我國(guó)第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”于2007年10月24日在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功升空。11月26日“嫦娥一號(hào)”從距離38萬(wàn)km的環(huán)月軌道傳回第一張?jiān)旅鎴D片,標(biāo)志著我國(guó)首次探月工程取得圓滿成功,實(shí)現(xiàn)了中華民族千年奔月的夢(mèng)想。我校初中物理師生及時(shí)抓住這次機(jī)會(huì),從物理的角度來審視“嫦娥一號(hào)”,大家熱情高漲。當(dāng)時(shí)探究的一個(gè)主要話題是:“嫦娥一號(hào)”用到了哪些初中物理知識(shí)。我們的討論總結(jié)了一下。
1、 火箭使用的燃料是液態(tài)氫,助燃劑是液態(tài)氧。選擇它們,同學(xué)認(rèn)為原因有三。其一:氧和氫在常溫下是氣體,火箭采用壓縮體積的方法使它們液化,其目的是便于儲(chǔ)存和運(yùn)輸。其二:氫和氧燃燒后生成的是H2O,不會(huì)對(duì)環(huán)境造成污染。其三:液態(tài)氫的密度相對(duì)較小,它的熱值很高,同體積同質(zhì)量的氫燃燒后放出的能量比其它的燃料大得多。
2、火箭發(fā)射臺(tái)的下面有一個(gè)大的水塘,用來防止火箭起飛時(shí)產(chǎn)生的熱量對(duì)發(fā)射架及周圍的設(shè)施產(chǎn)生破壞。當(dāng)火箭起飛時(shí),燃料燃燒時(shí)伴隨的熱量使水大量汽化,汽化時(shí)吸收了大量的熱量,達(dá)到了散熱的目的,并且水在沸騰的過程中溫度保持在100℃左右。
3、起飛的同時(shí),火箭的周圍形成了大量的白汽,這是水池產(chǎn)生的大量的水蒸氣在周圍的空氣中遇冷后液化成的小水珠而形成的。
4、在火箭離開大氣層前和返回大氣層時(shí),高速飛行的火箭與空氣間的摩擦產(chǎn)生的熱量會(huì)使火箭外表的溫度很高,對(duì)火箭造成損壞??茖W(xué)家們?cè)诨鸺耐獗硗可弦粚犹厥獾牟牧?,利用這種特殊材料熔化、汽化時(shí)吸收了大量的熱量,從而起到散熱降溫的目的,達(dá)到保護(hù)火箭的作用。
5、衛(wèi)星繞著地球轉(zhuǎn)時(shí),近地點(diǎn)速度快,遠(yuǎn)地點(diǎn)速度慢。這是動(dòng)能與勢(shì)能的相互轉(zhuǎn)化的結(jié)果。當(dāng)火箭從遠(yuǎn)地點(diǎn)向近地點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),火箭的重力勢(shì)能減少,動(dòng)能增加,勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能,速度加快;反之,當(dāng)火箭從近地點(diǎn)向遠(yuǎn)地點(diǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí),火箭的動(dòng)能減少,重力勢(shì)能增加,動(dòng)能轉(zhuǎn)化為勢(shì)能,速度減慢。
6、火箭的幾次變軌需要燃料燃燒產(chǎn)生的推力來達(dá)到目的,這說明力是改變物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)(速度的大小和方向)的原因。
7、自動(dòng)熄火后,仍然向前運(yùn)動(dòng),這是由于慣性的作用。
8、信息的傳播是靠電磁波來傳播的,這是因?yàn)殡姶挪ㄔ谡婵罩心軅鞑?,并且傳播速度快,能量損失小。
9、在大氣層內(nèi)燃料的燃燒依靠空氣中氧氣,離開大氣層后依靠液態(tài)氧氣助燃。
10、太陽(yáng)能電池板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化成電能,及時(shí)給衛(wèi)星以能量的補(bǔ)給,等等。
同學(xué)們探討的問題很多,并及時(shí)從書中找到了答案,作為老師的我也時(shí)不時(shí)地加入其中,及時(shí)給予他們以引導(dǎo)、支持和肯定。這次活動(dòng)及時(shí)抓住當(dāng)代科技成果,把它與初中物理聯(lián)系起來,極大地調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性,使他們認(rèn)識(shí)到物理不僅能解釋身邊的一些現(xiàn)象,而且位于科技前沿的“火箭”,也用到了許多初中物理知識(shí),增強(qiáng)了學(xué)生學(xué)好物理的信心,調(diào)動(dòng)了學(xué)生學(xué)習(xí)物理的積極性。