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1、物理知识与天文、地理学科知识的有机渗透 文科地理和理科物理是两门联系十分密切的学科，而许多重要的物理定律与天文学密切相关。物理学的奠基人伽利略对天文学的研究有很大贡献，他坚信“日心说” ，首先发现了太阳黑子、月亮上的环形山、土星上的光环、木星和它的卫星，还发现了天上呈现带状的银河不过是密密麻麻的无数颗恒星。与他同时代的丹麦物理学家开普勒总结出了著名的行星运动三定律，在此行星运动三定律基础上，牛顿又总结得出万有引力定律，这些定律相当精确地描述了天体的运动，大大深化了人类对宇宙的认识，并为物理学的发展奠定了基础。天体的运行、地球的物质运动与变化，其间往往涉及到物理学、天文、地理等到多学科的知识，深
2、刻理解某些天文、地理问题，很大程度上依赖于物理知识的运用，另一方面，天文、地理知识又为某些物理规律的获取提供了大量翔实、生动的背景材料。下面联系实际问题探究在物理学科问题中有机渗透天文、地理的知识和思想方法。1、物理知识与地理、天文知识相互渗透，灵活应用例：太阳从东边升起，西边落下，是地球上的自然现象，但在某些条件下，在纬度较高地区上空飞行的飞机上，旅客可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。这些条件是：（ ）A、时间必须是在清晨，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大B、时间必须是在清晨，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度必须较大C、时间必须是在傍晚，飞机正在由东向西飞行，飞机的速度必须较大D、时
3、间必须是在傍晚，飞机正在由西向东飞行，飞机的速度不能太大思路分析：此题立意新颖，需要根据地理知识的描绘，简化物理场景，利用物理上的运动学知识求解本题。解答：如图，太阳光照射在地球上，地球左半球为白天，右半球为黑夜，地球自西向东转，A 点表示清晨，B 点表示傍晚。 由于我们习惯以地球为参考系，因地球自西向东自转，通常看到的自然现象是太阳从东方升起、西边落下。1. 旅客要看到太阳从西边升起的奇妙现象，太阳此时应在西方，才可能从西方升起，所以时间一定在傍晚，在 A 点向东或向西，均不能看到“太阳从西边升起 ”的奇妙现象。故排除 AB选项。2. 在傍晚时太阳正在向西方落下，要产生太阳升起的感觉，只有自
4、己“落下” 的速度大于太阳，才能造成这种效果。也就是自己往西运动的速度要大于太阳向西的速度。所以只有往西运动，此飞机上的旅客就可以看到太阳从西边升起的奇妙现象。答案：C点评：物理和天文、地理学科存在着千丝万缕的联系，它们相互依存、相互渗透，我们在平时物理学习中，必须重视有机渗透天文、地理的知识和方法，培养的综合分析能力。2、利用天文、地理知识创设生动的物理情境，促进物理问题的顺利解决例：某颗地球同步卫星正下方的地球表面上有一观察者，他用天文望远镜观察被太阳光照射的此卫星，试问，春分那天（太阳光直射赤道）在日落 12 小时内有多长时间该观察者看不见此卫星？已知地球半径为 R，地球表面处的重力加速
5、度为 g，地球自转周期为 T，不考虑大气对光的折射。思路分析：主要考查星体运行规律与几何光学结合，其解题思路可从以下几方面考虑：(1)抓住关键字句。如同步卫星正下方地球表面有一观察者和日落后 12 小时及观察者看不见此卫星的含义，从以上挖掘隐含条件如同步卫星运动周期为地球自转周期 T。(2)把空间模型转化为平面模型处理由平面运行图可得，只有先求出卫星运行轨道半径，才能求出卫星在地球本影区域所对应角度，最后求出卫星在地球本影运行时间，恰好设定中间量也尤为关键，如轨道半径 r、角度、考虑对称性等。解答：设所求的时间为 t，用 m、M 分别表示卫星和地球的质量，r 表示卫星到地心的距离。有 春分时，太阳光直射地球赤道，如图所示。图中圆 E 表示赤道，S 表示卫星，A 表示观察者，O 表示地心。由图可看出当卫星 S 绕地心 O 转到图示位置以后（设地球自转是沿图中逆时针方向），其正下方的观察者将看不见它. 据此再考虑到对称性，有： 由以上各式可解得 点评：本题对考生提出较高能力要求，物理情景建立比较新颖，此题情景立意和能力立意结合，增加解决难度不失为考查学生能力的新途径。11
