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关注│《流浪地球》大火的背后:科幻正成为高考命题热点!

时间:02-18 22:46 阅读:4016次 转载来源:立思辰

科幻教育日益浮出水面

文 | 立思辰·百年英才

《流浪地球》2019年春节档大热。上映10天,票房已达31.55亿元,跻身中国电影票房总榜前十。这个现象级影片掀起了中国的科幻热潮,同样也非常值得高中生关注,因为科幻,正日益成为高考命题热点!

2018年6月,高考全国2卷首次将科幻作品选做语文现代文阅读材料,全国各地的高考出现多个跟科幻相关的作文或知识、能力考题;
2019年1月,教育部发布《2019年度面向中小学生的全国性竞赛活动名单》,全国中学生科普科幻作文大赛顺利通过审核,成为国家认可的全国性竞赛活动之一。

全国中学生科普科幻作文大赛由中国科普作家协会主办,至今已举办五届,主要面向高中生

第六届大赛日程安排将在大赛官方网站发布,官方网址:www.kepukehuan.com

第五届大赛初赛报名时间2018年1月1日至3月30日,供大家参考。

近两年,中国日益成为科幻创作的“热土”,科幻教育随之浮出水面。高考也必将紧跟这阵热潮,《流浪地球》很有可能因此入选高考题!今天英才君就带你来看看,《流浪地球》中隐藏的高考物理考点,理科生要特别注意了!

考点1: 牛顿第二定律 F合 =ma

为了移动地球,地球人建造了万台超级聚变发动机,每座11公里高,总共能产生150万亿吨的推力,约为150亿亿牛顿。地球的质量大约6亿亿亿千克,利用牛顿第二定律,可以粗略计算除发动机推动地球产生的加速度约等于0.000000025倍的地球表面重力加速度,也就是0.00000025m/s2,相当于地球在一年后的速度只有大约7.9m/s,尚且不如博尔特在100m赛道上的速度,根本无法驱动地球逃离太阳系的束缚。

考点2:卫星的发射与变轨

影片中,地球为了逃离太阳系,设定了一个飞往木星的冒险轨道,差点毁掉地球。这种冒险的原因是为了利用木星给地球加速。这种加速的方式俗称引力弹弓(gravitational slingshot)或者叫引力助推(gravity assist)。

这样地球就获得了木星的轨道速度,再加上原有的速度,速度增加到了二者之和,地球的速度和能量都增加了,却没有消耗任何燃料。

在日常的卫星发射过程中,科学家们也会利用地球的自转,使得卫星在发射的时候就先天的具有地球自转的线速度,从而节省燃料。

例题:

(2017·南充模拟)我国的海南文昌卫星发射中心位于北纬19º37',四川西昌卫星发射中心位于北纬28º2',在两个卫星发射中心分别发射卫星,两者相比较:( A )

A.卫星发射前,在文昌发射中心随地球自转的线速度较大

B.从文昌发射的卫星第一宇亩速度较小

C.若都发射地球同步卫星,从文昌发射的卫星轨道较高

D.若都发射地球近地卫星,从西昌发射的卫星周期较大

考点3:动量守恒中的反冲模型

影片中,为了移动地球,地球人建造了万台超级聚变发动机。这些发动机喷射火焰产生推力,推动地球。这正是动量守恒定律中的应用——反冲运动

例题:

李华同学学习了《反冲运动火箭》后,到商店买来喜庆用品“喜火”进行体验,“喜火”的结构如图所示.夜晚燃放时手持秸秆,点燃引信燃烧火药,当火焰从纸质外壳引信处向后喷出时“喜火”向前飞出,飞行距离大约为百米,并在空中划出一道红色曲线,测得“喜火”的总质量为M,如果把连续喷出的质量为m的气体简化为一次喷出,气体喷出的速度为v,则“喜火”飞出时的速度大小约为( B )

考点4:核反应中的核聚变

影片中提到地球发动机的能量来自“重元素聚变”。核聚变这个概念我们并不陌生,“两弹一星”中氢弹就是一种剧烈的核聚变现象。所谓重元素聚变一般发生在大质量恒星演化末期的核心处,这里说的大质量最少也要8颗太阳质量以上了。

实际上,我们身边的元素,除了氢和氦,基本都是在恒星燃烧、超新星爆炸以及中子星合并过程中形成的。有句话说的很好“我们其实都是核废料”。

例题:

(2017·天津)我国自主研发制造的国际热核聚变核心部件在国际上率先通过权威机构认证,这是我国对国际热核聚变项目的重大贡献。下列核反应方程中属于聚变反应的是( A )

考点5:光年和比邻星

稍有天文常识的人都知道,距离太阳系最近的恒星是“比邻星”,只有4.2光年。

虽说是只有4.2光年,但是对于我们来说也是遥远不过的距离了,要知道1光年大约等于9.5万亿公里。如果用最快的宇宙飞船,到比邻星去旅行的话,来回就得17万年。在广袤的宇宙系统中,虽说是比邻也远在天涯。

例题:

(2016秋·山西校级月考)2016年8月下旬,科学家最新发现一颗潜在生命的岩石行星,这颗行星被命名为"比邻星b",它距离地球仅4光年,这一距离非常近,未来太空任务可抵达这颗行星。据此,下列理解不正确的是( C、D )

A.光年主要用于度量太阳系外天体的距离

B.4光年:4x9.46x1012千米

C.若能观测到该行星的轨道半径,可以求出该行星的万有引力

D.若该行星密度与地球密度相等,可以求出该行星表面重力加速度

考点6:洛希极限

这个词听上去高深莫测,其实很简单。洛希极限是指当行星与卫星距离近到一定程度时,潮汐作用就会使天体本身解体分散

举个例子,地球和木星的距离为洛希极限时,地球自身的重力和木星造成的潮汐力相等。如果它们的距离少于洛希极限,地球就会倾向碎散,继而成为木星的环,没错,土星的环就是这样来的。

它以首个计算这个极限的人爱德华·洛希的名字命名。

所以,地球飞过木星的时候,不能靠的太近,太近了超过洛希极限,地球就会崩了。但是离太远的话,引力又不太够,会达不到冲出太阳系的第三宇宙速度。只能拐回来继续绕太阳,所以冒险接近木星,是地球杀出太阳系的唯一一条路。(只要我跑的够快,木星能帮我让太阳抓不到我)

原著中,离开木星时,地球已达到了逃逸速度,它不再需要返回潜藏着死亡的太阳。

可见,洛希极限就是末日的临界点,在电影中充当了电影中常见的“倒计时爆炸”功能,知道这一点足矣。

声明:本文素材来源于网络,百年英才小编编辑整理,如有侵权,请联系删除。

-The End-

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