关于“宇宙速度”教学的实践与思考

结合自己的教学实践,给出了不同层次学习对于'宇宙速度'的要求.高中阶段的要求很明确,要求能够准确把握第一宇宙速度的含义并能计算和推导第一宇宙速度,对第二宇宙速度和第三宇宙速度只要求能理解它们的含义并对它们的数值有常识性的了解.作为物理课外兴趣小组,或者是参加大学自主招生考试,或者是参加中学生物理竞赛,就要求能够达到推导和计算第二、第三宇宙速度的水平.同样作为中学物理教师,也自然对第二、第三宇宙速度的推导应该有必要的掌握.本文重点讨论了'宇宙速度'在教学中应该注意的问题,并对大学物理教材中关于第三宇宙速度的推导做了方法上的改进.

从平抛运动到第一宇宙速度

根据高中物理教材中牛顿发射航天器的思想,运用平抛运动的规律推导出第一宇宙速度.

对三个宇宙速度的另一种推导

高中新编物理教材(试验修订本·必修)在"人造卫星宇宙速度"一节中,只对第一宇宙速度进行了推导,而在课文中介绍了第二宇宙速度和第三宇宙速度.有的学生问老师:"第二、第三宇宙速度是如何推导出来的,请老师告诉我们的推导方法."如果一句话回答说:"你们的数学知识还不够,现在还不能推导."那么学生不仅是很扫兴,而且会失去对老师的信任.笔者在教学过程中,与学生共同探讨了另一种推导三个宇宙速度的方法,现介绍如下,供参考.

浅析宇宙速度

不同版本的中学物理教材，在“万有引力定律”的相关章节中，都有人造卫星及由此引人的宇宙速度的教学内容，教材普遍给出了第一宇宙速度大小的推导，但对第二宇宙速度和第三宇宙速度只是给出了粗略介绍，现行的新教材和正在试点的新课标教材，在阅读材料中还给出了“逃逸速度是环绕速度的√2倍”的理论结果。教学发现，同学们对这些知识兴趣浓厚、刨根问底．为此，笔者在剖析宇宙速度概念的同时，做了相廊的推导。不妥之处，恳请赐教．

宇宙速度中谁是逃逸速度?

在人民教育出版社《物理》必修2第42页的[科学漫步]中写到：“第一宇宙速度又叫环绕速度，第二宇宙速度又叫逃逸速度。”而在课改前的人教版《物理》第三册第94页却写到：“第二宇宙速度也叫脱离速度，第三宇宙速度也叫逃逸速度”。到底哪个速度是逃逸速度呢？

第一和第二宇宙速度的诠释

讨论了第一和第二宇宙速度的含义,澄清了与这两个速度有关的一些模糊认识。

何谓宇宙速度

宇宙速度,是指物体克服地心引力的作用离开地球进入星际空间的速度。宇宙速度分为三级:第一宇宙速度,是指物体具有7.9千米/秒的速度时,就和地心引力平衡,即可实现环绕地球运行,不再落回地面。因而第一宇宙速度也叫环绕速度。

宇宙速度及其简明计算

第三宇宙速度的计算是个繁杂的多体问题,利用系统逃逸动能的可叠加性,将多体问题化为二体问题的叠加

宇宙速度辨析

人教版高中新课标物理必修2中,万有引力一章第五节《宇宙航行》课后,科学漫步中提到宇宙第二速度又叫逃逸速度,这种说法给学生理解会造成一定的困难。

宇宙速度的计算

本文主要介绍了第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度,并根据机械能守恒定律计算了第二宇宙速度和第三宇宙速度。

第三宇宙速度新数值导出

从第三宇宙速度的定义出发 ,引入一种的理念 ,导出第三宇宙速度的新数值 .

第二宇宙速度的3种推导方法

分别从牛顿第二定律、机械能守恒定律、有心力作用下的质点运动规律出发 ,论述了第二宇宙速度的基本思路 ,给出了推导第二宇宙速度的三种方法 ,结论一致 。

第二和第三宇宙速度的分析与计算

本文分析了第二、第三宇宙速度计算中存在的问题 ,导出绝热近似下第三宇宙速度的数值为 1 3 .6km/ s.

对宇宙速度推导方法的研究

宇宙速度有第一宇宙速度,第二宇宙速度,第三宇宙速度,第四宇宙速度,本篇文章用多种方法研究和推导了这四个宇宙速度,较系统地研究了宇宙速度的导出方法。

原子第二宇宙速度与电离能普遍公式的推导、实验验证和理论预言

提出了“原子第二宇宙速度”这一新概念,并根据此概念推导出了单电子原子和离子的原子第二宇宙速度和电离能的普遍公式。根据这些公式计算出了100余种单电子原子和离子电离能的具体数值,计算数据与实验数据符合得很好,从而使这一新的理论和计算获得了成功。因现今实验技术的局限性,有些单电子离子的电离能实验值尚未被科学界测出,我们的理论计算值就作为理论预言列出,已获得的成功使我们有理由相信它们将会获得实验验证。本文的概念和计算显然涉及到经典物理与量子物理的关系等原则问题,其物理本质将在后面两篇文章中论述。

第二宇宙速度又一推导

采用逆向思维,应用万有引力定律,通过求解微分方程,推导第二宇宙速度.

关于第三宇宙速度的计算

本文计算出从地球上发射物体使其能飞出太阳系所需的最小速度,即第三宇宙速度,为13.8km/s,与一些传统教科书中给出的16.7km/s有较大的差异.文中对产生差异的原因进行了分析.

第三宇宙速度ν_3及获得ν_3所需的火箭推进剂量与地球在公转轨道上的位置的关系

计算结果表明，从地球在公转轨道上的近日点到远日点，第三宇宙速度的值单调增加，获得相应的速度值所需要的火箭推进剂量的增加幅度约达１０％，从而在理论上指出了这一问题中减轻火箭重量的一个有效途径是尽可能接近近日点发射．

月球上的“第四”宇宙速度

计算从月球表面发射的物体能够脱离太阳系引力所需要的最低速度.结果是11.6 km/s,方向沿望日时月球的轨道运动方向.