月相仪的制作方法

月球是宇宙中距离地球最近的星球。作为地球的一颗天然卫星，它与地球的关系尤其密切。月球留给人们最深的印象是月亮的圆缺变化。月亮圆缺的各种形状叫做月相。月球本身不发光也不透明，但能反射太阳光。由于日、地、月三者的相对位置不断变化，因此，地球上的观测者所见到的月球被照亮部分也在不断变化，从而产生不同的视形状。月相的变化是很有规律的。(注：此段摘自全国中小学教材审定委员会2002年审查通过的全日制普通高级中学教科书 地理必修上册)

关于月相这一节，高中课本只是简单的提到，内容很少，知识容量也不大，学生很难掌握，许多老师也都把它作为教学的难点。原来看似0.5节课就能讲清楚的问题，许多老师要花费2至3节课来讲解，结果学生还是一遇到题就出错，很难理解和掌握，以致教材编写最终以选修代替必修，甚至在2004年审查通过的教材中几乎淡出，但考试偶尔还是会考到。该月相仪就是针对月相这一节的教学重点和难点而设计，解决广大师生在有关月相教学过程中遇到的问题。

本节课的重点和难点是月相变化原理及日月出没规律，教材中展示了月相变化原理图(图A)(见附图1)和农历上半月傍晚所见月相图及农历下半月清晨所见月相图(图B)(见附图1)，由于这三个图各自独立，学生很难将其内在相互关系联系起来，不能很好的掌握其变化规律，因此一遇到题就茫然失措。而网络上的一般都是月相成因平面图(见附图2)，与课本上的月相图区别不大。

二、

技术实现要素：

该月相仪就是将高中地理教材中上述三个图揉合起来，将它们内在的联系展现出来，将月相的变化原理及日月出没的规律揭示出来。，

该月相仪(图A)是由底座(1)、支架(2)、横轴(3)、时间盘(4)、月相原理盘(5)、太阳(6)、地平线(7)组成。支架(2)固定在底座(1)大约1/4处，横轴(3)固定在支架(2)上方大约1/5处，时间盘(4)(图B)、月相原理盘(5)、地平线(7)依次固定在横轴(3)上，太阳(6)固定在月相原理盘(5)上新月的正右方(图C)，并可以随盘转动(见附图3)。

地平线(7)水平放置，则左侧指示“东方”，右侧指示“西方”；地平线分别在时间盘(4)、月相原理盘(5)的水平居中位置(图D)。时间盘(4)标注一天24小时，使6点所在的位置正好处在地平线的左侧，使18点所在的位置正好处在地平线的右侧，那么按照顺时针的方向，位于上中天的就是12点的位置，位于下中天的就是0或24点的位置，符合人们的认知规律。太阳(6)的位置既代表太阳光线的方向——即自右向左射过来；又表示此时的时间为18点，在地平线右侧即表示日落。顺时针转动月相原理盘(5)，太阳(6)会 随着月相原理盘(5)一起转动，可以很直观的看到太阳东升西落；依据太阳(6)的所在位置，可以确定任一时刻任意月相的位置；反过来，根据任一月相的位置，可以确定此时的时间——即太阳(6)所在位置对应表盘上的时间。

三、具体实施方式

月相原理盘(5)由地球(8)、月球(9)(10)(11)(12)(13)(14)(15)(16)、新月(朔月)(17)、峨眉月(18)、上弦月(19)、凸月(20)、满月(望月)(21)、凸月(22)、下弦月(23)、峨眉月(24)组成(见附图3)。

当月球出现在月球(9)位置时，地球(8)、月球(9)、太阳(6)位于同一直线上，月球(9)被太阳照亮的半球全部背对着地球，所以地球上的人们在天空中看不到月亮，整个晚上也看不到月相，此时的月相就是新月(朔月)(17)，为农历初一；由于这一天地球(8)、月球(9)、太阳(6)位于同一直线上，太阳(6)与月球(9)又同起同落，当月球挡住了太阳光，太阳光照不到地球上，就会出现日食，所以日食一定出现在农历初一；又因为地球(8)、月球(9)、太阳(6)位于同一直线上，月球和太阳对地球的引潮力相互叠加，所以这一天地球上出现大潮。当月球出现在月球(10)位置时，月球(10)被太阳照亮的半球只有一小部分能够被看到，所以此时看到的月相就是峨眉月(18)。当月球出现在月球(11)位置时，月球(11)被太阳照亮的半球的一半面向了地球，所以我们看到的就是半个月亮，且弓弧朝西——即为上弦月(19)，初七、八的月亮；而此时月球(11)、地球(8)、太阳(6)三者位于垂直的方向上，月球和太阳对地球的引潮力有一部分相互抵销(引潮力以月球为主)，所以这一天地球上出现小潮。当月球出现在月球(12)位置时，月球(12)被太阳照亮的半球的多一半面向了地球，所以我们看到的就是多半个月亮——即凸月(20)。当月球出现在月球(13)位置时，月球(13)被太阳照亮的半球全部面向了地球，所以我们看到的就是圆圆的月亮——即满月(望月)(21)，十五、十六的月亮；由于这一天地球(8)、月球(13)、太阳(6)位于同一直线上，当地球挡住了太阳光，太阳光照不到月球上，就会出现月食，所以月食一定出现在农历月中，即农历十五、十六；又因为地球(8)、月球(13)、太阳(6)位于同一直线上，月球和太阳对地球的引潮力相互叠加，所以这一天地球上又出现大潮。当月球出现在月球(14)位置时，月球(14)被太阳照亮的半球多一半面向了地球，所以我们看到的就是多半个月亮——即凸月(22)。当月球出现在月球(15)位置时，月球(15)被太阳照亮的半球的一半面向了地球，所以我们看到的就是半个月亮，且弓弧朝东——即为下弦月(23)，农历二十二、二十三的月亮；此时月球(15)、地球(8)、太阳(6)三者位于垂直的方向上，月球和太阳对地球的引潮力有一部分相互抵销，所以这一天地球上又出现小潮。当月球出现在月球(16)位置时，月球(16)被太阳照亮的半球只有很少一部分面向了地球，所以我们此时看到的月相就是峨眉月(24)。引潮力以月球为主，月球围绕地球一周是农历一个月，所以这一个月之中，地球上出现两次大潮、两次小潮；地球自转一周是一天，所以一天之中地球上出现两次涨潮、两次落潮。古人将白天的海水涨落称为潮，晚上的海水涨落称为汐，可见潮汐就是指一天之中出现两次涨潮、两次落潮。

依据此月相仪，可形象具体的说明任意时刻日月的相对位置及出没规律。以新月(朔月)(17)为例，转动月相原理盘(5)可以发现，新月(朔月)(17)与太阳(6)同升同落，即月出清晨，月落黄昏，整个晚上看不到 月相；以上弦月(19)为例，转动月相原理盘(5)可以发现，上弦月(19)相对太阳(6)来说迟升后落，即上弦月(19)是正午升起，半夜落下，昼半天东天可见，上半夜西天可见；以满月(望月)(21)为例，转动月相原理盘(5)可以发现，满月(望月)(21)相对太阳(6)来说此起彼伏，即满月(望月)(21)黄昏升起，清晨落下，通宵可见；以下弦月(23)为例，转动月相原理盘(5)可以发现，下弦月(23)相对太阳来说早升先落，即下弦月(23)半夜升起，正午落下，下半夜东天可见，昼半天西天可见。月相与太阳之所以一天天这样发生错位，是因为相对太阳来说月球一天比一天迟升起50多分钟。该月相仪还可以直观的看出：地平线以上的月相——即新月到满月，都是白天月出，是昼半天可见的月相；地平线以下的月相——即满月到新月，都是晚上月出，是夜半天可见的月相。也就是说：农历上半月日先出月后出，农历下半月月先出日后出。(注：此段部分内容摘自全国中小学教材审定委员会2002年审查通过的全日制普通高级中学教科书 地理必修上册)

该月相仪还可表示同一时刻不同月相的位置及不同时刻同一月相的位置。例如想知道每天清晨不同月相的位置，只需将月相原理盘(5)转动，让太阳(6)对准时间盘(4)上的6点刻度，即可看出不同月相的所在位置，如：新月(朔月)(17)在东边地平线上，表示新月(朔月)(17)在农历初一的清晨刚刚升起；上弦月(19)在下中天，表示上弦月(19)在农历初七、八的清晨时还未升起；满月(望月)(21)在西边地平线上，表示满月(望月)(21)在农历十五、十六的清晨时将要落下；下弦月(23)在上中天，表示下弦月(23)在农历二十二、二十三的清晨时早已升起；如此等等。再比如若想知道同一月相不同时刻的位置，只需将月相原理盘(5)转动，让太阳(6)对准时间盘(4)上你规定的时刻，即可看出月相所在的位置。举例说明：若想知道12点时上弦月(19)的位置，就转动月相原理盘(5)，使太阳(6)对准时间盘(4)上的12点刻度，即可看出上弦月(19)在东边地平线上，则表示上弦月(19)在正午时升起；若想知道0点时上弦月(19)的位置，就转动月相原理盘(5)，使太阳(6)对准时间盘(4)上的0点刻度，即可看出上弦月(19)在西边地平线上，则表示上弦月(19)在午夜时落下；如此等等。相反，还可以根据月相的位置来推算时间，比如：在日常生活中我们看到峨眉月在上中天，分两种情况：一种是峨眉月在太阳的后面，则表示此时是农历初三、四的15点前后；另一种是峨眉月在太阳的前面，则表示此时是农历二十六的9点前后。再比如：在日常生活中我们看到凸月在上中天，分两种情况：一种是凸月在太阳落山前升起，则表示此时是农历初十、十一的21点前后；另一种是凸月在太阳落山后升起，则表示此时是农历十八、十九的3点前后。

四、技术优点

该月相仪与高中地理教材上月相变化内容相比较，能够将月相变化原理图和农历上半月傍晚所见月相图及农历下半月清晨所见月相图有机结合起来，剖析了三者之间的内在联系，揭示了月相的变化原理及日月的出没规律；与网络上的平面图相比较，能够动态的展示任意时刻月相所在位置及任一月相不同时刻的位置，还能够根据月相的位置来推算时间，简单直观，易学易懂，能够帮助广大师生解决各类考试及日常生活中遇到的有关月相的问题。

该月相仪形象直观，操作方便，结构简单，造价低廉，特别适合于初中、高中地理教学。由于该月相仪揭示了月相的变化原理及日月的出没规律，并能够动态的展示任意时刻月相所在位置及任一月相不同时刻的位置，并能够根据月相的位置来推算时间，所以也适宜走进千家万户，作为农历表使用，并向孩子们普及月相和农历知识。

五、附图说明

附图1是全日制普通高级中学教科书地理必修上册教材中展示的月相变化图

其中图A是月相变化原理图

图B是农历上半月傍晚所见月相图及农历下半月清晨所见月相图

附图2是网络上的一般月相成因平面图

附图3是该月相仪图

其中图A是该月相仪由底座(1)、支架(2)、横轴(3)、时间盘(4)、月相原理盘(5)、太阳(6)、地平线(7)的组成图。

图B是时间盘(4)图

图C是太阳(6)固定在月相原理盘(5)上新月的正右方图

图D是地平线分别在时间盘(4)、月相原理盘(5)的水平居中位置图。