中學(xué)物理教學(xué)之與天文和空間技術(shù)的發(fā)展綜述
2016-04-19 18:27:12 安裝信息網(wǎng)
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中學(xué)物理教學(xué)應(yīng)關(guān)注天文和空間技術(shù)的發(fā)展
論文聯(lián)盟http://www.78375555.com在新課程標準的指導(dǎo)下，現(xiàn)行的中學(xué)物理教材緊跟時代發(fā)展，教材內(nèi)容能夠反映現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的進步，注意增加物理的實用性和趣味性，使學(xué)生能把枯燥的物理理論和多彩的現(xiàn)實世界聯(lián)系起來，能把基礎(chǔ)的公式定理和當代高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展聯(lián)系起來，有助于增強學(xué)生的求知欲。特別是一些與物理學(xué)發(fā)展關(guān)系密切的學(xué)科，如天文學(xué)和空間技術(shù)的發(fā)展，在教材中出現(xiàn)的頻率大大提高，中學(xué)物理教師在教學(xué)中要關(guān)注這些內(nèi)容。
物理學(xué)的發(fā)展與天文學(xué)密不可分，許多重要物理定律的發(fā)現(xiàn)都和天文學(xué)頗有淵源。例如，牛頓萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)，真正的功臣不是從樹上掉落的蘋果，而是開普勒從老師第谷的天文觀測數(shù)據(jù)中總結(jié)出的行星運動三定律。從萬有引力出發(fā)，可以精確計算出行星運動的軌道，進而解釋已有的天文現(xiàn)象。哈雷應(yīng)用萬有引力定律預(yù)言了彗星的回歸，勒維耶根據(jù)萬有引力定律完成了對海王星位置的推算，這不僅是對天文現(xiàn)象的正確預(yù)言，也是萬有引力定律的偉大勝利，更是物理學(xué)和天文學(xué)互動發(fā)展的明證。
作文 /zuowen/
隨著物理學(xué)的發(fā)展和天文探測手段的不斷更新，發(fā)現(xiàn)了越來越多的與經(jīng)典物理學(xué)不相符合的天文現(xiàn)象，這就反過來刺激物理理論的革新。廣義相對論的一大重要成就就是解釋了牛頓力學(xué)無法解釋的水星進動現(xiàn)象；愛因斯坦的質(zhì)能方程解釋了恒星能量來自于核聚變中損失的質(zhì)量。目前天文上的熱點是尋找使宇宙加速膨脹的暗能量，而暗能量的本質(zhì)和特性的研究也成為物理學(xué)前沿的一個重要課題。天文學(xué)和物理學(xué)無論從歷史上，還是從今后的發(fā)展看都是相互聯(lián)系、共同發(fā)展的。
空間技術(shù)是探索、開發(fā)和利用宇宙空間的技術(shù)，又稱為太空技術(shù)或航天技術(shù)，目的是利用空間飛行器來研究發(fā)生在空間的物理、化學(xué)和生物等自然現(xiàn)象。空間技術(shù)是一門高度綜合性的科學(xué)技術(shù)，是很多現(xiàn)代科學(xué)和技術(shù)成就的綜合集成�？臻g技術(shù)的設(shè)想來源于基礎(chǔ)物理學(xué)中的力學(xué)和熱學(xué)，而其發(fā)展主要依賴于電子技術(shù)、自動化技術(shù)、遙感技術(shù)和計算機技術(shù)等眾多先進技術(shù)的發(fā)展。而這些技術(shù)的發(fā)展，都離不開物理學(xué)基礎(chǔ)理論的研究，舉一個簡單的例子，沒有電磁學(xué)的發(fā)展，人類就無法使用電能，也無法生產(chǎn)電子產(chǎn)品，其他的高新技術(shù)就更加無法實現(xiàn)了。關(guān)注我國空間技術(shù)的發(fā)展，有助于提高學(xué)生的民族自豪感和社會責(zé)任感，同時使學(xué)生對物理學(xué)在實際科技生產(chǎn)中的應(yīng)用有更深的認識。
作文 /zuowen/
關(guān)注天文和空間技術(shù)發(fā)展的傾向也反映在近年來的高考試題中，試題在考察學(xué)生基礎(chǔ)知識掌握程度的同時，也增加了對天文和空間技術(shù)發(fā)展的關(guān)注。試看以下幾道物理高考試題。
一、對天文學(xué)發(fā)現(xiàn)的關(guān)注
題1：據(jù)報道，2009年4月29日，美國亞利桑那州一天文觀測機構(gòu)發(fā)現(xiàn)一顆與太陽系其它行星逆向運行的小行星，代號為2009HC82。該小行星繞太陽一周的時間為3.39年，直徑2～3千米，其軌道平面與地球軌道平面呈155°的傾斜。假定該小行星與地球均以太陽為中心做勻速圓周運動，則小行星和地球繞太陽運動的速度大小的比值為
這是2009年四川理綜卷的第15題。題目考察的物理學(xué)考點是萬有引力定律在天文中的應(yīng)用，6月高考，然而背景卻來源于4月底的天文發(fā)現(xiàn)，直接引入了最新的天文學(xué)觀測結(jié)果。
題2：大爆炸理論認為，我們的宇宙起源于137億年前的一次大爆炸。除開始瞬間外，在演化至今的大部分時間內(nèi)，宇宙基本上是勻速膨脹的。上世紀末，對IA型超新星的觀測顯示，宇宙正在加速膨脹。面對這個出人意料的發(fā)現(xiàn)，宇宙學(xué)家探究其背后的原因，提出宇宙的大部分可能由暗能量組成，它們的排斥作用導(dǎo)致宇宙在近段天文時期內(nèi)開始加速膨脹。如果真是這樣，則標志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關(guān)系，大致是下面哪個圖像？ 簡歷大全 /html/jianli/
這是2009年安徽理綜卷的第16題。題目很長，信息量很多，關(guān)注的是目前天文學(xué)上最熱門的研究領(lǐng)域——宇宙學(xué)，大爆炸理論是宇宙學(xué)中目前得到廣泛認可的一個理論。學(xué)生如果平時對天文學(xué)知識有所關(guān)注，就可以在很短的時間迅速理解題意。題目考查的知識點很簡單，就是對運動圖像的分析，準確理解了題意，選擇正確的圖像并不困難。
題3：英國《新科學(xué)家（New Scientist）》雜志評選出了2008年度世界8項科學(xué)之最，在XTEJ1650-500雙星系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)的最小黑洞位列其中，若某黑洞的半徑R約45km，質(zhì)量M和半徑R的關(guān)系滿足（其中c為 代寫論文 http://www.78375555.com
光速，G為引力常量），則該黑洞表面重力加速度的數(shù)量級為
A．108m/s2 B．1010m/s2
C．1012m/s2 D．1014m/s2
這是2009年江畢業(yè)論文網(wǎng)http://www.78375555.com蘇高考物理第3題。此題考察的仍然是萬有引力定律的應(yīng)用，但以2008年剛評選出的世界8項科學(xué)之最的最小黑洞作為背景，緊跟國際新動向。選項中只需要計算結(jié)果精確到數(shù)量級，這也是天文中常用的估算法的運用。
二、對我國空間技術(shù)的重視
題4：為了對火星及其周圍的空間環(huán)境的探測，我國預(yù)計于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測器“螢火一號”。假設(shè)探測器在火星表面高度分別為h1和h2的圓軌道上運動時，周期分別為T1和T2�；鹦强梢暈橘|(zhì)量分布均勻的球體，且忽略火星的自轉(zhuǎn)影響，萬有引力常量為G。僅利用以上數(shù)據(jù)，可以計算出
A.火星的密度和火星表面的重力加速度
B.火星的質(zhì)量和火星對“螢火一號”的引力
C.火星的半徑和“螢火一號”的質(zhì)量
D.火星表面的重力加速度和火星對“螢火一號”的引力
題4為2010年安徽理綜卷第17題。題目考察的仍然是萬有引力定律的應(yīng)用，但以我國計劃中的火星探測器為背景，時代感很強�？梢灶A(yù)見，火星探測器項目還會隨著今后的進展在未來的高考題成為被關(guān)注的對象。 論文網(wǎng) http://www.78375555.com
題5：“嫦娥一號”月球探測器在環(huán)繞月球運行過程中，設(shè)探測器運行的軌道半徑為r，運行速率為v，當探測器在飛越月球上一些環(huán)形山中的質(zhì)量密集區(qū)上空時
A．r、v都將略為減小 B．r、v都將保持不變
C．r將略為減小，v將略為增大
D．r將略為增大，v將略為減小
題5為2009年福建理綜卷的第14題。以空間技術(shù)熱點事件“嫦娥一號”為背景考查萬有引力和圓周運動這一知識點，情境比較新穎，要求考生能準確把握物理原理，有一定難度。事實上在2009年重慶理綜卷第17題也出現(xiàn)了以科技熱點“嫦娥一號”為背景考查萬有引力和圓周運動這一知識點的題目；而早在2008年的全國卷、廣東卷和北京卷中也曾經(jīng)出過以“嫦娥一號”為背景的試題，可見高考對我國空間技術(shù)發(fā)展熱點事件的關(guān)注程度非同一般。
綜上所述，在中學(xué)物理教學(xué)中融入一些天文和空間技術(shù)發(fā)展方面的知識，可以讓學(xué)生體會到物理學(xué)是探索宇宙的重要手段，是一門實用的學(xué)科，從而激發(fā)學(xué)生對物理學(xué)的學(xué)習(xí)興趣，這種興趣帶來的求知欲是學(xué)生學(xué)習(xí)的最佳動力。同時，通過這些知識的教學(xué)能夠讓學(xué)生自覺關(guān)注報刊新聞中天文的新發(fā)現(xiàn)和空間技術(shù)的新成就，甚至主動查閱相關(guān)的書籍文獻，從而擴大學(xué)生的知識面，使其對目前物理中的高新技術(shù)的應(yīng)用有一定的認識。
關(guān)鍵字：其它,北京
