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江天一色无纤尘，皎皎空中孤月轮。 江畔何人初见月？江月何年初照人？ 这是唐朝大诗人张若虚在他的《春江花月夜》描写月亮诗句，应该说让千年来殷殷学子对天空充满了一种向往。随着今年我国嫦娥四号探测器登月，大家对月亮话题充满紧张，因为作为一个热点，它会成为今年中高考一个背景资源，因学物理，从来一些死知识背诵，，物理从来都是跟社会、生活和技术走得最近一门学科。学以致用，本事就是科学一种素养。 在望远镜发明之前，古代的人们只能在晴朗的夜晚，用眼睛仰望皎洁的明月。看到月亮表面有明有暗，形状奇特，于是人们就编出如嫦娥奔月、吴刚伐木、玉兔捣药等美丽的神话。古希腊人则把月球看作美丽的狩猎女神阿尔甙弥斯，并把女神狩猎时从不离身的银弓剑作为月亮的天文符号。 月亮是地球唯一的天然卫星。本身不发光，它我们看到月光其实都是阳光经过月亮一种反射光。有众多环形山、山系、月海、月陆、辐射纹等结构；无水，基本无大气；温度变化大，在太阳光直射下高达127摄氏度，夜间降至零下183摄氏度。 月球与人类关系极为密切。月圆月缺，引发了人们多少美好的想像；月晴月阴，牵动了多少文人墨客的情思！ 今天我们抒情，而是站在一个命题者角度来挖掘月球本事物理资源，看究竟有那些知道我们关注物理问题，当然了解月球才是我们重点。 第一、 月球是个失去活力星球。 对于月球的探测表明，月球表面无磁场，这是一个月球自身活动衰弱的有力证明。“现在地球磁场每年都在飘移，大约一年要飘上百公里，这都是地球生命活跃的表现，月球则不同，31亿年前，它的磁场活动非常明显，但是31亿年后，月球上的磁场就基本消失了，这说明内部的带电粒子流已经‘休眠’了。” 同时，强大的地震也是地球内部生命的一个体现，这说明地球正值壮年，在月球上，早已不会发生强烈的地震以及火山喷发的现象，根据对于月球震感的测量，发现月球的“脉搏”已似走似停，月震产生的能量只及地震的亿分之一,所以指南针在月球上没用。 第二、 月球被地球锁定原因。 一个物体做圆周运动，存在着向心力和离心力。当这两种力平衡(即相等)时,物体就会一直作圆周运动。地球对月亮的引力形成月亮的向心力,(如果月亮没有作以地球为圆心的圆周运动,马上就会被地球引力吸到地球上来),然而月亮是在绕地球作圆周运动,运动所产生的离心力和向心力达到了平衡.所以,月亮既不会脱离地球飞向宇宙空间,也不也不会被吸入地球(即题目所说的从天上掉下来)。 第三、 月球背面 这次嫦娥四号第一次登录嫦娥四号，让人类第一次了解月球背面。月球自转的同时围绕地球公转，由于潮汐作用，从地球上只能看到月球固定朝向我们的一面，另外背向地球的一面被称为“”月球背面”。 为什么登录月球背面有这么大难度，除了月球背面由于正面相对平坦，而背面崎岖不平、遍布坑坑洼洼的撞击坑。更重要是探测器登录月球背面，很难与地球直接通讯。 同学们学过，人类采用电磁波通讯，通常用是微波和光波，因为这些电磁波几乎沿直线传播，所有利用微波通讯时，由于地球是球体，因此需要建立微波中继器。而这些中国探测器去背部登录，首先必须解决一个到达月球背面与地球通讯问题。为了保证这些登录，我们先发射一颗叫做鹊桥中继星，通过这个中继星信号转接，才实现月背和地球通讯顺畅。不过这个星与地球位置，我国在 2018年5月于月球背后 6.5 万公里外的地月拉格朗日二点附近部署了鹊桥号中继卫星。这颗卫星负责地球与着陆器、月球车的通讯，为我们传回嫦娥四号的观测数据。 第四、 月球是是地球保护伞。 大家都知道，有一些俄罗斯科学家认为月球存在，影响全球气候，很多自然灾害也确实与月球有关联。但是，月球作为地球卫星，大大减少天体撞击地球几率，从探测器发挥月球照片就可以知道，月球表面千疮百孔，那些大大小小陨石坑，这些都是天体与月球撞击一种见证，因为月球没有大气层，不会发生与地球一样摩擦，从而不会发生燃烧，在月球上你是无法看见流星。所谓流星，其实就是这些天体物质进入大气层是发生摩擦，把机械能转化为内能，从而是物质发生燃烧销毁前一些倩影，由于发热后会发光，我们错误当做一种星而称之为流星。 天体与月球碰撞不是弹性碰撞，因为碰撞结果会让月球表面留下坑，这就是从照片发现都是光线黯淡无关，因为射向月球光进入这些坑里发生了慢反射而让光线进入摄像头少造成的。有了月球，很多天体由于月球引力而远走了地球，同时，月球也替地球挨了不少的碰撞。 第五、 月球引力形成潮汐 在月球和太阳引力作用下，海洋水面周期性的涨落现象。在白天的称潮，夜间的称汐，总称“潮汐”。一般每日涨落两次，也有涨落一次的。外海潮波沿江河上溯，又使得江河下游发生潮汐。地球上的大海每天都有潮起潮落，涨潮时将海水的重力势能增加，退潮的时候海水的重力势能转化为发电机叶轮的动能，叶轮带动发电机发电，从而将机械能转化为电能。 第六、 月球上是真空。 声音的传播需要介质，月球表面没有空气，是真空，所以声音无法在月球表面传播。在月球上的两个人需要通过手机来通话。 由于月球没有空气，也为月球登录带了问题，同学看过神州九号飞船回来时，当进入大气层一定高度时，就需要打开降落伞，这样增大迎风面积，增大阻力，而阻力方向与运动方向相反，因此产生一个反向加速度，从而使飞船减速到一个安全速度内而安全降落。由于月球没有空气，这样打开降落伞方法是不可行的，因此只能当探测器快要到达月球时，打开一个反向发动机产生一个反向作用力，从而产生一个负加速度。 2019年1月3日10时15分，嫦娥四号迎来制动时刻，7500牛发动机开机，动力下降开始。 由于月球上没有空气，因此在地球上作为动力热机彻底在月球上凉菜了，不得不被动的新能源动力电动机作为探测器行走动力。 第七、第七、 月食现象。 月食是一种特殊的天文现象，指当月球运行至地球的阴影部分时，在月球和地球之间的地区会因为太阳光被地球所遮闭，就看到月球缺了一块。此时的太阳、地球、月球恰好 （或几乎） 在同一条直线上。月食可以分为月偏食、月全食和半影月食三种。月食只可能发生在农历十五前后。 地球在背着太阳的方向会出现一条阴影，称为地影。地影分为本影和半影两部分。本影是指没有受到太阳光直射的地方，而半影则只受到部分太阳直射的光线。月球在环绕地球运行过程中有时会进入地影，这就产生月食现象。当月球整个都进入本影时，就会发生月全食；但如果只是一部分进入本影时，则只会发生月偏食。月全食和月偏食都是本影月食。 第八、物体在月球上质量和重力。 质量是物体的一种属性，她不随着位置、形状、温度和状态改变而改变，称为质量四不变性质。把一个铁块从地球拿到月球，质量没有发生改变。 但是，月球对于物体吸引而产生重力却不一样，因为月球重力加速度只有地球六分之一因此同一个物体，在月球上受到的重力，只有在地球上重力的六分之一。假如一个人在地球上能举起100斤的人，在月球上他能举起六个100斤的人，当然这是一种理论上近似。 还有一种更理想说法，因为如果一个人做功能力不发生改变，根据W=G*h，因为月球重力只有地球重力六分之一，因此人所跳高度是地球6倍。 2019年3月24日于宜昌尚书巷弄石斋 |
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