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《高中物理10大难点强行突破》之四:卫星问题分析

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《高中物理10大难点强行突破》之四:卫星问题分析

卫星问题分析 一、难点形成原因: 卫星问题是高中物理内容中的牛顿运动定律、运动学基本规律、能量守恒定律、万有引力定 律甚至还有电磁学规律的综合应用。其之所以成为高中物理教学难点之一,不外乎有以下几 个方面的原因。 1、不能正确建立卫星的物理模型而导致认知负迁移 由于高中学生认知心理的局限性以及由牛顿运动定律研究地面物体运动到由天体运动规律 研究卫星问题的跨度,使其对卫星、飞船、空间站、航天飞机等天体物体绕地球运转以及对 地球表面物体随地球自转的运动学特点、受力情形的动力学特点分辩不清,无法建立卫星或 天体的匀速圆周运 动的物理学模型(包括过程模型和状态模型),解题时自然不自然界的受 制于旧有的运动学思路方法,导致认知的负迁移,出现分析与判断的失误。 2、不能正确区分 卫星种类 导致理解混淆 人造卫星按运行轨道 可 分为低轨道卫星、中高轨道卫星、地球同步 轨道 卫星、地球静止卫星、 太阳同步 轨道 卫星、大椭圆轨道卫星和极轨道卫星; 按科学用途可 分为 气象卫星、通讯卫星、 侦察卫星、 科学卫星、应用卫星和技术试验卫星。 。。。。。由于不同称谓的卫星对应不同的规 律与状态,而学生对这些分类名称与所学教材中的卫星知识又不能吻合对应,因而导致理解 与应用 上的错误。 3、不能正确理解物理意义导致概念错误 卫星问题中有诸多的名词与概念,如,卫星、双星、行星、恒星、黑洞;月球、地球、土星、 火星、太阳;卫星的轨道半径、卫星的自身半径;卫星的公转周期、卫星的自转周期;卫星 的向心加速度、卫星所在轨道的重力加速度、地球表面上的重力加速度;卫星的追赶、对接、 变轨、喷气、同步、发射、环绕等问题。。。。。。因为不清楚卫星问题涉及到的诸多概念的含 义,时常导致读题、审题、求解过程中概念错乱的错误。 4、不能正确分析受力导致规律应用错乱 由于高一时期所学物体受力分析的知识欠缺不全和 疏于深化理解,牛顿运动定律、圆周运动 规律、曲线运动知识的不熟悉甚至于淡忘,以至于不能将这些知识迁移并应用于卫星运行原 理的分析,无法建立正确的分析思路,导致公式、规律的胡乱套用,其解题错误也就在所难 免。 5、不能全面把握卫星问题的知识体系,以致于无法正确区分类近知识点的不同。如,开普 勒行星运动规律与万有引力定律的不同;赤道物体随地球自转的向心加速度与同步卫星环绕 地球运行的向心加速度的不同;月球绕地球运

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