天體運動中衛星變軌的教學復習策略

涂萬強

摘 要：高中物理天體運動是物理教學的重點也是難點。而在天體運動這一教學內容之中，最重要的便是衛星變軌的相關內容，這一內容涉及角速度，周期，線速度等基本知識。只有處理好這三者的關系，才能在日常的物理教學及復習過程中中，提高學生的學習能力，為日后提供高學生考試能力，提供便利，對此本文針對如何進行天體運動中衛星變軌相關內容展開教學及復習進行了策略探討。

關鍵詞：高中物理;變軌運動;角速度;線速度;周期;教學復習策略

科教興國。理科的相關知識是促使國家科技發展的基礎。而在這其中，物理學科的相關知識則是重中之重。對此學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，為適應時代發展，我國必須大力發展航空航天技術，所以這就使物理教學中的天體運動以及衛星變軌內容變得十分重要，對此筆者就如何進行天體運動中衛星變軌的教學提出了相關方案。

一、掌握學情，問題啟發，合作探究

在進行衛星變軌這一內容的教學時，首先要充分掌握學生的學習情況。老師應該意識到，學生處在高一階段，教學時應注重趣味性和相關知識理念結合，同時老師還可以借助相關的問題活躍課堂氣氛，同時掌握學生有關天體運動的知識基礎，便于老師設立教學目標，同時在教學過程中，老師還可以鼓勵學生進行合作探究，開闊學生的思路。

在教學過程中，為激發學生的學習興趣，老師可以借助信息科技手段，播放相關視頻，如神舟系列的發射，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。其實也是衛星變軌問題。”在活躍了課堂氣氛之后，老師可以趁機提出問題：“根據相關視頻，我們可以看到，當給予衛星一個適當的力時，衛星就會發生相應的變軌，那么這個力的大小和什么物理量有關？相應的關系又是怎樣的？”學生回答：“根據相關公式，發生變軌時所使用的力與周期，角速度，線速度，半徑有一定的關系。”老師回答：“好，同學們，接下來我們為解決衛星變軌問題，我們將一一講述相應的角速度，線速度，周期相關關系。”在這個過程中，老師應該注意結合萬有引力定律，同時注意相關知識的遷移，幫助學生鞏固物理知識，并初步掌握學生基礎，改進教學方式。

二、理解概念，結合例題，重點分析

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

同時為加深學生的理解程度，老師可以進行相關例題的講述，結合相關重點進行分析。比如老師可以設置以下題目：現有一圓形軌道I，與橢圓軌道II相較于A點，橢圓軌道的近地點為B，為兩點的線速度，周期，加速度，以及相應動能的關系。根據題意我們可以看到，B點的引力勢能小于A點，而其整體機械能守恒，所以相應的動能就大于A點，所以B點線速度大于A點。而若想由圓形軌道進入橢圓軌道，必須變軌，降速，所以圓形軌道的A點速度，大于橢圓軌道的A點速度，同時根據開普勒第三定律，可以得知相應的橢圓軌道，橢圓軌道周期短，同時根據加速度a=F/m=GM/r2，兩者距離地心距離相同，所以加速度相同。通過實際例題進行相關的教學，進行相應的重點分析，使學生學會物理習題的解題技巧，培養學生學習興趣。

三、講解技巧，構建體系，提高能力

同時天體運動相關知識比較零散，所以老師在帶領學生復習相關知識時，可以結合相關例題進行講解，同時注意知識牽引，幫助學生構建物理知識體系，提高學生的綜合素養。

老師可以布置相關例題，如：現發射一顆衛星，現在近地圓形軌道I運行，之后發往橢圓軌道II，之后再發往圓形軌道III，軌道II和III相切與B點，軌道I和II相切于A點，地球半徑為R，軌道III半徑為r，軌道I和III速率大小關系是多少，學生展開運算，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，老師可以進行相關的拓展，比如告訴學生v=就是第一宇宙速度，通常學生會出現錯誤，很多學生往往在算出第一宇宙速度后，會認為第三軌道的速度為，因此會認為點軌道的速度較大。對于學生出現的錯誤，老師要及時講解，比如告訴學生，重力加速度是常量，但也與半徑有關，所以他不是一個不變的常量，通過相關例題，使學生掌握解題技巧，同時適當拓展延伸，提高學生學習能力。在教學過程中，老師還應該注意知識點遷移，如體現周期，加速度，角速度之間的公式關系，結合知識之間的聯系，引出新的內容，培養學生的邏輯推理能力。

四、完善考核，及時鞏固，歸納總結

高三是一個總復習階段，學生的學習壓力較大，自制力相對減弱，所以為提高復習效率老師可以適時建立合理的考核制度，對學生的物理知識加以鞏固，同時注意知識遷移，可以結合多媒體，制作相應的課件，將相關的物理知識用思維導圖表現，使學生直觀的理解記憶，同時理解不同物理知識的異同點，自主進行歸納總結，構建知識網絡。同時老師還可以布置課后習題，在下一節課開始前進行講解，綜合天體物理的基礎知識，講述具體的解題技巧，提高學生的解題能力。

綜上所述，若想提高物理學科中天體運動與衛星變軌的教學效率。首先需要老師做好課前準備，掌握學生情況，借助相關問題引導，鼓勵學生探究;其次，老師還應幫助學生理解相關概念，結合例題，分析重點知識，講解解題技巧，幫助學生理解相關難點，樹立學習物理的自信心;最后還要建立合理考核制度，歸納知識，適當布置課堂任務，構建相應的知識體系。

參考文獻

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