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高中物理知识在航空航天方面的应用研究

发布时间:2022-02-09 08:42:19 浏览数:

摘要:航空航天方面涉及諸多物理知识,其中很多都是高中阶段学习的内容,航空航天领域的知识逐渐与高中物理课堂开始融合,如万有引力定律是重点需要掌握的知识,它在历年高考的题目中都占据着主导的地位。因此,本文针对高中物理知识在航空航天方面的应用进行了探究,对高中物理与航空航天技术之间的联系、高中物理知识在航空航天知识方面的应用进行了详细分析。

关键词:高中 物理 航空航天 知识

我国在现代科学技术研究领域里的发展迅速,其中,以航空航天领域的发展最具代表性。近几年,航空航天领域取得了一项又一项突出的成绩,为我国提高综合国力奠定了坚实的基础。作为高中生,我们要与时代共同进步和发展,了解高中物理知识与航空航天领域之间的联系,并将知识应用在实践中。此外,在物理考试中,有一些素材是关于航空航天方面的,所以深入探究高中物理知识在航空航天方面的应用,有利于提高学习效果[1]。

一、高中物理与航空航天技术之间的联系

天文学在世界物理学史中占据重要地位,天文学是物理学的一个十分重要的分支。其中,物理学知识在航空航天领域的应用,推动了航空航天事业的发展,尤其是一些重大物理学研究的突破,对航空航天的发展具有至关重要的意义。高中物理是现代物理学的基础内容,努力学习高中物理知识是我们当前的重要任务之一。在学习物理基础理论知识的同时,我们要将传统力学、热学、电磁学等知识与现代航空航天相关联,理论与实践相结合,从而促进自身物理综合素养的全面提升[1]。

二、高中物理知识在航空航天知识方面的应用

(一)高中物理知识在宇航服中的应用

我国载人航天探索取得了令世人瞩目的成绩,翟志刚身穿宇航服出舱是我国航空航天事业发展的里程碑事件,同时,这也有力说明了我国宇航服能够适应太空环境[2]。太空为真空环境,在宇航员进入到太空之后,需要由宇航服为宇航员提供与地球类似的气压环境。并且,基于压差、辐射、温度、湿度等多方面因素的考虑,航服设计需要进行多个内容的设计,其中物理知识的应用必不可少。

其一,第一层宇航服为隔热层,其使宇宙环境中的温度变化不会对宇航员产生伤害,这需要选择一些热传导率较低的材料;其二,保障宇航员身体的稳定性,其散热一定要稳定,所以第二层为液冷层,由于冷却液的比热容较大,所以其可以吸收更多的热量,维持宇航服内温度稳定,此外,冷却液与气体的导热相比,液体的导热效率更高;其三,最外面一层为多功能防护层,可以防辐射、防磨、防刺等,从而为宇航员提供全方位的物理防护。为提高防辐射能力,其多采用金属丝线编织,利用电磁波在金属表面的趋肤效应,从而保证电磁辐射不会对宇航员的身体造成影响。

(二)“风云二号”卫星与物理知识

“风云二号”为我国自行研发的卫星,与其他卫星相比,它属于与地球轨道同步的卫星,与地球保持相对静止,可实施监测功能,同时能根据大气环境产生的变化,对天气进行预测。

在高中物理知识中,我们学习了万有引力、离心力、向心力等力的具体形式。以“风云二号”为代表的同步轨道卫星,其距离地球表面的高度是一致的,其绕地球转动的角速度与地球自转的角速度相同,根据力的平衡性可以明确,同步轨道卫星的相互平衡状态需要借助离心率和万有引力。

(三)宇宙探索与高中物理知识

随着科学技术的不断发展,人类已经掌握了航空航天技术,并在全面认识地球的基础上,人类开始探索地球以外的天体,如月球、金星、木星等,从而了解宇宙中不同天体的实际状态,这就需要运用多方面的高中物理知识[3]。

人类探索宇宙的脚步从未停止,在初步勘测火星之后,美国航空航天局(NASA)的土星探测任务就引起了广泛关注。土星的相关质量、密度、大小等信息仅仅是从天文学角度进行的预测分析,而并非实际探测。此次发射的“卡西尼”号卫星围绕土星轨道飞行,并对相关参数进行精确测量,在此过程中万有引力定律、离心力、角速度、线速度等知识点均有体现。

三、结语

总之,在高中学习中,航空航天知识与物理知识有着紧密的联系,并且很多高考题目以航空航天知识为考题背景。为此,我们应当建立理论联系实践的学习理念,不断丰富个人的航空航天知识,从而促进自身的全面发展。

参考文献:

[1]王冠斌.高中物理知识在航空航天方面应用浅谈[J].中国高新区,2018,(08):95.

[2]熊梦飞.航天领域涉及的高中物理知识探究[J].科学咨询(教育科研),2018,(02):126.

[3]李岸芷.高中物理知识在航天航空方面应用研究[J].科技视界,2017,(16):134+203.

(作者简介:康景乔,西安高新第一中学,高中学历。)

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