科幻,正成为高考命题热点,《流浪地球》隐藏了哪些考点?
2019-02-12 14:17:34

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要问今年春节期间的三大热门话题是什么?毫无疑问,回家、团聚、《流浪地球》!

这部被称为“中国科幻电影里程碑”的作品,非常值得高中生关注,抛除娱乐因素,最重要的原因是——科幻,正日益成为高考命题热点!是否具有科幻素养,正日益成为今后顶尖大学选拔人才的重要标准!

有不少高中生因为阅读刘慈欣的《三体》而迷恋上物理;2018年高考全国2卷更是首次将科幻作品选做语文现代文阅读材料;教育部在春节前公布的官方承认的31项高中生国家级赛事中,科幻文学大赛已取代诞生过韩寒、郭敬明之类小清新的“新概念”作文大赛,硬核入选!

一起来看看《流浪地球》隐藏了哪些物理和地理高考考点吧。

物理:

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。

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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。

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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。

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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。

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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。

比邻星和太阳也就是离地球最近的两颗恒星,因科学家研究恒星的相互影响,测量科学数据时,最喜爱以比邻星和太阳为样本,这就是比邻星在科学上的最大价值。

地理:

知识点一:太阳的天体意义及能量来源

据影片中介绍,地球流浪的原因是因为太阳即将毁灭。太阳属于恒星,根据湘教版地理必修一对天体意义的解读,太阳属于恒星,恒星是什么?恒星是由气态或等离子态组层的自己发光发热的球状或类球状天体。太阳的能量来源是氢和氦产生的核聚变反应。太阳正处于壮年期,科学家预测还有50亿年的寿命,太阳自然死亡,也就是能量衰竭是会退化为白矮星。

太阳辐射主要集中在波长较短的可见光波段。

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知识点二:太阳对地球的影响

1.太阳辐射对地球的影响

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2.太阳活动对地球的影响

知识点三:地球存在生命的条件

外部条件:相对稳定、安全的宇宙环境

1.太阳的稳定——提供光和热

2.安全的行星际空间——轨道共面同向,大小行星各行其道

自身条件:

温度——①地球与太阳距离适中,使地球表面的平均气温适度

大气——②地球的体积和质量适中,形成大气层

3.生物的作用对大气成份的改造:水——③结晶水汽化 原始的大洋

4.地球的宇宙环境比较安全,太阳在漫长的时间比较稳定

知识点四:全球气候变化

影片中描述到太阳即将衰竭,地表各地出现了极端变冷天气。其实计算太阳还是存在,由于人类活动,温室气体排放等,使得地球上极端天气的频率与强度大大增加。

这也是高考的一个命题切入点。



编辑:张鹏
责任编辑:姜澎

来源:据北京青年报“教育圆桌”微信号、中国科普博览官网综合

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文汇报

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