情系中國航天　聚焦學科素養

李曉軍

? ?一、試題解析

【題目】“祝融號”火星車登陸火星之前，“天問一號”探測器沿橢圓形的停泊軌道繞火星飛行，其周期為2個火星日，假設某飛船沿圓軌道繞火星飛行，其周期也為2個火星日，已知一個火星日的時長約為一個地球日，火星質量約為地球質量的0.1倍，則該飛船的軌道半徑與地球同步衛星的軌道半徑的比值約為（ ）

A. B. C. D.

【解析】繞中心天體做圓周運動，根據萬有引力提供向心力，可則

由于一個火星日的時長約為一個地球日，火星質量約為地球質量的0.1倍，則飛船的軌道半徑則? ?故選D。

? 二、題目評析

1.情景新穎，緊扣時代脈搏，培養愛國情懷。題目中涉及到“祝融號”火星車，“天問一號”探測器等我國目前發射的航天器，并以地球同步衛星和繞火星飛行的飛船為情景，考查學生萬有引力與航天的相關知識，提醒學生關注我國航天事業，了解當前的航天動態和我國在航天事業中取得的偉大成就，引導學生產生民族自豪感，建立民族自信心，增強為我國現代科學事業奮斗的社會責任感。2.知識點考查基本，能力考查全面。本題考查的知識點為萬有引力定律及其應用、周期、地球同步衛星;本題考查的關鍵能力是物理模型建構能力、推理論證能力，即對航天器繞中心天體運行看成勻速圓周運動這一模型，運用萬有引力提供向心力規律來解決問題。3.問題設置靈活，核心素養的考查融入其中。本題中雖然涉及到“祝融號”火星車，“天問一號”探測器，但是卻考查的是繞火星運行的某飛船和地球同步衛星的軌道半徑的關系。本題考查的核心素養是物理觀念中運動觀念和相互作用觀念，及某飛船和地球同步衛星在萬有引力作用下的勻速圓周運動;還考查了學科素養中的科學思維，通過對比、歸納分析、推理得出最終的答案。

? 三、備考建議

在《萬有引力與宇宙航行》這一部分的教學過程中，首先讓學生構建模型，明確處理天體運行的基本思想就是將天體的運動當做勻速圓周運動，然后利用萬有引力完全提供向心力進行求解。其次這一部分的難點在于公式多，物理量多，讓學生明確公式中各字母代表哪個物理量是正確解決這部分題目的關鍵。最后可以組織學生觀看有關人造地球衛星、航天飛機、空間站的視頻資料或到天文館、科技館等參觀體驗，進一步激發學生的學習興趣，了解人類在宇宙探索方面的進展，了解我國在航天事業中取得的偉大成就，產生民族自豪感和社會責任感。

（作者單位：山東省高密市第一中學）