摘 要： 本文用歷年浙江和其他省份及全國(guó)卷的例子，表明高考在物理試題中，天文和航天知識(shí)幾乎年年出現(xiàn)，說(shuō)明教師在實(shí)際的教學(xué)過(guò)程中需要拓展這方面的知識(shí)，尤其是關(guān)注天文新發(fā)現(xiàn)和我國(guó)航天發(fā)展，一方面體現(xiàn)物理的實(shí)用性，另一方面激發(fā)學(xué)生的民族自豪感和求知欲。

關(guān)鍵詞： 高中物理教學(xué) 天文學(xué) 航天知識(shí)

2012年浙江高考理科綜合卷的第15題，考查學(xué)生用物理知識(shí)和天文航天知識(shí)，以及用數(shù)學(xué)知識(shí)解決物理問(wèn)題的能力。同樣的，浙江2011年的第19題，2010年的第20題和2009年的第19題，考的都是這些知識(shí)和能力。其他省份和全國(guó)卷也都存在這一現(xiàn)象：天文和航天知識(shí)在物理高考中幾乎年年出現(xiàn)。這表明在新課程標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下，現(xiàn)行的高中物理教材和考試題型都緊跟時(shí)代的發(fā)展，反映現(xiàn)代科技的進(jìn)步。教師在課堂教學(xué)過(guò)程中，需要注意增加物理的實(shí)用性和趣味性，使學(xué)生能把枯燥的物理理論和當(dāng)代高新科學(xué)技術(shù)發(fā)展聯(lián)系起來(lái)，增強(qiáng)學(xué)生的求知欲。特別是天文學(xué)和航天技術(shù)的發(fā)展這些內(nèi)容。

一、物理學(xué)與天文知識(shí)、航天技術(shù)的關(guān)系

天文學(xué)在物理學(xué)中扮演著一個(gè)很特殊的角色。它是物理學(xué)的一個(gè)重要分支，又占據(jù)了物理學(xué)中一個(gè)相對(duì)重要的地位。它的發(fā)展是極其曲折而又激動(dòng)人心的，每一次進(jìn)步都帶動(dòng)了整個(gè)物理學(xué)界的巨大變革。而物理學(xué)界里程碑似的成績(jī)無(wú)不有與之相關(guān)的地方，無(wú)不有其應(yīng)用的地方。哥白尼的日心說(shuō)帶來(lái)了天文學(xué)的一次翻天覆地的變革。之后導(dǎo)致了天體物理學(xué)的自誕生以來(lái)最為飛速的一次發(fā)展，其中牛頓的萬(wàn)有引力的影響是極其深遠(yuǎn)的。它給天文學(xué)家解釋許多問(wèn)題提供了一個(gè)最有力的論證。

航天技術(shù)是一門(mén)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。航天技術(shù)的設(shè)想來(lái)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(lài)于電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、遙感技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)等眾多先進(jìn)技術(shù)的發(fā)展。而這些技術(shù)的發(fā)展都離不開(kāi)物理學(xué)基礎(chǔ)理論的研究。如沒(méi)有電磁學(xué)的發(fā)展，人類(lèi)就無(wú)法使用電能，也無(wú)法生產(chǎn)電子產(chǎn)品，其他的高新技術(shù)就更加無(wú)法實(shí)現(xiàn)了。

二、扎實(shí)掌握高中物理基礎(chǔ)知識(shí)

1.構(gòu)建完整的知識(shí)脈絡(luò)。

與天文、航天聯(lián)系的物理問(wèn)題主要考查了學(xué)生的力學(xué)和電磁學(xué)方面的知識(shí)。如：圓周運(yùn)動(dòng)，萬(wàn)有引力，洛倫茲力等知識(shí)點(diǎn)。如2009年浙江理綜卷第19題，“關(guān)于太陽(yáng)和月球?qū)Φ厣舷嗤|(zhì)量海水的引力”，考查的就是萬(wàn)有引力定律。2010年浙江理綜卷的第20題“宇宙飛船以周期為T(mén)繞地球做圓周運(yùn)動(dòng)……”考查的就是圓周運(yùn)動(dòng)與航天知識(shí)，以及用數(shù)學(xué)解決物理問(wèn)題的能力。2011年浙江理綜卷的第19題“探測(cè)X星球”，考查的也是萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)，體現(xiàn)了理的實(shí)用性。

通過(guò)認(rèn)真理解題目信息，聯(lián)系所學(xué)物理知識(shí)，建立物理模型，就能運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)輕松解決這類(lèi)問(wèn)題。這需要學(xué)生全面、完整、系統(tǒng)地掌握相關(guān)的知識(shí)。具體有開(kāi)普勒的三大行星運(yùn)動(dòng)定律：軌道定律、面積定律和周期定律；萬(wàn)有引力定律，包括萬(wàn)有引力定律的發(fā)現(xiàn)，定律公式，引力常量及其測(cè)定G，以及萬(wàn)有引力定律在實(shí)際中的應(yīng)用：計(jì)算地球質(zhì)量、中心天體質(zhì)量和發(fā)現(xiàn)未知天體。宇宙航行章節(jié)中的三個(gè)宇宙速度及人造地球衛(wèi)星的運(yùn)行都需要扎實(shí)地掌握。

2.補(bǔ)充天文知識(shí)，激發(fā)學(xué)習(xí)興趣。

有高中物理中，在介紹萬(wàn)有引力定律時(shí)，為了讓學(xué)生感受萬(wàn)有引力定律的巨大作用，我引用了這樣兩個(gè)事實(shí)：哈雷應(yīng)用萬(wàn)有引力定律預(yù)言了彗星的回歸和勒維耶根據(jù)萬(wàn)有引力定律完成了對(duì)海王星位置的推算。這不僅證明了萬(wàn)有引力定律的正確性，而且是物理學(xué)和天文學(xué)互動(dòng)發(fā)展的有力例證。

教師還可以在課堂上及時(shí)補(bǔ)充一些天文常識(shí)，開(kāi)闊學(xué)生的視野，提高學(xué)生的興趣，激發(fā)他們學(xué)好物理的主動(dòng)性。如：中國(guó)為何遠(yuǎn)古就有“金木水火土”五行說(shuō)呢？雖不科學(xué)，但也并非完全不科學(xué)，因?yàn)樘?yáng)系中唯有“金木水火土”五大行星，是用肉眼能觀察到的，其他都要用望遠(yuǎn)鏡才能觀測(cè)到，而我們的祖先很早就對(duì)此有了記錄，作為后輩的我們更要鞭策自己不斷努力了。

再比如金星，又名太白金星，它是天空中最亮的星星，所以一眼就能看到它。它又叫啟明星，每天天快要亮?xí)r，它出現(xiàn)在東方，很明亮，太陽(yáng)出來(lái)后消失。它又被叫做長(zhǎng)庚星，因?yàn)榘硖?yáng)落下不久，最早在西方天邊出現(xiàn)的星星就是它。由于它的明亮，西方人把它叫做“愛(ài)神之星”。木星，體積最大的行星，它的亮度僅次于金星，也較早呈現(xiàn)天空中，西方人把它命為“眾神之父”。

三、關(guān)注天文學(xué)的熱點(diǎn)和新發(fā)現(xiàn)

宇宙大爆炸理論，黑洞，中子星這些都是天文學(xué)上最熱門(mén)的研究領(lǐng)域，也是高考的熱點(diǎn)。如果學(xué)生平時(shí)對(duì)這些知識(shí)有所關(guān)注，就可以在短時(shí)間內(nèi)迅速理解題意，正確解答出來(lái)。

如2009年安徽理綜卷的第16題，先給出宇宙大爆炸理論，假如真是這樣，要求學(xué)生選出標(biāo)志宇宙大小的宇宙半徑R和宇宙年齡t的關(guān)系圖像。該題考查的知識(shí)點(diǎn)很簡(jiǎn)單，就是對(duì)運(yùn)動(dòng)圖像的分析，看懂題目，準(zhǔn)確了解題意，選擇正確的圖像并不難。

2009年江蘇高考物理第3題以“英國(guó)《新科學(xué)家》雜志評(píng)選出了2008年度世界8項(xiàng)科學(xué)之最”之一的“最小黑洞”為背景，緊跟國(guó)際新動(dòng)向。但此題考查的仍然是萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用。雖然知識(shí)點(diǎn)非常簡(jiǎn)單，但是具備相關(guān)的天文知識(shí)，卻能幫助學(xué)生更快地解題。尤其是其中計(jì)算結(jié)果精確到數(shù)量級(jí)，是天文中常見(jiàn)的估算法的運(yùn)用。

2009年四川6月的高考，引用的是當(dāng)年4月底美國(guó)的天文發(fā)現(xiàn)：代號(hào)為2009HC82，與太陽(yáng)系其他行星逆向運(yùn)行的小行星?？梢?jiàn)高考對(duì)天文上的新發(fā)現(xiàn)的關(guān)注程度。

四、關(guān)注我國(guó)航天事業(yè)的發(fā)展

當(dāng)我國(guó)重大天文和航天事件發(fā)生時(shí)，物理高考中常常會(huì)聯(lián)系這些問(wèn)題。比如2000年1月26日我國(guó)發(fā)射衛(wèi)星，全國(guó)卷和天津、廣東卷都考了；又如和平號(hào)退役，神舟2號(hào)、神舟4號(hào)、嫦娥一號(hào)等重大科技事件的發(fā)生，也在當(dāng)年的高考中體現(xiàn)出來(lái)。如2008年的廣東卷第12題的“嫦娥一號(hào)”奔月示意圖，北京卷第17題“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星，2009年福建理綜卷的第14題的“嫦娥一號(hào)”月球探測(cè)器，2009年重慶理綜題第17題都以“嫦娥一號(hào)”為背景，考查萬(wàn)有引力和圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)點(diǎn)。

2010年安徽理綜卷第17題，雖然考查的知識(shí)點(diǎn)依舊是萬(wàn)有引力定律的應(yīng)用，卻是以“我國(guó)預(yù)計(jì)于2011年10月發(fā)射第一顆火星探測(cè)器‘螢火一號(hào)’”為背景，時(shí)代感很強(qiáng)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，火星探測(cè)器項(xiàng)目還會(huì)隨著今后航天技術(shù)的發(fā)展而在未來(lái)的高考題中成為被高度關(guān)注的對(duì)象。

在今年的高考中，江蘇高考物理第8題也考到了我國(guó)航天的最新發(fā)展：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(guó)成為世界上第三個(gè)造訪(fǎng)該點(diǎn)的國(guó)家。如圖所示，該拉格朗日點(diǎn)位于太陽(yáng)和地球連線(xiàn)的延長(zhǎng)線(xiàn)上，一飛行器處于該點(diǎn)，在幾乎不消耗燃料的情況下與地球同步繞太陽(yáng)做圓周運(yùn)動(dòng)，則此飛行器的（？搖？搖？搖）

（A）線(xiàn)速度大于地球的線(xiàn)速度

（B）向心加速度大于地球的向心加速度

（C）向心力僅由太陽(yáng)的引力提供

（D）向心力僅由地球的引力提供

該題并不難，考查的是勻速圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)，但了解一定的航天知識(shí)對(duì)學(xué)生題意理解和考場(chǎng)發(fā)揮起著很重要的作用。因此，教師應(yīng)該多關(guān)注生活中發(fā)生的重大事件，特別是我國(guó)航天事業(yè)的新發(fā)展。同時(shí)也引導(dǎo)學(xué)生多關(guān)注這方面的知識(shí)。關(guān)注我國(guó)天文和航天技術(shù)的發(fā)展，還有助于增強(qiáng)學(xué)生的民族自豪感和社會(huì)責(zé)任感，同時(shí)使學(xué)生對(duì)物理學(xué)在實(shí)際科技生產(chǎn)中的應(yīng)用有更深的認(rèn)識(shí)，激發(fā)學(xué)生對(duì)物理學(xué)習(xí)的興趣，提高學(xué)生的積極性和主動(dòng)性。

參考文獻(xiàn)：

[1]黃玉梅.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.教學(xué)與管理，2012，2.

[2]各省份物理高考卷.