在現(xiàn)代教育中，特別是高中物理中，牛頓萬有引力定律是學(xué)科的重要組成部分高中物理開普勒，其他航天知識多年來在高考中占據(jù)絕對主導(dǎo)地位。 [1]作為一門綜合性很強(qiáng)的重要科學(xué)技術(shù)高中物理開普勒，在科學(xué)知識方面，航天技術(shù)知識逐漸融入到原理相似的高中物理中，并滲透到一定的機(jī)械、熱學(xué)等物理知識中。 高中物理知識作為航空大學(xué)技術(shù)的基本原理支撐，越來越受到重視。 2、航空領(lǐng)域涉及的天體運動規(guī)律。 在航空領(lǐng)域，研究對象是浩瀚太空中的天體運動。 這種宇宙中普遍存在的現(xiàn)象，也是高中物理天體運動研究中不可避免的一部分。 在學(xué)習(xí)高中物理的過程中，我們經(jīng)常發(fā)現(xiàn)宇宙三大速度、萬有引力定律、開普勒行星運動定律是航空領(lǐng)域天體運動的主要定律。 它們在高中物理教材和考試中發(fā)揮著重要作用，并在高中物理教材和考試中使用。 萬有引力定律在航空領(lǐng)域也發(fā)揮著重要作用，是所有天體運動的基礎(chǔ)。 2.1 開普勒行星運動定律 開普勒行星運動定律還包括與天體運動軌跡有關(guān)的開普勒軌道定律。 太陽系中的所有行星，無論其運動過程如何，在近日點的最大或最小速度如何，都有一個共同點，那就是它們都等于太陽同時掃過的線。 而且，行星和天體運動過程中，運動周期的具體大小不受其他天體的影響，只與中心天體有關(guān)。
2.2 萬有引力定律 控制兩個物體之間相互作用的萬有引力定律在航空領(lǐng)域非常常見。 在自然界中，任何物體之間都存在吸引力。 高中物理學(xué)習(xí)中，萬有引力定律的主要內(nèi)容是：萬有引力的大小取決于兩個物體的質(zhì)量與其距離的平方的乘積。 [2] 不難理解，宇宙萬有引力定律的發(fā)現(xiàn)在航天領(lǐng)域有著重要的應(yīng)用。 例如，在太陽系運動過程中，地球繞太陽運動，地球和太陽之間存在引力，阻止地球在繞太陽運動過程中離開太陽系。 2.3 三大宇宙速度 人們在發(fā)射各種航天器時，需要考慮在宇宙中發(fā)射時的萬有引力定律。 同時，為了滿足繞太陽運行而不離開太陽系或飛出太陽系的需要，對航天器也有不同的發(fā)射要求。 航天器在發(fā)射過程中，也需要有一定的最小發(fā)射速度范圍。 根據(jù)力學(xué)理論，發(fā)射速度應(yīng)以第一宇宙速度（又稱圓周速度）7.9公里、第二宇宙速度11.2公里、第三宇宙速度16.7公里為基準(zhǔn)。 目前的速度16.7公里，也就是第三宇宙速度，是我們目前很難達(dá)到的速度——脫離太陽引力，飛出太陽系。 3.高中物理知識在航天領(lǐng)域的應(yīng)用 3.1高中物理知識在宇航服中的應(yīng)用 人類無法在沒有防護(hù)的真空環(huán)境——太空中生存。 為了保護(hù)宇航員的生命和健康，研究人員設(shè)計了一款集多種功能于一體的宇航服，運用了大量的高中物理知識。
首先，由于宇航員的外部工作環(huán)境較差，宇宙環(huán)境中的輻射對宇航員的健康有一定的影響。 為了保證他們的安全，研究人員使用鍍鋁材料作為宇航服第一層的主要層。 該材料是一種特殊材料的多功能層，具有防輻射、耐磨、防刺等多種功能。 鍍鋁材料可以承受大量的宇宙射線。 其次，宇航服的第二層是氣密層。 為了實現(xiàn)宇航服內(nèi)部壓力的穩(wěn)定，研究人員采用了加壓氣密性。 在第二層的約束下，即使存在壓差，宇航服也不會變形。 它還可以防止宇航員在宇宙真空環(huán)境中時，體內(nèi)的血液因壓力差而在短時間內(nèi)迅速膨脹甚至“爆炸”。 第三，隔熱層是宇航服設(shè)計的第三層。 以月球為例，由于光的影響，太陽面與月球背面以及不同地點之間的溫差可達(dá)數(shù)百攝氏度。 為了解決這一問題，實現(xiàn)快速變化，保證宇航員在合適的環(huán)境溫度下工作，研究人員利用水的特性——比熱容大來減小溫差，并采用冷卻循環(huán)系統(tǒng)來保證適宜性和穩(wěn)定性宇航服的內(nèi)部溫度。 。 最后，宇航服配備的頭盔大多采用雙層設(shè)計，可以承受大氣壓力的沖擊，避免人眼直接暴露在太空環(huán)境中，過濾掉大量影響宇航員瞳孔和視力的有害射線。 除了窗戶外，宇航服還為頭盔增加了遮光窗，以阻擋強(qiáng)光。 它具有一系列光譜特性，不會影響宇航員的正常視力，避免宇航員在航天器外工作對眼睛造成傷害。
3.2 高中物理知識在航天器對接中的應(yīng)用。 當(dāng)我們集體觀看神舟飛船與天宮一號在宇宙中對接的電視直播時，如下圖所示，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)場指揮員面前有一塊屏幕，用于觀察神舟飛船與天宮一號的對接。神舟飛船和天宮一號。 宇宙中的兩條相交線就是姿態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)線。 操作者首先對準(zhǔn)姿態(tài)調(diào)整標(biāo)準(zhǔn)線——兩條相交線的中心； 其次，啟動神舟飛船上的發(fā)動機(jī)，神舟飛船在運動過程中實現(xiàn)兩條相貫線的重合。 調(diào)整飛船的橫滾姿態(tài)決定了神舟飛船與天宮一號對接成功的概率。 因此，通過起跑線連接的兩臺發(fā)動機(jī)A和B——兩臺發(fā)動機(jī)的推力矢量相反——被選擇穿過航天器。 設(shè)備的中心，最大限度地節(jié)省燃料。 根據(jù)力矢量合成可以看出，F(xiàn)A產(chǎn)生的角加速度ωA方向相同。 因此，航天器開始形成逆時針旋轉(zhuǎn)線，然后十字線開始向前移動，接近穩(wěn)定狀態(tài)。 神舟飛船滾轉(zhuǎn)一定角度后，飛船的A、B發(fā)動機(jī)向后旋轉(zhuǎn)，會形成與當(dāng)前旋轉(zhuǎn)線速度相反的旋轉(zhuǎn)速度。 當(dāng)兩條交線重疊后，線加速度ωA′和ωB′使航天器的線速度逐漸減小至0。 當(dāng)神舟飛船進(jìn)入零線速度時，操作員可以將神舟飛船與天宮一號連接起來。 3.3 航天器的軌道運動 航天器作為在地球和太空之間飛行的航天器，完成從地球表面到太空的旅程。 為了使航天器能夠自由地做圓周運動，以便與其他原有的航天器進(jìn)行對接，通常需要選擇適當(dāng)?shù)臅r機(jī)，將其經(jīng)過遠(yuǎn)地點的軌道轉(zhuǎn)換為地球外的軌道，并且最好在更理想的軌道。
航天器的運行通過多次軌道變換來改變其運動，最終使航天器的半徑成為橢圓的半長軸。 如果這種軌道改變失敗，航天器將失去控制并墜入大氣層，永遠(yuǎn)燃燒或漂浮在太空中。 因此，航天器的初始橢圓軌道只是航天領(lǐng)域的第一步。 為了降低火箭發(fā)動機(jī)的燃油消耗、初始速度以及航天器航向的失效概率，相關(guān)參數(shù)的準(zhǔn)確計算是所有過程中最重要、最關(guān)鍵的一步。 [3]因此，研究者需要特別關(guān)注。 2013年，中國發(fā)射了神舟十號載人飛船，在太空停留了15天。 航天器離開地球表面后，首先沿著橢圓軌道運行，最終成功繞軌。 4.結(jié)論高中物理知識可以用來解決航空航天領(lǐng)域的一些常見現(xiàn)象。 通過了解高中物理知識在航空航天中的應(yīng)用，對于我們高中生來說，可以調(diào)動他們學(xué)習(xí)物理知識的興趣，培養(yǎng)他們相應(yīng)的物理實踐能力，從而促進(jìn)每個學(xué)生的全面發(fā)展。 參考文獻(xiàn)：[1]潤方旭． 高中物理知識在航空航天中的應(yīng)用實例分析[J]. 中國科技投資，2016（34）：342。 [2]吉鐸. 高中物理知識在航空航天中的應(yīng)用實例分析[J]. 未來人才，2017（21）：194。 [3] 張景浩. 淺析計算固體力學(xué)的發(fā)展及其在航空航天工程中的應(yīng)用[J]. 探索科學(xué)，2016（12）：188。 李嘉科. 高中物理知識在航空航天中的應(yīng)用分析[J]. 科技創(chuàng)新，2019（27）：54-55。
