淺析航天航空領(lǐng)域中的高中物理知識(shí)

楊馥語

[摘 ?要：隨著科學(xué)技術(shù)水平的提高，我國的航天事業(yè)也步入了高速發(fā)展階段，在世界的航空航天領(lǐng)域已處于領(lǐng)先地位。物理作為一門源自于生活和實(shí)踐的學(xué)科，在各個(gè)領(lǐng)域已普遍應(yīng)用。結(jié)合實(shí)踐，講解物理知識(shí)，加深對(duì)知識(shí)的理解，已經(jīng)成為初、高中物理教育的一個(gè)重點(diǎn)內(nèi)容。航天航空領(lǐng)域蘊(yùn)含了許多物理知識(shí)，當(dāng)前高考的物理命題中也時(shí)常出現(xiàn)關(guān)于航空航天知識(shí)的內(nèi)容，并且已經(jīng)成為高考中的熱點(diǎn)問題。因此培養(yǎng)學(xué)生對(duì)航空航天知識(shí)的興趣，加強(qiáng)其中高中物理知識(shí)的學(xué)習(xí)，才能真正做到在興趣中學(xué)習(xí)、快樂學(xué)習(xí)，從而加強(qiáng)學(xué)生對(duì)高中物理知識(shí)的理解。

關(guān)鍵詞：航空;航天;高中;物理知識(shí)]

隨著我國綜合國力的不斷強(qiáng)大，我國的航空航天科學(xué)技術(shù)發(fā)展取得了日新月異的變化。高中物理作為傳播日常物理知識(shí)的重要課程，與航空航天知識(shí)有著緊密的聯(lián)系。尤其是近年來高考物理命題，其所選素材多來源于航空航天知識(shí)。例如，萬有引力定律以及相關(guān)的力學(xué)知識(shí)與航空航天知識(shí)有著緊密的聯(lián)系，通過航空航天現(xiàn)象分析，可以折射出萬有引力定律等力學(xué)知識(shí)原理。因此要深刻掌握物理知識(shí)，需要我們將知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，在航空航天領(lǐng)域也是如此。通過航空航天現(xiàn)象學(xué)習(xí)物理知識(shí)對(duì)于學(xué)生想象能力的培養(yǎng)以及綜合調(diào)用知識(shí)來解決實(shí)際問題有很大的益處。此外，也可以激發(fā)學(xué)生探究天體的興趣。

一、高中物理與天文知識(shí)、航空航天技術(shù)之間的聯(lián)系

天文學(xué)在物理領(lǐng)域中始終扮演著一個(gè)很特殊的角色。在世界物理學(xué)史中天文學(xué)具有特殊的地位，它曲折的發(fā)展路徑孕育出激動(dòng)人心的成果。每一次進(jìn)步都波及整個(gè)物理界，推動(dòng)了物理的發(fā)展變革，在人類認(rèn)識(shí)宇宙的過程中具有舉足輕重地位。眾所周知，哥白尼的日心說導(dǎo)致了天體物理學(xué)的誕生。牛頓的萬有引力定律更是在物理領(lǐng)域帶來了極其重要的影響。它成為了天文學(xué)家們解釋各類天體學(xué)問題最有力的依據(jù)。而到了現(xiàn)代社會(huì)，則主要應(yīng)用于了航空航天事業(yè)的發(fā)展，由其帶來的每一次進(jìn)步都為人類社會(huì)的進(jìn)步提供了強(qiáng)大的助力，推動(dòng)了人類社會(huì)文明的跨越式進(jìn)步。

力學(xué)和熱學(xué)啟發(fā)了科學(xué)家們對(duì)航天航空技術(shù)設(shè)想，而隨著電子技術(shù)、智能化技術(shù)和遙感技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展，航空航天技術(shù)的發(fā)展也日新月異。在現(xiàn)代的教育事業(yè)中也逐漸的融合了一定的航空航天知識(shí)，尤其是在高中的物理學(xué)科中，航空航天技術(shù)作為一項(xiàng)重要的知識(shí)，已經(jīng)逐漸的走進(jìn)了高中物理。而高中的物理知識(shí)作為航空航天技術(shù)的基本原理支持也越來越受到重視。

二、高中物理知識(shí)在當(dāng)今航空航天技術(shù)方面的推廣及應(yīng)用

1.航天飛行器的變軌問題

隨著現(xiàn)代航空航天技術(shù)的發(fā)展，用于航空航天探索的飛行器技術(shù)取得了長足的進(jìn)步。當(dāng)前探索太空領(lǐng)域的主要手段就是依靠航天飛行器來實(shí)現(xiàn)。究其原理，首先是將航天飛行器從地面發(fā)射，一般進(jìn)入離地球最近的軌道飛行。直到航天飛行器速度增大到一定程度之后，將會(huì)變軌到橢圓軌道進(jìn)行圓周運(yùn)動(dòng)。從發(fā)射到升空再到正常運(yùn)行的過程中會(huì)涉及多次軌道變遷問題，以達(dá)到預(yù)定軌道。在此過程中，運(yùn)用到了高中物理知識(shí)中的萬有引力定律相關(guān)知識(shí)，以及相應(yīng)的圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)。

2.人造衛(wèi)星運(yùn)行的問題

根據(jù)高中物理學(xué)知識(shí)可知，人造衛(wèi)星的運(yùn)行軌道和地球運(yùn)動(dòng)相對(duì)重合，即同步通信衛(wèi)星軌道平面與赤道平面重合，與地球具有相通的自轉(zhuǎn)方向和周期。同時(shí)衛(wèi)地垂直距離恒定，其角速度、速率亦與地球相通。近地衛(wèi)星在其近地軌道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，軌道半徑近似為地球半徑，高中物理知識(shí)中的開普勒定律可作為相應(yīng)的理論基礎(chǔ)。

三、如何在物理課程學(xué)習(xí)上補(bǔ)充航天知識(shí)

通過對(duì)近幾年高考物理試卷進(jìn)行分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)，有關(guān)萬有引力知識(shí)、圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)等相關(guān)的知識(shí)點(diǎn)的命題始終結(jié)合航天航空知識(shí)出現(xiàn)，例舉如下。

某年江蘇高考物理第8題考到了我國航天的最新發(fā)展，題目引自原題敘述如下：“2011年8月，‘嫦娥二號(hào)’成功進(jìn)入了環(huán)繞‘日地拉格朗日點(diǎn)’的軌道，我國成為世界上第三個(gè)造訪該點(diǎn)的國家（有圖示）。該拉格朗日點(diǎn)位于太陽和地球連線的延長線上，飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器的（ ? ?）……”該題有四個(gè)備選項(xiàng)。

仔細(xì)分析該題并不難，考查知識(shí)點(diǎn)主要涉及勻速圓周運(yùn)動(dòng)。了解一定的航天知識(shí)有利于正確解題。通過對(duì)現(xiàn)有題目的理解分析，發(fā)現(xiàn)以在課堂上學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)物理知識(shí)還難以輕易的解答這類物理試題，這就需要我們要進(jìn)一步了解相應(yīng)的航空航天知識(shí)，構(gòu)建完整的系統(tǒng)物理學(xué)知識(shí)。例如課本中提到的開普勒三大行星運(yùn)動(dòng)定律，近年來逐漸成為了考試熱點(diǎn)，但多數(shù)學(xué)生對(duì)此了解甚少。因此，這就需要我們?cè)谶M(jìn)行物理知識(shí)學(xué)習(xí)時(shí)，要通過科學(xué)書籍和互聯(lián)網(wǎng)了解更多的航天物理知識(shí)，不僅可以提高我們對(duì)物理知識(shí)學(xué)習(xí)興趣，還可豐富我們的知識(shí)儲(chǔ)備。

四、結(jié)語

航空航天技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r體現(xiàn)了一個(gè)國家綜合國力和科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的高低。而高中物理滲透在航空航天事業(yè)中，有著密不可分的聯(lián)系，因此在近年來也逐漸的成為了高考命題的熱點(diǎn)。高考的物理命題中時(shí)常出現(xiàn)航空航天知識(shí)的相關(guān)內(nèi)容，這就需要我們?cè)谌粘５膶W(xué)習(xí)生活中留意相關(guān)知識(shí)，加強(qiáng)對(duì)于航空航天知識(shí)的了解。除了認(rèn)識(shí)到航空航天領(lǐng)域的物理知識(shí)外，還應(yīng)當(dāng)學(xué)習(xí)我國航天工作者勇于奉獻(xiàn)、敢于擔(dān)當(dāng)?shù)目蒲芯?，通過認(rèn)真學(xué)習(xí)，夯實(shí)基礎(chǔ)知識(shí)體系，使自己成為對(duì)國家建設(shè)有用的人才。

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