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【摘要】隨著我國綜合國力的全面提升，我國航天航空領域也在日益前進，“嫦娥奔月”、“神州升天”讓我們國家航天夢飛速前進。因此，為了更好地適應時展的需求，最近幾年，高中物理教材文本或是試題上經常會出現(xiàn)一些同航天領域有關的物理知識。同時這也充分體現(xiàn)了高中物理知識在生活中的運用要求。故而，我們高中生在為祖國為自豪的同時，還必須要認真學好科技知識。本人根據所學知識，深入探究了高中物理知識在航空航天領域方面的應用，作為學生，文化水平知識有限，文中難免會存在一些不足之處，還懇請各位專家和老師給予批評指正。

【關鍵詞】航空航天領域；高中物理知識；運用

近年來，隨著我國科技一日千里的發(fā)展，我國在航空航天事業(yè)方面取得了較為顯著成績。有效為我國教育指明了發(fā)展道路，同時航空航天領域方面的知識也有效滲透到教學知識中。物理這門學科在了解航空航天知識方面有著至關重要的，同時二者也有著非常緊密的聯(lián)系?？v觀這幾年的高考物理試題，我們不難發(fā)現(xiàn)，很多素材都是來自于航空航天方面。比如，力學知識、萬有引力定律知識與航空航天知識的應用原理之間有著直接關系。同時，近年來高考中的熱點都是選于航空航天領域方面的知識點。因此，作為學生的我們要通過各種途徑了解物理知識在航空航天領域的運用。

1分析高中物理與航空航天技術之間的聯(lián)系

天文學在世界物理學史占據著至關重要的地位，天文學作為物理學衍生出一個分支。在人類認識宇宙和物理學進步的過程中占據著非常重要地位。隨著社會的發(fā)展，天文學到了現(xiàn)代社會主要用在航空航天事業(yè)當中，每一次天文學的進步或是發(fā)展都在很大程度上助推了社會進步發(fā)展[1]。隨著社會的發(fā)展，在現(xiàn)階段教育事業(yè)中，航空航天知識也滲透到其中，特別是在高中物理學科中，在高中物理學科中，萬有引力定律是非常重要的一部分，一直以來都在高考中占據主導地位，作為一項高度融合的科學技術，航空航天逐漸融高中物理知識中，同時航空航天也滲透到熱學、力學等知識中，并逐漸走進高中物理，作為航空航天技術原理支持的高中物理受到越來越多人的重視，故而，作為高中生的我們要深入探究高中物理知識在航天領域的應用[2]。

2高中物理知識在航天領域的應用

最近幾年，隨著我們國家在太空探索領域研究方面的不斷發(fā)展，2003年在萬眾矚目下，我國成功發(fā)射第一艘載人飛船。這次發(fā)射標志著我國在外太空探索道路上一次質的飛躍。之后，我國投入了大量的人力物力開始建設宇宙空間站，通過各方的不努力，通過“長征”系列運輸火箭成功在太空組建了“天宮”空間站，有效地為我國航天工作順利有序發(fā)展，打下牢固的基礎。高中物理知識在我國探索太空的道路上，提供了重要保障。

(一)高中物理知識在神奇的宇航服的應用

在我們國家探索航天道路上，宇航員翟志剛身穿宇航服出艙活動讓成千萬名人們?yōu)橹膭?，這一偉大舉措，告知世界人民，中國制造宇航服能夠有效適應外太空，同時還能確保宇航員的安全。通過高中物理的學習，我們深知太空環(huán)境屬于高真空狀態(tài)。宇航服在宇航員進入太空后，要及時為其提供同地球相同內部氣壓環(huán)境。故而，進入太空之后，宇航服的內外兩側就成釋放出巨大的氣壓差。所以，設計人員宇航服的設計過程中，必須要考慮到氣壓問題。唯有這樣，才能設計出安全可靠的宇航服[3]。另外，宇航員的宇航服還有很多神奇之處，研究發(fā)現(xiàn)，其第一層為隔熱層，這樣設計的目的，主要是為了進一步避免宇宙溫度過熱、過冷對宇航員所造成傷害。第二層，液冷層的設置隔熱層主要是為了保證宇航員身體熱量的穩(wěn)定，以及有效地進行散熱。液冷層同氣體導熱比較，液體的導熱效率更高。第三層，主要是多功能層，由于這層在最外面。故而，具備防輻射、防磨等功能，除此之外，這層也是各種數字化接區(qū)。所以說，宇航服的功能不僅豐富，且其功能還較為全面。對于宇航員而言，宇航服就是保護傘，有效地保障宇航員的生命安全。

（二）高中物理知識在人造衛(wèi)星的運動方面的應用

通過對高中物理知識的學習，我們深知人造衛(wèi)星，主要就是指人類發(fā)射的航天器，同時并圍繞著特定星球進行運動。在本次研究中，我們以人造地球衛(wèi)星為例，我們通過高中物理知識的學習，了解到人造地球衛(wèi)星，根據衛(wèi)星運行軌道高度的差異性，我們可其將其分為三種，即，低軌道衛(wèi)星、高軌道以及中軌道[4]。一般來說，特殊人造地球衛(wèi)星主要是地球同步軌道衛(wèi)星，這種人造地球衛(wèi)星，同地球自轉角速度相同，同時與地球赤道高度軌道以及同心固定，另外，特殊人造地球衛(wèi)星還同地球保持相對靜止狀態(tài)。為什么地球與軌道衛(wèi)星高度相同呢？對此，我們可以使用高中物理當中的萬有引力定律來進行解釋：上述公式中，G是萬有引力常數；m是衛(wèi)星質量，M地球質量；T地球自傳周期；R0地球半徑H是衛(wèi)星地面的高度；因此，我們可以有效分析出，地球同步軌道衛(wèi)星高度同G、M、T、R0有關。所以，這對于地球同步軌道衛(wèi)星而言，G、M、T、R0這些數據都是固定不變的，故而，這就可以解釋出為什么地球與軌道衛(wèi)星具有較高的一致性。

(三)高中物理知識在變軌方面的應用

眾所周知，宇宙航天中，衛(wèi)星或是宇宙飛船從發(fā)射到升上太空，以及到太空正常運行。衛(wèi)星和宇宙飛船在這個過程中，必定會涉及到成千上萬次軌道變遷問題。這一問題同高中物理知識息息相關。同時這一問題也是我們高中物理學習的難點和重點問題。通常情況下，宇宙航天當中衛(wèi)星和飛船都主要是從地面發(fā)射后，他們就會進入離地球距離最近軌道進行運動，倘若遇到衛(wèi)星或是飛船速度發(fā)生較大的變化之后，衛(wèi)星或是飛船就會迅速變換軌道，同時并自主進入橢圓軌道進行圓周運動。如果衛(wèi)星或是飛船達到橢圓軌道遠地點后，同上述一樣，會進行再次變化軌道，并且還會進入到另一個圓的軌道當中進行圓周運動。研究發(fā)現(xiàn)，衛(wèi)星或是宇宙飛船升空，再到之后進入太空運行中，如果衛(wèi)星和飛船運行速度變化下降的時候，他們則會機械能貼心運動，運動一段時間后，他們又會回到原來的軌道進行之前的圓周運動。在最近幾年的高考中，這類問題是非常熱門的，如下題目：已知，“嫦娥一號”繞地球運行中，需要經過圖一所示的三次橢圓變軌。請問“嫦娥一號”在三次變軌的橢圓軌道上正常運行的時候，下A、B、C、D選項當中那一種是錯誤的。

（四）高中物理知識在太空飛船微重力環(huán)境的運用

如果我們有著一雙善于觀察的眼睛，我們經常會在科幻電影當中觀察到飛船的中活動艙往往都是處在一種旋轉狀態(tài)的，并且飛船當中的宇航員以及工作人員并不是漂浮在太空中的，他們可以像在地球上一樣行走。通過高中物理的學習，我們了解到這主要是利用了離心力的作用。我們在忽視動力來源的情況下，可以有效利用高中物理當中離心力公式分析，旋轉角速度越來，就說明其離心力就越大，同時也表示抵消失重效果就越好。實際上，航天器工作人員所受作用力是雙向性的，其不僅來自于地球，同時其受力還包括宇宙當中的其他星體，加之每個人都存在一定的個體差異。故而，我們必須要通過微重力環(huán)境來選擇航天器的旋轉速度，唯有如此，才能進一步規(guī)避引力合力同離心力所發(fā)生劇烈變化。

3高中生進行航天知識學習的途徑探索

高中階段的物理學習往往更偏向于理論化，將理論與實踐結合起來進行學習的機會不多，換言之，高中生物理實踐能力相對缺乏是一個普遍現(xiàn)象，因此對航天知識的了解也顯得比較缺乏，因此，加強實踐學習，提升高中生航天知識基礎對促進高中物理學習具有重要作用。

（一）在物理課堂上學習航天知識

航天知識看似深奧，實際上在高中物理學習中很多課程都有所涉及，可以說，航天是一項與高中生學習和生活都聯(lián)系緊密的一門課程。隨著我國互聯(lián)網技術的不斷深入發(fā)展，在網絡中對自己感興趣的知識進行自主查找學習，將課堂上學習到的諸如萬有引力、宇宙速度等相關知識進行自主帶入，充分利用網絡學習更多的航天知識。同時，將互聯(lián)網上學到的知識在課堂上進行運用，不僅能夠激發(fā)其他同學對物理學習的興趣，同時也能夠展現(xiàn)出自己豐富的物理航天知識儲備，提升學習自信。

（二）建立并完善自身學習網絡

天文學是航空航天知識的理論支撐之一，天文學與高中物理的滲透體現(xiàn)在電磁學以及力學等諸多方面。通過對近年來高考物理試題進行簡單的分析不難發(fā)現(xiàn)，萬有引力、物體圓周運動等方面的試題都是高中物理與天文學知識領域在航空航天領域的重要體現(xiàn)，這有助于幫助高中生正確認識物理學科與天文學之間的關系。而在天文學中，開普勒定律（行星運動定律）也是極為重要的，學生在學習過程中，通過了解、熟悉開普勒三大定律，掌握“行星沿橢圓軌道運動，而太陽則位于橢圓軌道的二個焦點之一”、“在相同時間內，半徑向量所掃過的面積是相等的”及“二個行星繞太陽運動的軌道的周期時間平方之比等于二個軌道與太陽的平均距離的立方之比”知識之后，對于宇宙中行星的運動軌跡也能有所認識，對于有關航天知識的興趣也更為濃厚。因此，在學習的過程中，學生要能夠基于天文學相關航天知識提升自身物理知識網絡，不斷完善自身綜合航天知識體系。

4結語

綜上所述，隨著我國各項事業(yè)的綜合發(fā)展，我國航空航天領域也取得了舉世矚目的成就。航空航天知識作為我國綜合國力提升的一個重要表現(xiàn)，與人們的生活聯(lián)系也越來越緊密。在高中階段培養(yǎng)自己對航空航天科學領域的興趣，既是教育體制不斷深化改革下高中物理學習的發(fā)展趨勢，同時也是實現(xiàn)我國航空航天事業(yè)延續(xù)輝煌發(fā)展的根本途徑。

【參考文獻】

［1］朱良宏.“中國人的飛天夢想”在高中物理宇宙航天學習中的暢想[J].中學生數理化：學習研版，2016(12)：32-33.

［2］陳昱至.小議中學物理中關于航空航天的問題[J].科技展望，2017，27(4).

［3］張玉涵.走出地球搖籃：人類飛天夢想的實現(xiàn)和對太空的探索與利用[M].科學出版社，2015.

［4］姚斕.小議中學物理中關于航空航天的問題[J].青年科學：教師版，2014，35(1).

作者:黃澤遠 單位:山東青島市第39中學