万有引力与航天在高考物理中的命题研究

潘爽+马佳宁

摘要：高考是我国普通高等院校招生的主要途径.认真对待高考，透彻把握各个考点至关重要.“万有引力与航天”作为高考中的重要考点，长期保持较高的出题率.本文从最近五年试题的考情出发，分析高考数据，总结命题趋势，为确定高考复习策略提供依据.

关键词：高考物理；万有引力与航天；命题规律

高考作为国家选拔人才的重要手段之一，具有广泛的关注性，认真研究考点，把握考试脉搏，找到高效的备考策略是必要的.下面是对“万有引力与航天”专题的具体分析.

一、“万有引力与航天”考情分析

《考試说明》中，对本专题说明有五点，分别是开普勒行星运动定律、万有引力定律、人造卫星运行、同步卫星、三个宇宙速度.以上五个知识点为基本考点，在考题中，通常又拓展出五个命题点，分别是天体质量M及密度ρ的计算、天体表面重力加速度g、人造卫星变轨问题部分物理量的定性分析（速率v、周期T、加速度a等）、卫星追及、天体运动特殊模型.下面将结合《考试说明》对近五年部分高考理综卷命题点情况进行统计分析：

以上数据可以看出，万有引力与航天这个专题命题率较高，通常情况下以选择题的形式出现，少数时候可能与能量、圆周运动等知识点综合考查，以计算题的形式出现.其中开普勒三定律、万有引力定律需灵活运用，难度不大；地球同步卫星、天体质量M及密度ρ的计算、人造卫星的变轨问题、卫星的追及问题是热点也是难点，另外双星、多星模型也是热点并有一定的难度.通过对考情的解读，来研究高考，把握考况，才能取得更好的成绩.

二、命题趋势及启示

1.联系实际，题干复杂

本专题抽象性较高，需要学生有较强的空间想象力.随着新课改实施，更加注重学生的情感态度与价值观，所以本专题更多的结合我国航天国情，比如说以“天宫号”、“神舟号”、“嫦娥号”为背景.通常这种情况下题干比较复杂，且出题形式多样，以“嫦娥三号”为例，它的探月过程需要“四步”，每一个步骤都是命题点，首先探测器的发射，其次地月转移，接着绕月飞行，最后探测器着落.这就需要我们在审题过程中，化繁为简，抓住核心考点，从容应对.例如2016年天津高考理综，“神州十一号”与“天宫二号”对接，部分同学看到题目后无从下手，实际上就是考查人造卫星的变轨以及追及问题；2016年四川高考理综，涉及“东方红一号”、“东方红二号”，看似题目复杂，实则考查地球同步卫星加速度a与轨道半径r的关系.

2.综合程度的提升

万有引力与航天可以单独考查，也可以与其它专题相结合，从而考查的更全面，难度有所提升.比如2015年全国Ⅰ卷，结合运动学基本公式（v2-v02=2ah）、机械能守恒定律、反冲运动等，并不是单一的考查某个知识点；2015年安徽高考理综，主要考查三星系统，但解答此题时，需要三个思维起点，首先在力学上抓住万有引力提供向心力GMmr2=ma，其次在运动学中灵活选用参量的表达式，例如线速度v=GMr，角速度ω=GMr3，周期T=2πr3GM，最后分析讨论求解.综合能力的提升，要求考生首先要立足基础，掌握基本考点，注重知识积累与拓展，最后在技巧上突破，才能在高考中取得更优异的成绩.

3.巧用数学运算

万有引力与航天部分，对数学运算的能力要求相对较高，应选用恰当的解题方式，并在解题过程中巧妙运算，加快解题速度.针对以上问题，总结以下几点：首先巧用“黄金代换公式”，即GM=gR2，其中M为中心天体质量，R为中心天体半径，g为天体表面的重力加速度.“黄金代换公式”在解题中经常会用到，应该熟记于心；其次灵活运用三角函数解题；最后，面对复杂运算时，在不影响正确率的情况下，可以适当进行估算.例如2014年全国高考理综Ⅰ卷，数目非常复杂，其中选项C为“天王星相邻两次冲日的时间间隔为土星的一半”，在代入数值后，式子变成t1t2=193（953-1）953（193-1），可估算出t1t2≈1，而题目中所给比值为一半，显然是错误的.

4.灵活思维和迁移变通

万有引力与航天该专题有较强的抽象性，在学习过程中，应该充分发挥想象，多查阅相关资料，学会举一反三.对于常识性知识，我们可以用公式去计算，也可以直接记住.例如地球表面的重力加速度约为月球表面重力加速度的6倍，在选择题中就可以直接运用，省去不必要的计算而节省时间.例如2015年全国高考理综Ⅰ卷，要计算探测器在月球表面着陆前的速度大小v=2g月h，如果把g月当成已知条件，解题速度会提高.

综上所述，在高考备考过程中需要紧扣最新考情，直击核心考点，掌握命题趋势.本文通过对“万有引力与航天”专题的考情分析、命题趋势的研究，让考生能够更加从容的面对高考，做到厚积薄发，心中有数.

参考文献：

[1]阎金铎，郭玉英中学物理教学概论（第三版）[M]北京： 高等教育出版社，2009，12

[2]胡郁斐新课改背景下我国高考理综（物理）试卷分析研究[D]东北师范大学硕士论文，2010endprint