涂萬強(qiáng)

摘 要：高中物理天體運(yùn)動是物理教學(xué)的重點(diǎn)也是難點(diǎn)。而在天體運(yùn)動這一教學(xué)內(nèi)容之中，最重要的便是衛(wèi)星變軌的相關(guān)內(nèi)容，這一內(nèi)容涉及角速度，周期，線速度等基本知識。只有處理好這三者的關(guān)系，才能在日常的物理教學(xué)及復(fù)習(xí)過程中中，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，為日后提供高學(xué)生考試能力，提供便利，對此本文針對如何進(jìn)行天體運(yùn)動中衛(wèi)星變軌相關(guān)內(nèi)容展開教學(xué)及復(fù)習(xí)進(jìn)行了策略探討。

關(guān)鍵詞：高中物理;變軌運(yùn)動;角速度;線速度;周期;教學(xué)復(fù)習(xí)策略

科教興國。理科的相關(guān)知識是促使國家科技發(fā)展的基礎(chǔ)。而在這其中，物理學(xué)科的相關(guān)知識則是重中之重。對此學(xué)好物理知識就顯得尤為重要。我們錯過了海洋，我們不能再錯過太空，為適應(yīng)時代發(fā)展，我國必須大力發(fā)展航空航天技術(shù)，所以這就使物理教學(xué)中的天體運(yùn)動以及衛(wèi)星變軌內(nèi)容變得十分重要，對此筆者就如何進(jìn)行天體運(yùn)動中衛(wèi)星變軌的教學(xué)提出了相關(guān)方案。

一、掌握學(xué)情，問題啟發(fā)，合作探究

在進(jìn)行衛(wèi)星變軌這一內(nèi)容的教學(xué)時，首先要充分掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況。老師應(yīng)該意識到，學(xué)生處在高一階段，教學(xué)時應(yīng)注重趣味性和相關(guān)知識理念結(jié)合，同時老師還可以借助相關(guān)的問題活躍課堂氣氛，同時掌握學(xué)生有關(guān)天體運(yùn)動的知識基礎(chǔ)，便于老師設(shè)立教學(xué)目標(biāo)，同時在教學(xué)過程中，老師還可以鼓勵學(xué)生進(jìn)行合作探究，開闊學(xué)生的思路。

在教學(xué)過程中，為激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，老師可以借助信息科技手段，播放相關(guān)視頻，如神舟系列的發(fā)射，空間站的建立，同時為活躍課堂氣氛，老師也可以借助最近熱點(diǎn)講述，如：“《流浪地球》這部影片中有一個片段，讓地球脫離原來的軌道。其實(shí)也是衛(wèi)星變軌問題?！痹诨钴S了課堂氣氛之后，老師可以趁機(jī)提出問題：“根據(jù)相關(guān)視頻，我們可以看到，當(dāng)給予衛(wèi)星一個適當(dāng)?shù)牧r，衛(wèi)星就會發(fā)生相應(yīng)的變軌，那么這個力的大小和什么物理量有關(guān)？相應(yīng)的關(guān)系又是怎樣的？”學(xué)生回答：“根據(jù)相關(guān)公式，發(fā)生變軌時所使用的力與周期，角速度，線速度，半徑有一定的關(guān)系?！崩蠋熁卮穑骸昂茫瑢W(xué)們，接下來我們?yōu)榻鉀Q衛(wèi)星變軌問題，我們將一一講述相應(yīng)的角速度，線速度，周期相關(guān)關(guān)系?！痹谶@個過程中，老師應(yīng)該注意結(jié)合萬有引力定律，同時注意相關(guān)知識的遷移，幫助學(xué)生鞏固物理知識，并初步掌握學(xué)生基礎(chǔ)，改進(jìn)教學(xué)方式。

二、理解概念，結(jié)合例題，重點(diǎn)分析

在天體運(yùn)動衛(wèi)星變軌的教學(xué)中，有三個物理量是最為重要的，周期，加速度以及線速度。在進(jìn)行相關(guān)加速度，線速度，周期的相應(yīng)講解時，首先要講述相關(guān)物理量的概念，幫助學(xué)生理解，比如周期是指物體做勻速圓周運(yùn)動，運(yùn)動一周所要用的時間，一般用T表示;同時老師可以進(jìn)行相關(guān)拓展，比如周期與角速度相關(guān)，角速度一般用w表示，兩者的關(guān)系為T=2π/w，而角速度是指單位時間內(nèi)走過的弧度。而對于線速度，是指曲線運(yùn)動時的即時速度，速度方向沿切線方向等等。同時老師還要向?qū)W生講述相關(guān)的包含物理量的公式，使學(xué)生初步對公示有一個大致的了解，為接下來的知識運(yùn)用提供便利。

同時為加深學(xué)生的理解程度，老師可以進(jìn)行相關(guān)例題的講述，結(jié)合相關(guān)重點(diǎn)進(jìn)行分析。比如老師可以設(shè)置以下題目：現(xiàn)有一圓形軌道I，與橢圓軌道II相較于A點(diǎn)，橢圓軌道的近地點(diǎn)為B，為兩點(diǎn)的線速度，周期，加速度，以及相應(yīng)動能的關(guān)系。根據(jù)題意我們可以看到，B點(diǎn)的引力勢能小于A點(diǎn)，而其整體機(jī)械能守恒，所以相應(yīng)的動能就大于A點(diǎn)，所以B點(diǎn)線速度大于A點(diǎn)。而若想由圓形軌道進(jìn)入橢圓軌道，必須變軌，降速，所以圓形軌道的A點(diǎn)速度，大于橢圓軌道的A點(diǎn)速度，同時根據(jù)開普勒第三定律，可以得知相應(yīng)的橢圓軌道，橢圓軌道周期短，同時根據(jù)加速度a=F/m=GM/r2，兩者距離地心距離相同，所以加速度相同。通過實(shí)際例題進(jìn)行相關(guān)的教學(xué)，進(jìn)行相應(yīng)的重點(diǎn)分析，使學(xué)生學(xué)會物理習(xí)題的解題技巧，培養(yǎng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。

三、講解技巧，構(gòu)建體系，提高能力

同時天體運(yùn)動相關(guān)知識比較零散，所以老師在帶領(lǐng)學(xué)生復(fù)習(xí)相關(guān)知識時，可以結(jié)合相關(guān)例題進(jìn)行講解，同時注意知識牽引，幫助學(xué)生構(gòu)建物理知識體系，提高學(xué)生的綜合素養(yǎng)。

老師可以布置相關(guān)例題，如：現(xiàn)發(fā)射一顆衛(wèi)星，現(xiàn)在近地圓形軌道I運(yùn)行，之后發(fā)往橢圓軌道II，之后再發(fā)往圓形軌道III，軌道II和III相切與B點(diǎn)，軌道I和II相切于A點(diǎn)，地球半徑為R，軌道III半徑為r，軌道I和III速率大小關(guān)系是多少，學(xué)生展開運(yùn)算，最終得到v1=，v3=同時GM=gR2，如此v1=，由于軌道III半徑大，所以第一軌道速度大，同時，老師可以進(jìn)行相關(guān)的拓展，比如告訴學(xué)生v=就是第一宇宙速度，通常學(xué)生會出現(xiàn)錯誤，很多學(xué)生往往在算出第一宇宙速度后，會認(rèn)為第三軌道的速度為，因此會認(rèn)為點(diǎn)軌道的速度較大。對于學(xué)生出現(xiàn)的錯誤，老師要及時講解，比如告訴學(xué)生，重力加速度是常量，但也與半徑有關(guān)，所以他不是一個不變的常量，通過相關(guān)例題，使學(xué)生掌握解題技巧，同時適當(dāng)拓展延伸，提高學(xué)生學(xué)習(xí)能力。在教學(xué)過程中，老師還應(yīng)該注意知識點(diǎn)遷移，如體現(xiàn)周期，加速度，角速度之間的公式關(guān)系，結(jié)合知識之間的聯(lián)系，引出新的內(nèi)容，培養(yǎng)學(xué)生的邏輯推理能力。

四、完善考核，及時鞏固，歸納總結(jié)

高三是一個總復(fù)習(xí)階段，學(xué)生的學(xué)習(xí)壓力較大，自制力相對減弱，所以為提高復(fù)習(xí)效率老師可以適時建立合理的考核制度，對學(xué)生的物理知識加以鞏固，同時注意知識遷移，可以結(jié)合多媒體，制作相應(yīng)的課件，將相關(guān)的物理知識用思維導(dǎo)圖表現(xiàn)，使學(xué)生直觀的理解記憶，同時理解不同物理知識的異同點(diǎn)，自主進(jìn)行歸納總結(jié)，構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)。同時老師還可以布置課后習(xí)題，在下一節(jié)課開始前進(jìn)行講解，綜合天體物理的基礎(chǔ)知識，講述具體的解題技巧，提高學(xué)生的解題能力。

綜上所述，若想提高物理學(xué)科中天體運(yùn)動與衛(wèi)星變軌的教學(xué)效率。首先需要老師做好課前準(zhǔn)備，掌握學(xué)生情況，借助相關(guān)問題引導(dǎo)，鼓勵學(xué)生探究;其次，老師還應(yīng)幫助學(xué)生理解相關(guān)概念，結(jié)合例題，分析重點(diǎn)知識，講解解題技巧，幫助學(xué)生理解相關(guān)難點(diǎn)，樹立學(xué)習(xí)物理的自信心;最后還要建立合理考核制度，歸納知識，適當(dāng)布置課堂任務(wù)，構(gòu)建相應(yīng)的知識體系。

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