情系中国航天 聚焦学科素养

李晓军

   一、试题解析

【题目】“祝融号”火星车登陆火星之前，“天问一号”探测器沿椭圆形的停泊轨道绕火星飞行，其周期为2个火星日，假设某飞船沿圆轨道绕火星飞行，其周期也为2个火星日，已知一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则该飞船的轨道半径与地球同步卫星的轨道半径的比值约为（ ）

A. B. C. D.

【解析】绕中心天体做圆周运动，根据万有引力提供向心力，可则

由于一个火星日的时长约为一个地球日，火星质量约为地球质量的0.1倍，则飞船的轨道半径则   故选D。

  二、题目评析

1.情景新颖，紧扣时代脉搏，培养爱国情怀。题目中涉及到“祝融号”火星车，“天问一号”探测器等我国目前发射的航天器，并以地球同步卫星和绕火星飞行的飞船为情景，考查学生万有引力与航天的相关知识，提醒学生关注我国航天事业，了解当前的航天动态和我国在航天事业中取得的伟大成就，引导学生产生民族自豪感，建立民族自信心，增强为我国现代科学事业奋斗的社会责任感。2.知识点考查基本，能力考查全面。本题考查的知识点为万有引力定律及其应用、周期、地球同步卫星;本题考查的关键能力是物理模型建构能力、推理论证能力，即对航天器绕中心天体运行看成匀速圆周运动这一模型，运用万有引力提供向心力规律来解决问题。3.问题设置灵活，核心素养的考查融入其中。本题中虽然涉及到“祝融号”火星车，“天问一号”探测器，但是却考查的是绕火星运行的某飛船和地球同步卫星的轨道半径的关系。本题考查的核心素养是物理观念中运动观念和相互作用观念，及某飞船和地球同步卫星在万有引力作用下的匀速圆周运动;还考查了学科素养中的科学思维，通过对比、归纳分析、推理得出最终的答案。

  三、备考建议

在《万有引力与宇宙航行》这一部分的教学过程中，首先让学生构建模型，明确处理天体运行的基本思想就是将天体的运动当做匀速圆周运动，然后利用万有引力完全提供向心力进行求解。其次这一部分的难点在于公式多，物理量多，让学生明确公式中各字母代表哪个物理量是正确解决这部分题目的关键。最后可以组织学生观看有关人造地球卫星、航天飞机、空间站的视频资料或到天文馆、科技馆等参观体验，进一步激发学生的学习兴趣，了解人类在宇宙探索方面的进展，了解我国在航天事业中取得的伟大成就，产生民族自豪感和社会责任感。

（作者单位：山东省高密市第一中学）