灯、球和你，就是一座天文台
用一盏灯，
亲手制造月相。
- 在较暗房间让一盏固定灯充当太阳，用浅色小球充当月球，自己的眼睛代表地球上的观察者。
- 把球举到眼睛前方，身体慢慢转动一圈。让球稍高于眼睛，避免身体的影子落到球上。观察什么时候亮面在右、什么时候在左。
- 背对灯时先把球举高，看到满月；再降低到头部影子里，比较普通满月和“月食”。
实体活动只使用室内灯。观看真实日食必须使用合格太阳观测设备，不能直视太阳或通过普通望远镜观察。
日地月观测站 · 从位置到所见
同一轮月亮，
两种视角。
月亮每天换一个形状，
是被地球的影子遮住了吗？一边移动月球，一边看地球上的天空。
把月相和“食”分开，你就读懂了光与位置。
问题的来处1715 年 · 哈雷的日食预报
天空还没变暗，能先知道影子会走哪里吗？
1715 年日食前，哈雷绘制了穿过英国的预期日食带。日食从令人惊异的天象，变成了可以计算位置、再拿观测核对的事件。
读一段背景，带着问题动手
满月在这里，地球影子在哪里？
先做一件事：保持满月，只转交点方向，让月球进入地影。两个金色交点是月球轨道穿过地球绕日轨道平面（黄道面）的位置。
自由探索参数 ↓先准备任务，再自己转动交点。
空间里 · 为什么会这样
蓝线为月球轨道，金色虚线连接两个交点。拖动月球沿轨道移动；拖空白转动，滚轮或双指缩放。
全景压缩了距离并放大月球；食的判定按实际尺寸、距离比例计算。地球金点是下方太阳盘的理想观测点。
月面受光比例 k14.6%
月球黄纬 β+3.64°
太阳盘被遮挡0.0%
地球影子与月球没有月食
娥眉月 · 无日月食
同一颗月球总有约一半被太阳照亮；随着位置改变，我们看见的亮面比例改变。
地球影子，对准月球了吗？
比较月球与本影、半影的位置。这里的圆盘尺寸和距离使用同一比例。
截面中的内圈是本影，外圈是半影，浅色小圆是月球；均按实际尺寸比例。精细对齐
一个朔望月，八个观察位置
约 29.53 天是朔望月平均值；这里的“天数”是教学进度，不对应真实日历。
把所见变成证据
月相看夹角，
日月食看对齐。
月盘变圆，是我们看见更多受光面。只有新月或满月接近轨道交点时，三个天体才可能排得足够齐。
普通月相并不需要地球的影子参与。
- 相位角 α（太阳–月球–地球）
- 135.1°
- 朔望月教学进度（教学快照，非日期预报）
- 3.69 / 29.53 天
- 日 / 月角直径（观测点）
- 0.533° / 0.527°
- 月盘进入地球本影的面积
- 0.0%
k = (1 + cos α) / 2
α=135.1° → 受光比例 k≈14.6%角半径 ρ = asin(R / d)
日月角大小相近。月球近时可完全盖住太阳，远时可能留下亮环。r本影 = R⊕ − s·(R☉−R⊕)/D☉
满月附近，比较月盘到影轴的距离与地球本影半径；并不是每轮满月都穿过它。先猜，再看位置
每次满月都有月食吗？
把轨道倾角保持在真实值，让满月远离交点，然后再把交点转到太阳方向。
记下想法，再看“满月为什么没被遮住”演示。
你来安排一次天文事件
保持真实倾角，
找到一次月全食。
倾角保持 5.145°、距离保持 60.27 R⊕，保持满月位置，只调整交点方向，让整个月盘进入本影。
从一个没有月食的满月开始。不要把轨道直接压成同一平面。
用一盏灯，
逼真画面，明确边界
月面与地球表面使用 NASA 科学影像纹理；光照、相位和遮挡随同一组位置参数变化。月全食的红色来自地球大气折射、散射后透过的光，这里只作色彩近似。
模型采用圆轨道快照、平均太阳距离和可调地月距离，不包含历书、轨道偏心、自转、章动、天平动或精确大气效应；不能预报某地某时的日月食。月盘北向上、无地平线旋转。
月盘是地心放大视图；日食只在朝日侧赤道金点判断。太阳亮度按均匀圆盘近似，忽略临边昏暗；本影与半影按小角度圆锥截面估计，不把装置的压缩距离用于科学判定。
素材：NASA/GSFC/ASU LROC、NASA Blue Marble。纹理来源与署名
先预测，再用证据解释
把这次发现，留给下次的自己
满月一定会发生月食吗？
换个条件，再试一次
先保持满月把交点设为90°，再只改为0°，比较受光比例与本影覆盖，解释为何满月不一定有月食。
看哪里？
三维看受光面与轨道倾斜；二维同时看地球所见月盘、交点与阴影截面。
仅此浏览器保存最近两组，第三组替换最早一组。条件、预测和解释一起保存；文字不自动判分。与原实验的临时记录分别保存。
尚未保存。启用交互后可以记录；请勿在这里填写个人身份信息。
先修与两种探索深度
认识太阳照亮球体的一半；定量层区分角度和距离。
先看现象：对照同一位置的空间受光面与地球所见，再比较两次满月。
再做定量：保持相位180°、倾角与距离，比较轨道交点和本影覆盖。
模型、来源与核验边界
月相几何受光比例(1−cosφ)/2；距离以地球半径R⊕表示，角度为°。
解析核验提示：φ=0/90/180°分别为0/0.5/1；满月交点90°无月食，对齐0°可入本影。
适用范围：教学几何模型，不是日期预报；颜色、尺度与大气红光为示意。
NASA Moon Phases，月相与受光/观察方向；阴影另见NASA Eclipses。 ↗
本页为模型探索，未认证具体教材章节；真实学生和教师反馈尚待推广后收集。