人造卫星的发射，地球已拥有上千颗卫星，但天然卫星 只有一个月球。月球和地球共同构成一个小型的天体系统地 月系。 第三第三节节 月球和地月系月球和地月系 一月球一月球月球是距离地球最近的天体，对地球有很大
2、的影响。月球也是人 类了解最多的天体，人类的脚步已踏上月球，对月球进行了大量的科 考。 （一）有关月球的数字 距离：384400KM 月地距离的测定可由月球的地平视差（57）得出。但随技术的 发展，目前可通过激光测定月球的距离。激光测月的误差仅为几厘米。2大小：线半径1738KM27.25% 视半径 =1533 质量：7.196*1025g1/81月地距离384400km 线半径1738km 视半径1533 月球质量7.1961025g 因质量小，因此不可能保有大气。月球上没有大气，没有液态水， 没有天气变化。月球的面貌总是保持不变，月球上是一个无声的世界。由于月球质量小，产生了一系列后果：
3、重力小。月球表面重力只相当于地球的 1/6。 无大气。重力小，便不可能保有大气。由于没有大气存在：中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 月球上昼夜温差很大，白天可达 120 度以上，夜晚则可下降 到-180 度以下。 月球的天空不分昼夜，即使在太阳照射的“白天”，月球上的 天空仍然是黑暗的。太阳与星星共存。 阳光照射处很亮，背影处则是伸手不见五指。 无水分。由于没有大气，也不会存在液态水。因此也不会有 天气变化。没有风霜雨雪等天气，在内力作用十分微弱的情况下，月 球面貌总是保持不变。 月球表面不存在液态水并不等于月球不含有其他形式的水分，
4、科学家认为 在月球土壤以及岩层中应该有固态形式存在的冰层。如果确实的话，我们可以 利用其分解出氢气和氧气，并进一步为建立月球基地提供条件。 据上海网上天文台 2006.10.8 航天动态报道，美国宇航局(NASA)将于 2008 年发射探测器撞击月球南极，其任务之一就是确认月球上是否存在冰层。由于月球的视半径与太阳相当，在天空中非常引人注目。面对一 轮明月，古人常有许多遐想。他们将其称为水晶宫，认为上面有嫦娥、 玉兔，还有一颗生长不息的桂树。当然现代人已知月球上没有生命存 在，但月球上是什么样子呢？ （二）月面概况 月海和月陆 月面上存在着明暗对比明显的两类区域： 明：月陆，隆起的高低，由较浅
5、的岩石构成，反照率高，故明。 暗：月海，广阔的平原，由灰黑的岩石构成，反照率低，故暗。 月面上海陆分布不均，正面月海较多，反面月陆较多。 主要月海见57。 环形山四周凸起，中部低洼的环形隆起。数量众多，大小悬殊。直径 200KM-几十厘米。成因： 大火山爆发而成。 小陨星冲击所致。主要环形山： 第谷环形山 哥白尼环形山 开普勒环形山 内部结构：月壳，月幔，月核。 月球有和地球类似的圈层结构，也可以分为月壳、月幔、月核三 层。月壳为60KM，月幔 601000km，月核 1000km 以下。月壳和中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 月幔组
6、成坚硬的岩石圈。 （三）月球起源 “月球起源”是个十分古老的问题，但今天天文学家对此仍然是众 说纷纭。18 世纪以来的月球起源假说归纳起来，可以分为三类，即同 源说、撞击分裂说和俘获说。 同源说 认为月球和地球具有相同的起源。地球和月球是在太阳星云演 化中同时产生的两个天体。但自从“阿波罗计划 ”之后，科学家获得了大量令人震撼的照片和 382 千克月球的土壤岩石。月球起源“分裂说”逐渐占据了上风。 撞击分裂说 据一些科学家推测，在地球生成的早期，曾经有一个相当于火星 大小的星球撞击地球，造成的碎片后来聚集形成 了月球。如果情况 的确如此，月球的含铁量将会比地球低，而镁和铝这样的轻元素的含 量则
7、会高一些。 俘获说 月球和地球是在不同的地方形成的，一次偶然的机会，地球把运 行到附近的月球俘获，成为自己的卫星。据上海网上天文台报道，2006 年 9 月初，欧洲宇航局的绕月航天器“Smart-1”已完成对月球表面化学成分的测定，测 定结果显示月球表面含有包括钙和镁在内的一些化学元素。这些数据将帮助科学家追溯月球表面地理形态的演化过程以及月球的起源。 （四）月球探测 飞到月亮上去，这是人类千百年来的幻想。随着空间技术的发展， 这一梦想成为现实。 第一艘绕月飞行的飞船： 1959 年，苏联发射的“月球 1 号”飞到月球附近，进行绕月飞行， 开始了人类对月球的考察。 第一艘载人登月的飞船（阿波罗
8、登月计划） 1969 年，阿波罗 11 号成功进行登月飞行，将两名宇航员送上月 球。 1961 年，美国开始实施“阿波罗月球探测计划”， 1969 到 1972 年间，成功进行了 6 次登月飞行，将 12 名宇航员送往月球，对月球进 行实地科学考察研究，使人类对月球的认识更加全面、更加深入。1969 年 7 月 16 日，成功地发射了“阿波罗” 11 号宇宙载人登月飞船。 “阿波罗”11 号宇宙飞 船经过 100 小时的飞行，首次在月球静海着陆。 1969 年 7 月 21 日格林威治时间 3 时 51 分，登月纪实中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站
9、 http:/ “阿波罗”11 号指令长阿姆斯特朗首先走出舱门，面对这个陌生而又 满目荒凉的新世界凝视了好几分钟，然后伸出左脚走下扶梯。扶梯 5 米高，9 级，阿姆斯特朗竟花了 3 分钟！4 时 07 分，他的左脚小心翼 翼地触及月面，而右脚仍留在扶梯上。当他感到左脚陷入月面很浅时， 才鼓足勇气将右脚踏上月面。这时，他说出了等待已久的第一句话： “对一个人来说，这是一小步，但对人类来说，这是一次飞跃。 ”地球上 几亿观众在电视屏幕上看到了他创造历史的壮举。尼克松总统用无线 电话祝贺登月成功：“由于你们的成就，天空已成为人类世界的一部 分大家为你们的成就而感到自豪。 ” 18 分钟后，奥尔德林也
10、踏上了月面。他俩挖取一勺土壤样品，装 入塑料袋，放进裤袋内。他们身穿宇宙服，像幽灵一样在月面“游动“。 月球的重力只及地球的六分之一，因而他们在月面上行走并不费力， 只是每走一步所花的时间要比在地球上长。他们在月面上“行走”，实 际上是像袋鼠那样的跳跃。 阿姆斯特朗和奥尔德林在登月舱附近插上了一面用尼龙丝编织 而成的星条旗。并在月面上留下了一块金属匾，上面写着：“1969 年 7 月，地球人在此首次踏上月球，我们为全人类和平而来。 ”之后，他们又 在月面上安装了自动月震仪、激光反射器、太阳风探测仪，采集了 20 多千克的月球岩石和土壤。阿姆斯特朗和奥尔德林在月面上共停留 了 21 小时 36
11、分，其中舱外月面活动只有 2 小时 24 分。本世纪 50 年代以来，人类对月球探测所取得的成就，远远超过 了多少世纪以来的地面观测。 “阿波罗”登月成功，是人类科学的结晶， 开创了人类认识月球的新纪元。随着科学技术的发展，人类将可能建 立沿月球轨道飞行的实验室，巨大的天文望远镜也将在月球上从没有 空气的太空观测天空；人类也将可能把月球作为出发到遥远行星的一 个落脚点。继年阿波罗号登月后，目前人类正在掀起探测月球的第二次高潮，俄罗斯、印度和日本等国也都提出了自己的探月计划。有关专家认为， “智能号”向月球发起的“温 柔一击”，堪称人类新一轮探月高潮的前奏。按照计划，我国明年也将派飞船探测月球
12、。 中国探月工程 中国的探月工程于 2003 年 3 月 1 日启动，探测计划分三个阶段 实施。据中国月球探测卫星总设计师兼总指挥叶培建院士在重庆大 学 2005.12 演讲，透露月球探测计划最新进展，我国的深空探测计划 第一步就是月球探测，整个月球探测计划将分三步进行。 在 2007 年 4 月发射我国首颗月球探测卫星“嫦娥一号”； 2012 年左右由着陆器带着月球车到达月球表面，实现登月； 2017 年左右，月球采样。探测器将带着采集的样品返回地球。中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 二二.地月系地月系 月球绕地球公转，构成小型的天
13、体系统地月系。 （一）地月系的绕转 严格地讲，地月系的绕转是地球、月球绕其共同质心的转动，而 并非是月球绕地心的转动。但因月1/81地，故地月系公共质心位 于距地心 4671KM 处，因此可将地球环绕共同质心的运动忽略，地月 系的绕转可视为月球绕地球的单纯公转。 月球的公转（）轨道和方向 椭圆轨道 月球沿椭圆轨道绕地球运动， 地球位于其中的一个焦点上。0.9985 月地距离的变化 近地点远地点平均 月地距离 km363300405500384400 月球视半径164614411533 白道：月球公转轨道在天球上的投影。黄白交角：59黄白交点：每年西移 19白赤交角：变化于 232659之间（）
14、周期：月球公转一周所需时间。以不同的天体作为参考点，度量出不同的周期。 恒星月：以恒星为参考点，月球公转一周所用时间。（59 恒星月概念） 恒星月27.3217 日 在恒星月中，月球公转了 360。 朔望月：以太阳为参考点。 朔望月=29.5306 日 在朔望月中，月球公转了 389。 近点月和交点月：分别以近地点和黄白交点之一作为参考点。 由于近地点和黄白交点均不固定，故这两种周期均不是月球 公转 360所用时间。 （）速度 360/T1310/d33/h 1.02KM/s中小学教育资源站（http:/)，百万资源免费下载，无须注册！中小学教育资源站 http:/ 近地点时较快，远地点时较慢
15、。 月球的自转（）同步自转：自转的方向、周期和公转相同。方向：自西向东。周期：27.3217 日。（）后果：月球总是以相同的一面朝向地球。 （二）日月会合运动和月相 在地球上看起来，夜空中的月亮形状有明显的变化， “有时圆圆象 玉盘，有时弯弯象镰刀。 ”此即月相。月相是在日月会合运动中产生的。 日月会合运动 对于地球来说，太阳的周年运动速度为 59/日，月球的公转速度 为 1310/日，因此，二者的相对速度为 1211/日，即月球以 1211/日 的速度不断赶超太阳，二者存在相对运动，这种运动称为日月会合运 动。（1）概念：月球与太阳在天球上的相对运动。 这种运动在地球上看起来表现为日月角距离的变化，即看月球 与看太阳的方向之间的变化。（）表现：日月角距离的周期性变化。 日月角距日月关系月相形状月球升落时间0日月相合（朔）新月东 西日月同升同落90日月方照上弦（西）正午月升 子夜月落 180日月
