流浪地球物理題(《流浪地球》物理知識點)
今年春節(jié)的三大熱點話題是什么？毫無疑問，回家、團聚、《流浪地球》！這部被稱為中國科幻電影里程碑的作品，正日益成為高考命題熱點！今天為大家分享一下《流浪地球》高考知識清單。
一、物理方面考點
考點1：牛頓第二定律F合=ma
為了移動地球，地球人建造了數(shù)萬臺超級聚變發(fā)動機，每臺高11公里，總共能夠產(chǎn)生150萬億噸的推力，約150億牛頓。地球的質(zhì)量約為60億公斤。利用牛頓第二定律，我們可以粗略計算出發(fā)動機推動地球產(chǎn)生的加速度約等于地球表面重力加速度的0.000000025倍，即0.00000025m/s2，相當于一年后的地球重力。速度只有7.9m/s左右，還不如博爾特在100m跑道上的速度快。它根本無法帶動地球逃離太陽系的束縛。
考點2：衛(wèi)星的發(fā)射與變軌
影片中，為了逃離太陽系，地球設定了一條冒險軌道前往木星，這幾乎摧毀了地球。這次冒險的原因是利用木星來加速地球。這種加速方法通常稱為重力彈弓或重力輔助。這樣，地球就獲得了木星的軌道速度，加上原來的速度，速度增加到兩者之和。地球的速度和能量在不消耗任何燃料的情況下增加。
事實上，這一原理不僅被運用在《流浪地球》加速地球的項目中。2007年7月6日，航海者一號距太陽154.4億公里（103.2天文單位）。當它經(jīng)過木星和土星時，受到重力的推動。獲得了足夠的動能來完全擺脫太陽的引力。它是目前距離地球最遠的人造物體，位于太陽系和星際空間之間的邊緣地帶。
在日常的衛(wèi)星發(fā)射過程中，科學家也會利用地球的自轉(zhuǎn)，讓衛(wèi)星在發(fā)射時具有地球自轉(zhuǎn)的線速度，從而節(jié)省燃料。
考點3：動量守恒中的反沖模型
影片中，為了移動地球，地球人建造了一萬個超級聚變發(fā)動機。這些發(fā)動機噴射火焰產(chǎn)生推力，推動地球前進。這正是動量守恒定律在——反沖運動中的應用。
噴氣式飛機和火箭的飛行利用了反沖原理。它們都是通過噴射氣流的反沖力獲得巨大的速度?，F(xiàn)代噴氣式飛機可以通過不斷向后噴射氣體以超過1000m/s的速度飛行。
考點4：核反應中的核聚變
影片中提到，地球引擎的能量來自于“重元素的融合”。核聚變的概念對于我們來說并不陌生?！皟蓮椧恍恰敝械臍鋸検且环N劇烈的核聚變現(xiàn)象。所謂的重元素聚變通常發(fā)生在大質(zhì)量恒星演化末期的核心。這里所說的質(zhì)量至少是8個太陽質(zhì)量。
事實上，我們周圍的元素除了氫和氦之外，基本上都是在恒星燃燒、超新星爆炸、中子星合并過程中形成的。有句話說得好：“我們其實都是核廢料”。
考點5：光年和比鄰星
稍微懂點天文學的人都知道，距離太陽系最近的恒星是比鄰星，距離只有4.2光年。雖然只有4.2光年，但對于我們來說仍然很遙遠。要知道1光年約等于9.5萬億公里。如果我們用最快的宇宙飛船前往比鄰星，往返需要17萬年。在浩瀚的宇宙體系中，我們雖然近鄰，但仍然相距遙遠。
比鄰星和太陽是距離地球最近的兩顆恒星。因為科學家研究恒星的相互影響并測量科學數(shù)據(jù)，所以他們最喜歡使用比鄰星和太陽作為樣本。這就是比鄰星在科學上的最大價值。
二、地理方面考點
考點1：太陽的天體意義及能量來源據(jù)影片中介紹，地球流浪的原因是因為太陽即將毀滅。太陽屬于恒星，根據(jù)湘教版地理必修一對天體意義的解讀，太陽屬于恒星，恒星是什么？恒星是由氣態(tài)或等離子態(tài)組層的自己發(fā)光發(fā)熱的球狀或類球狀天體。太陽的能量來源是氫和氦產(chǎn)生的核聚變反應。太陽正處于壯年期，科學家預測還有50億年的壽命，太陽自然死亡，也就是能量衰竭是會退化為白矮星。太陽輻射主要集中在波長較短的可見光波段。
考點2：太陽對地球的影響1.太陽輻射對地球的影響
2.太陽活動對地球的影響
測試點三：地球生命存在的條件外部條件：相對穩(wěn)定安全的宇宙環(huán)境
1.太陽的穩(wěn)定性——提供光和熱
2、安全星際空間——個軌道同平面同方向，大小行星各行其道
自身條件：
溫度——地球與太陽的距離適中，使得地球表面的平均溫度適中
大氣層——地球的大小和質(zhì)量適中，形成了大氣層
3、生物效應對大氣成分的轉(zhuǎn)化：水——結(jié)晶水的汽化原始海洋
4、地球的宇宙環(huán)境相對安全，太陽在很長一段時間內(nèi)相對穩(wěn)定。
考點4：全球氣候變化影片中描述到太陽即將衰竭，地表各地出現(xiàn)了極端變冷天氣，影片中，主人翁從地下城出來，發(fā)現(xiàn)杭州，北京、上海等大城市已經(jīng)成為冰封的世界。其實計算太陽還是存在，由于人類活動，溫室氣體排放等，使得地球上極端天氣的頻率與強度大大增加。這也是高考的一個命題切入點。
測試點5：地球在太陽系中的位置。將地球推過木星合理嗎？影片介紹，由于太陽系唯一的恒星太陽即將毀滅，地球想要尋找新的棲息地。那么問題來了，地球怎樣才能逃離太陽系呢？說是由助推器驅(qū)動還是片中的木星驅(qū)動合理嗎？
地球是太陽系八顆行星中的第三顆行星。所以如果想要逃離太陽系，就必須擺脫現(xiàn)在的軌道，也就是黃道。必須有強大的推力和逃逸速度。從研究兩個粒子在重力作用下的運動規(guī)律出發(fā)，人們通常將航天器繞地球運行、脫離地球、飛出太陽系所需的最小發(fā)射速度分別稱為第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度。三個宇宙速度。第一、第二和第三宇宙的速度分別為7.9公里/秒、11.2公里/秒和16.7公里/秒。也就是說，地球要想逃離太陽系，就必須達到第三宇宙速度。
影片中提到地球需要借助外力才能脫離軌道。即使木星能夠提供強大的推力，地球能否承受還是一個問題。地球從外到內(nèi)分為三個主要層：地殼、地幔和地核。地殼的最大厚度約為33公里，但對于地球的整個半徑來說，這33公里與整個雞蛋相比就相當于一個雞蛋的殼。因此，強大的逆沖力將徹底打破整個剛性巖石圈，大陸和洋殼將發(fā)生大規(guī)模的水平和垂直運動并被吸入地幔中。最終表面將變得面目全非。
當然，這里會涉及到很多命題，比如地球何時遠離太陽，經(jīng)過木星軌道時，會經(jīng)歷小行星帶，木星的衛(wèi)星的形成與小行星帶有關。地球走了，月球會怎樣？是不是也要帶走？
測試點6：新母星比鄰星是否適合居住？2017年3月24日，南美洲智利的阿塔卡馬望遠鏡觀測到來自比鄰星的超級耀斑爆發(fā)。只持續(xù)了十秒，但比鄰星就在這短短的時間里。一段時間內(nèi)亮度增加了1000倍。許多科學家推測，如果比鄰星的行星上存在生命，這種耀斑就會殺死它們！
另外兩顆距離較近，像伴星一樣存在。因此，使用它們作為母星會導致行星軌道不穩(wěn)定。兩者中的A星比太陽大，溫度也更高，而B星則稍小一些，但幾乎是一樣的，所以這個三星級系統(tǒng)并不適合居住！比鄰星距地球4.22光年。你還記得書上說的距離太陽系最近的恒星距離太陽有4.2光年嗎？這顆恒星是比鄰星?！读骼说厍颉奉A計將在大約2500年后到達。理論上，天罡五號大約需要7500年，但與比鄰星和三個星系不穩(wěn)定的恒星相比。于是，在木星引力彈弓的作用下，我們直接轉(zhuǎn)向了天蒼梧。當然，中途要轉(zhuǎn)這么長時間也是沒有問題的……