【试题选集】林剑峰：关于“天问一号”探测器的创新问题

原创 林剑峰 朱行建工匠人才创新工作室 2022-08-06 07:43 发表于湖南

收录于合集#试题选集4个

一、试题展示

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二、设计过程

（一）命题意图

1.本题以我国蓬勃发展的航天事业为背景，结合最新前沿动态，培养学生的爱国情怀和民族自豪感，鼓励学生关注时事政治，拓宽学科视野。将物理知识与实际问题相结合，激发学生学习物理的兴趣，引导学生注重学以致用，以促进并落实物理学科核心素养。主要考查的知识点为匀速圆周运动规律、万有引力定律、开普勒定律及卫星变轨问题。检验学生灵活运用所学物理知识分析解决问题的能力。

（二）命题过程

1.立意与选材：“天问一号”涉及很多高中的物理知识与规律，以此为载体提高学生的学习兴趣，不仅让学生学会建立模型、分析推理，还能提高学生的模型构建能力和科学推理能力，让学生在潜移默化中为中国科技的发展感到骄傲和自豪，从而提高学生的核心素养。

2.联系与搭架：抽象化、模型化是物理的重要思想，也是新高考的重点。实际联系理论是学生不可或缺的能力。本题尝试将现代航天科技和理论联系起来，激发学生的学习兴趣，提高学生的民族自豪感，并引导学生树立远大的目标。

3.加工与调整：本题采用了“综合法”的命题方法。即把学生学过的几种知识综合在一个题目里。在学习过程中，学生对单一性的知识接触比较多，训练的机会也较多，容易在头脑中形成固定思维。后继知识与前面基础知识的综合，特别是几种知识横向的综合与前后跳跃式的综合题目，可使学生摆脱记忆摹仿，提升学生的综合分析能力和解题能力。

三、解答分析

（一）思路分析

本题的基本思路包括4个方面：

1.圆周运动规律可求出地球的公转速度；

2.由开普勒第三定律可以分析“天问一号”在霍曼转移轨道运行的时间；

3.从天体的环绕运行规律可分析地球与火星的共线情况以及“天问一号”的发射窗口；

4.利用卫星脱离地球的发射速度分析“天问一号”的发射速度。

（二）解法呈现

四、试题评析

本题以我国火星探测任务的“天问一号”探测器的发射、变轨进入霍曼转移轨道并最终火星捕获为情境，考查学生运用圆周运动规律、万有引力定律、开普勒第三定律等知识解决实际问题的能力，鼓励学生拓展学科视野，关注国家科技进展，增强民族自信心与自豪感。展现物理学科魅力，培养学生学习热情。

五、命题拓展

该题可做以下拓展：

六、命题反思

本题具有较大的难度，主要原因是对该霍曼转移轨道时间的计算和第二宇宙速度的理解，同时计算量较大。

作者简介：

林剑峰，福建省莆田第五中学教师，硕士研究生，中学一级教师。

附荣誉证书：

【征集令】关于征集2022年优秀中、高考物理试题的公告

各位老师、各位朋友，大家好！

2022年全国各地的中、高考已经落下帷幕，为促进物理试题研究成果的交流，“《物理通报》天津工作室”和“朱行建工匠人才创新工作室”现面向广大物理教育教学工作者，征集您认为的2022年优秀的中、高考物理试题。

1. 要求对所选试题从以下两个角度之一进行评析，说明试题为什么优秀？试题数量不限，具体内容不限，字数不限但不宜太少。

角度一：从试题考查的核心素养目标、试题的情境、试题的任务设计等方面；

角度二：从试题的解析、试题的评价、试题对教学的启示等方面。

2. 经工作室审核评议后，将在本微信公众平台上推送传播，并颁发加盖“物理通报天津工作室”公章的荣誉证书（电子版）。

3. 有意者请将试题及其评析的Word版文档发送到以下邮箱之一：

高考试题：

[e-mail]（段石峰老师）

中考试题：

[e-mail]（马鹏老师）

4. 如果愿意的话，可以附带一张个人照片和一份简介，届时在本微信公众号上推介。

希望得到各位师友的大力支持！本征集令较长时间有效，未尽事宜，敬请您的指示！

《物理通报》天津工作室

朱行建工匠人才创新工作室

2022年7月26日