摘要:航空航天方面涉及諸多物理知識,其中很多都是高中階段學(xué)習(xí)的內(nèi)容,航空航天領(lǐng)域的知識逐漸與高中物理課堂開始融合,如萬有引力定律是重點(diǎn)需要掌握的知識,它在歷年高考的題目中都占據(jù)著主導(dǎo)的地位。因此,本文針對高中物理知識在航空航天方面的應(yīng)用進(jìn)行了探究,對高中物理與航空航天技術(shù)之間的聯(lián)系、高中物理知識在航空航天知識方面的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)分析。
關(guān)鍵詞:高中 物理 航空航天 知識
我國在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)研究領(lǐng)域里的發(fā)展迅速,其中,以航空航天領(lǐng)域的發(fā)展最具代表性。近幾年,航空航天領(lǐng)域取得了一項又一項突出的成績,為我國提高綜合國力奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。作為高中生,我們要與時代共同進(jìn)步和發(fā)展,了解高中物理知識與航空航天領(lǐng)域之間的聯(lián)系,并將知識應(yīng)用在實(shí)踐中。此外,在物理考試中,有一些素材是關(guān)于航空航天方面的,所以深入探究高中物理知識在航空航天方面的應(yīng)用,有利于提高學(xué)習(xí)效果[1]。
一、高中物理與航空航天技術(shù)之間的聯(lián)系
天文學(xué)在世界物理學(xué)史中占據(jù)重要地位,天文學(xué)是物理學(xué)的一個十分重要的分支。其中,物理學(xué)知識在航空航天領(lǐng)域的應(yīng)用,推動了航空航天事業(yè)的發(fā)展,尤其是一些重大物理學(xué)研究的突破,對航空航天的發(fā)展具有至關(guān)重要的意義。高中物理是現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)內(nèi)容,努力學(xué)習(xí)高中物理知識是我們當(dāng)前的重要任務(wù)之一。在學(xué)習(xí)物理基礎(chǔ)理論知識的同時,我們要將傳統(tǒng)力學(xué)、熱學(xué)、電磁學(xué)等知識與現(xiàn)代航空航天相關(guān)聯(lián),理論與實(shí)踐相結(jié)合,從而促進(jìn)自身物理綜合素養(yǎng)的全面提升[1]。
二、高中物理知識在航空航天知識方面的應(yīng)用
(一)高中物理知識在宇航服中的應(yīng)用
我國載人航天探索取得了令世人矚目的成績,翟志剛身穿宇航服出艙是我國航空航天事業(yè)發(fā)展的里程碑事件,同時,這也有力說明了我國宇航服能夠適應(yīng)太空環(huán)境[2]。太空為真空環(huán)境,在宇航員進(jìn)入到太空之后,需要由宇航服為宇航員提供與地球類似的氣壓環(huán)境。并且,基于壓差、輻射、溫度、濕度等多方面因素的考慮,航服設(shè)計需要進(jìn)行多個內(nèi)容的設(shè)計,其中物理知識的應(yīng)用必不可少。
其一,第一層宇航服為隔熱層,其使宇宙環(huán)境中的溫度變化不會對宇航員產(chǎn)生傷害,這需要選擇一些熱傳導(dǎo)率較低的材料;其二,保障宇航員身體的穩(wěn)定性,其散熱一定要穩(wěn)定,所以第二層為液冷層,由于冷卻液的比熱容較大,所以其可以吸收更多的熱量,維持宇航服內(nèi)溫度穩(wěn)定,此外,冷卻液與氣體的導(dǎo)熱相比,液體的導(dǎo)熱效率更高;其三,最外面一層為多功能防護(hù)層,可以防輻射、防磨、防刺等,從而為宇航員提供全方位的物理防護(hù)。為提高防輻射能力,其多采用金屬絲線編織,利用電磁波在金屬表面的趨膚效應(yīng),從而保證電磁輻射不會對宇航員的身體造成影響。
(二)“風(fēng)云二號”衛(wèi)星與物理知識
“風(fēng)云二號”為我國自行研發(fā)的衛(wèi)星,與其他衛(wèi)星相比,它屬于與地球軌道同步的衛(wèi)星,與地球保持相對靜止,可實(shí)施監(jiān)測功能,同時能根據(jù)大氣環(huán)境產(chǎn)生的變化,對天氣進(jìn)行預(yù)測。
在高中物理知識中,我們學(xué)習(xí)了萬有引力、離心力、向心力等力的具體形式。以“風(fēng)云二號”為代表的同步軌道衛(wèi)星,其距離地球表面的高度是一致的,其繞地球轉(zhuǎn)動的角速度與地球自轉(zhuǎn)的角速度相同,根據(jù)力的平衡性可以明確,同步軌道衛(wèi)星的相互平衡狀態(tài)需要借助離心率和萬有引力。
(三)宇宙探索與高中物理知識
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,人類已經(jīng)掌握了航空航天技術(shù),并在全面認(rèn)識地球的基礎(chǔ)上,人類開始探索地球以外的天體,如月球、金星、木星等,從而了解宇宙中不同天體的實(shí)際狀態(tài),這就需要運(yùn)用多方面的高中物理知識[3]。
人類探索宇宙的腳步從未停止,在初步勘測火星之后,美國航空航天局(NASA)的土星探測任務(wù)就引起了廣泛關(guān)注。土星的相關(guān)質(zhì)量、密度、大小等信息僅僅是從天文學(xué)角度進(jìn)行的預(yù)測分析,而并非實(shí)際探測。此次發(fā)射的“卡西尼”號衛(wèi)星圍繞土星軌道飛行,并對相關(guān)參數(shù)進(jìn)行精確測量,在此過程中萬有引力定律、離心力、角速度、線速度等知識點(diǎn)均有體現(xiàn)。
三、結(jié)語
總之,在高中學(xué)習(xí)中,航空航天知識與物理知識有著緊密的聯(lián)系,并且很多高考題目以航空航天知識為考題背景。為此,我們應(yīng)當(dāng)建立理論聯(lián)系實(shí)踐的學(xué)習(xí)理念,不斷豐富個人的航空航天知識,從而促進(jìn)自身的全面發(fā)展。
參考文獻(xiàn):
[1]王冠斌.高中物理知識在航空航天方面應(yīng)用淺談[J].中國高新區(qū),2018,(08):95.
[2]熊夢飛.航天領(lǐng)域涉及的高中物理知識探究[J].科學(xué)咨詢(教育科研),2018,(02):126.
[3]李岸芷.高中物理知識在航天航空方面應(yīng)用研究[J].科技視界,2017,(16):134+203.
(作者簡介:康景喬,西安高新第一中學(xué),高中學(xué)歷。)