情系中國(guó)航天　聚焦學(xué)科素養(yǎng)

李曉軍

? ?一、試題解析

【題目】“祝融號(hào)”火星車登陸火星之前，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個(gè)火星日，假設(shè)某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個(gè)火星日，已知一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，則該飛船的軌道半徑與地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的比值約為（ ）

A. B. C. D.

【解析】繞中心天體做圓周運(yùn)動(dòng)，根據(jù)萬(wàn)有引力提供向心力，可則

由于一個(gè)火星日的時(shí)長(zhǎng)約為一個(gè)地球日，火星質(zhì)量約為地球質(zhì)量的0.1倍，則飛船的軌道半徑則? ?故選D。

? 二、題目評(píng)析

1.情景新穎，緊扣時(shí)代脈搏，培養(yǎng)愛(ài)國(guó)情懷。題目中涉及到“祝融號(hào)”火星車，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器等我國(guó)目前發(fā)射的航天器，并以地球同步衛(wèi)星和繞火星飛行的飛船為情景，考查學(xué)生萬(wàn)有引力與航天的相關(guān)知識(shí)，提醒學(xué)生關(guān)注我國(guó)航天事業(yè)，了解當(dāng)前的航天動(dòng)態(tài)和我國(guó)在航天事業(yè)中取得的偉大成就，引導(dǎo)學(xué)生產(chǎn)生民族自豪感，建立民族自信心，增強(qiáng)為我國(guó)現(xiàn)代科學(xué)事業(yè)奮斗的社會(huì)責(zé)任感。2.知識(shí)點(diǎn)考查基本，能力考查全面。本題考查的知識(shí)點(diǎn)為萬(wàn)有引力定律及其應(yīng)用、周期、地球同步衛(wèi)星;本題考查的關(guān)鍵能力是物理模型建構(gòu)能力、推理論證能力，即對(duì)航天器繞中心天體運(yùn)行看成勻速圓周運(yùn)動(dòng)這一模型，運(yùn)用萬(wàn)有引力提供向心力規(guī)律來(lái)解決問(wèn)題。3.問(wèn)題設(shè)置靈活，核心素養(yǎng)的考查融入其中。本題中雖然涉及到“祝融號(hào)”火星車，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器，但是卻考查的是繞火星運(yùn)行的某飛船和地球同步衛(wèi)星的軌道半徑的關(guān)系。本題考查的核心素養(yǎng)是物理觀念中運(yùn)動(dòng)觀念和相互作用觀念，及某飛船和地球同步衛(wèi)星在萬(wàn)有引力作用下的勻速圓周運(yùn)動(dòng);還考查了學(xué)科素養(yǎng)中的科學(xué)思維，通過(guò)對(duì)比、歸納分析、推理得出最終的答案。

? 三、備考建議

在《萬(wàn)有引力與宇宙航行》這一部分的教學(xué)過(guò)程中，首先讓學(xué)生構(gòu)建模型，明確處理天體運(yùn)行的基本思想就是將天體的運(yùn)動(dòng)當(dāng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，然后利用萬(wàn)有引力完全提供向心力進(jìn)行求解。其次這一部分的難點(diǎn)在于公式多，物理量多，讓學(xué)生明確公式中各字母代表哪個(gè)物理量是正確解決這部分題目的關(guān)鍵。最后可以組織學(xué)生觀看有關(guān)人造地球衛(wèi)星、航天飛機(jī)、空間站的視頻資料或到天文館、科技館等參觀體驗(yàn)，進(jìn)一步激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，了解人類在宇宙探索方面的進(jìn)展，了解我國(guó)在航天事業(yè)中取得的偉大成就，產(chǎn)生民族自豪感和社會(huì)責(zé)任感。

（作者單位：山東省高密市第一中學(xué)）