《解读神十太空授课五个实验.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《解读神十太空授课五个实验.docx（8页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。
1、解读神十太空授课五个实验 解读神十太空授课五个试验 2022年6月20日上午10时11分，随着一声“同学们，你们好”的问候，在距离地面300公里的天宫一号，中国女航天员王亚平起先了迄今为止人类历史上其次次太空讲课。弯弯的柳叶眉、澄澈的双眸、甜蜜的笑容，王亚平昨天的出镜让人眼前一亮，立即“秒杀”亿万网友。在王亚平近乎“魔术”般手下，圆周运动的单摆、不变轴向的陀螺、晶莹剔透的水膜、红扑扑的水球，中国第一堂太空授课在趣味与惊异中完备呈现。 2007年08月14日，美国人芭芭拉摩根在国际空间站进行了人类首次太空授课，她通过视频向学生展示了在太空运动、喝水等情景。专家称，和芭芭拉进行的太空授课相比，中国
2、航天员的这堂太空授课，不仅科技含量更高，难度也更高。摩根太空授课的内容是介绍和演示太空生活，而王亚平授课的内容是介绍和演示物理概念，难度高于美国。据太空授课教案组介绍，太空授课安排一年前就在筹备了，本想神舟九号的时候就进行，但神九升空时间较短而且主要任务是对接任务，所以太空授课安排最终在神十实现。神十太空授课创下了两个第一：中国载人航天工程史上第一次发自太空的授课，中国学生第一次通过直播画面观看来自太空的五个失重试验。 神十太空授课为何选择这五个试验？主要是从经典、易懂、新奇、欣赏性和差异性、学生们的学问储备和爱好等几个方面去考虑的，在弹簧秤、陀螺、单摆、金刚圈这些教具的帮助下，奇妙的现象应接
3、无暇。 试验一：打开“箱子”测质量 悬空打坐、大力神功，这两招专属武林高手们的“功夫”，经过三名航天员在太空的演绎，引来了同学们的阵阵喝彩。航天员表演之后给同学们提出了疑问：在地面上，人们一般用天平、台秤等测量物体受到的重力，从而计算物体的质量。那么，失重环境下该如何测质量呢？天宫一号上配备有质量测量仪，这个质量测量仪就是设置在天宫一号舱壁的一个支架形态的装置，看上去像飞船舱壁上的一个箱子。拉开“箱子”后，聂海胜把自己固定在支架一端，王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的屏上显示出数字：74.0，这表示聂海胜的实测质量是74千克。在给同学们说明了应用原理之后，王亚平
4、还给同学们布置了一道课后思索题：除了运用牛顿其次定律，还有什么方法可以在失重环境下测量物体的质量呢？ 【解读】在地面上，弹簧秤供应的弹力跟重力是平衡的，不同质量的物体挂在弹簧秤上弹簧伸长不一样，即重量是不一样的。在太空，因为微重力环境，两个不同质量的物体在弹簧秤上，两个弹簧指标是平齐的。因为没有重量的概念，弹簧秤就没有读数。天宫一号里的“质量测量仪”，运用了牛顿其次定律，即物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比，这肯定律在太空和地面都是成立的。据了解，这个原理在航天活动中比较常用。例如，航天器在运行中会耗损，质量会发生改变，就影响轨道限制的精确度。这时，可开启推力器，并同
5、时测量航天器的加速度，从而精确驾驭航天器的质量。 试验二：奇妙单摆做圆周运动 物理课上常见的试验装置单摆受力后，是左右摇摆还是圆周运动？这个稍有物理常识的人都很简单回答的问题放在太空就变得超乎想象了。在其次个试验中，支架上细绳拴着一颗明黄色的小钢球，这就是物理课上常见的单摆。王亚平把小球轻轻拉升到肯定位置放手，小球并没有出现地面上常见的往复摇摆，而是停在了半空中，拴小球的细线呈弯曲状静止，将其拉高后，结果并没有发生改变。接下来，王亚平用手指沿切线方向轻推小球，小球就起先围着支架的轴心做圆周运动，即使中心轴的角度发生变更，小球也仍旧做同样的运动。而同样的动作在地面对比试验中，就须要施加足够的力，
6、给小球一个较大的初速度，才能使它绕轴旋转。 【解读】小球单摆是一个经典的运动模型。在地面上小球单摆具有等时性，比如摆钟。在太空中由于小球失重，只剩下一个绳子的拉力，理论上说，单摆上的小球无论放在哪个位置都不会动，小球会飘浮在空中。但在试验中，小球提高到一个位置时，发生了晃动。即在太空中，假如给了小球一点初速度，小球就能在绳子的牵引下做圆周运动，假如摩擦小，这种圆周运动是匀速的。据了解，太空中的一个小动作，甚至呼吸，天宫一号设备的运转都可能造成小球运动。 试验三：陀螺轴向不变向前飞 为了证明高速旋转的陀螺在太空失重条件下的定轴特性，王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中。用手轻推陀螺顶
7、部，陀螺翻滚着飞向远处，轴向也发生了变更，期间，聂海胜也对陀螺进行了干扰。紧接着，王亚平取出一个一模一样的陀螺，通过道具让它旋转起来并悬浮在半空中，这时候再用手轻轻一推，旋转的陀螺只是轻晃一下，并不翻滚，而只是保持着固定的轴向，向前飞去。 【解读】旋转的陀螺体现出很好的定轴性，定轴性遵守角动量守恒原理，即在没有外力矩作用的状况下，物体的角动量会保持恒定。据了解，现实生活中有许多体现，比如子弹从枪膛里出来时高速旋转，这样保持稳定性和精确性。不论在太空还是在地球，都遵守角动量守恒原理。在地面上，陀螺须要支撑物实现转动，而陀螺与支撑物之间的摩擦产生的干扰力矩等因素变更了陀螺的角动量，使其旋转速度渐渐
8、降低，不能很好地保持旋转的方向，最终停下。在太空中，给静止的陀螺一个初速度，就会向前翻转。给正在转动的陀螺一个初速度，轴向几乎不变。据了解，利用角动量守恒定律，可以实现卫星的定向限制。而有些轿车上，就安装了测量车身纵向和横向摇摆的陀螺传感器，可以实现车身稳定度的限制。 试验四：“水膜”内嵌入中国结 在水膜试验中，王亚平拿起一个饮用水袋，打开止水夹，水并没有倾泻而出。轻挤水袋，在饮水管端口形成了一颗晶莹剔透的水珠，略微抖动水袋，水珠便悬浮在半空中。但是甩出的水珠必需用吸水纸快速收集起来，避开乱飞影响设备平安。接着，她把一个金属圈插入装满饮用水的袋中，渐渐抽出金属圈，便形成了一个美丽的水膜。轻轻晃
9、动金属圈，水膜也不会裂开，只是间或会甩出几颗小水滴。随后，王亚平又往水膜表面贴了一片画有中国结图案的塑料片，水膜依旧完好。 【解读】在地面上，只有经过处理的肥皂水等才能表现比较强的张力特性。因为地面上的液体表面张力无法抗衡地球引力的作用。液体的表面张力，使得液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，是促使液体表面收缩的绷紧的力。在太空中，表面张力使水膜似橡皮膜圈在金属环里，并且比地面上形成的水膜更大、存在时间更长。据了解，液体表面张力在航天活动中有重要应用。科学家们制造了表面张力贮箱，利用表面张力推动液体推动剂流淌。 试验五：一般水变身“魔法水球” 为了进一步证明液体在太空
10、的表面张力，王亚平用金属圈重新做了一个水膜，然后用饮水袋渐渐向水膜上注水，不一会儿，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球，水球中还有一串小气泡。聂海胜取出一支注射器，抽出水球中的小气泡。王亚平用注射器向水球内注入空气，在水球内产生了两个标准的球形气泡，气泡既没有被挤出水球也没有融合到一起，水球也没有爆裂。紧接着，王亚平又用注射器把少许红色液体注入水球，红色液体渐渐扩散开来，透亮的水球就变成了粉红色。 【解读】航天员向水膜上不断注入水时，这些水就能够匀称分布在水膜四周渐渐形成水球。太空中去除了重力对物体形态的制约之外，由于分子间的相互作用，液体表面张力很明显，液体的表面积会缩到最小，也就变成了水球。在
11、地面上由于有密度差，假如注入红色液体，扩散会有一个总体的趋势，就像鸡尾酒里的层次分明。但在太空中没有密度差，扩散就 比较匀称。 解读神十太空授课五个试验 神十太空授课：五个试验领会奇异太空世界 观“神十太空授课”有感 神十太空授课带来的思索 神十太空授课观后感作文 神十太空授课直播的观后感 神十太空授课观后感读书心得 神十航天员太空授课观后感 “神十太空授课”有关新闻评论的几点感想 观看神十航天员太空授课有感500字 本文来源：网络收集与整理，如有侵权，请联系作者删除，谢谢！第8页 共8页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页第 8 页 共 8 页