女航天员太空授课

2024-04-24

女航天员太空授课(精选14篇)

篇1:女航天员太空授课

女航天员太空授课

神十和天宫一号接轨后,其中最有看点的一个太空实验是:神十将首次开展面向青少年的太空科学讲座科普教育活动。

神十将与天宫一号组成组合体飞行12天,这期间王亚平将把天宫一号作为太空讲堂,给地面的青少年作太空讲座,还会做一些富有趣味的太空实验,让孩子们了解太空知识,感受到太空的奇妙,激发对航天的兴趣。

这将是中国航天员在太空中的第一堂课,当然这并非中国首创。据介绍,1986年,美国女教师麦考利夫就被选中,参与“挑战者”号航天飞机的“教师在太空”计划,但不幸机毁人亡。

2007年,当年一同参加选拔的另一名美国教师芭芭拉·摩根,最终随“奋进”号飞上太空,肩负着航天员、教师和“麦考利夫的继承者”三重身份。太空中,55岁的摩根给孩子上了一堂25分钟的“太空课”,其他航天员成了她的“助教”,18名4至8年级学生在地面听讲。“宇航员太空怎样运动”“在太空如何喝水”„„孩子们提出五花八门的问题。摩根一会儿拎起身旁两名“彪形大汉”,一会儿从专门饮品袋中挤出一些球泡状的饮料,然后四处追着吞食失重状态下乱飞的红色泡泡,引得孩子们大笑。

所以,此次王亚平太空授课将会达到什么效果,都将是关注的焦点。

篇2:女航天员太空授课

首先是称质量,其实具体的演示,王亚平给指令长聂海胜称了一下他的体重。

第二个实验是关于失重的单摆运动。在地球上,单摆小球会在一定范围内来回晃荡,但是在太空当中给它一个作用力,它会做圆周运动。现场的同学们见到这个现象,也感到眼睛一亮。

第三个实验是王亚平手里拿了两个我们从小就玩的陀螺,在太空当中,给它一个作用力,它就会朝着一个方向去转动。

第四个实验和水有关,是要验证表面液体的张力,捏出一个水泡之后,形成了一个水膜,后来紧接着的实验就是给一个水膜不断的注水,形成了一个透明的水球。最让大家惊喜的就是王亚平在后来就给这个水球里面用注射器注射进去了一个红色的水滴,这个棉絮状的水滴就蔓延开来,弥漫了整个的水球。

王亚平介绍说,在失重环境下,人们能够获取结构更加均匀完整、尺寸更大的半导体晶体,有利于开展材料学基础性研究,优化和改进地面生产工艺。失重条件下冷原子钟的频率稳定度会大大提高,可以应用于高精度的卫星导航定位系统……

神舟十号航天员20日上午在天宫一号进行的我国首次太空授课活动传递出这样一种理念:向民众普及科学知识、激发科学精神,同样是中国开展航天活动的重要任务。

实际上,太空科普教育活动也是世界航天活动的组成部分。从上个世纪80年代起,美国就开始推行“教师在太空”等一系列太空教育计划。作为载人航天的后来者,我国在这一领域的实践刚刚开始,但历次神舟飞行在实现工程目标的同时,也极大提升了全社会尤其是青少年了解航天、走近科学的热情。30岁左右的年轻一代已经成为载人航天工程各系统的技术骨干,而他们中的很多人,正是在航天员杨利伟首次登上太空那一幕的激励下走进航天行列的。正如女航天员王亚平在接受采访时曾说过的,面对浩瀚的宇宙,我们都是学生。科学永远是一个国家前行的基石。在建设创新型国家的历程中,我们需要更多的人才热爱航天、投身航天,需要全社会理解、支持这项造福人类的伟大事业。从这个意义上来说,航天科普活动中蕴藏着中国航天走向明天的无穷潜力。

篇3:由“太空授课”想到的

当航天员王亚平在天宫一号内通过加水将薄薄的水膜变成一个亮晶晶的大水球时, 她俨然已化身为一名超级魔法师, 带领全体师生走进神奇而美妙的太空, 身临其境地感受着太空的魅力, 并留给他们无限的想象和无穷的回味。与地面师生的“天地对话”更是增加了学生们的现场参与感, 也让更多人见识到现代远程互动课堂的魅力。

毋庸置疑, “太空授课”开阔了学生的眼界, 激发了他们对学习科技知识, 探究未知宇宙的热情, 点燃了孩子们的科学梦。在其成功的背后, 航天科技的发达和数据传输技术的稳定、快捷提供了有力的保障。据了解, 此次“太空授课”通过天链数据“中转站”传送双向实时授课画面, 并实现天地之间的视频提问和回答。这对信息技术教学应用的有效性是多么有力的诠释。

“太空授课”的成功也值得我们反思:我国基础教育信息化搞了这么多年, 为何效果并不显著?为何只能作为辅助教学的手段和工具而为教师的教学“锦上添花”, 更有时被认为是“画蛇添足”, 甚至是“帮倒忙”?

关键在于我们之前过于迷信信息技术的多媒体表达功能, 囿于传统教育模式, 只着力于帮助教师更好地呈现教学内容, 最终往往把“人灌”变成了“机灌”。如果我们的教学理念不从信息技术支持的下“教”向信息技术支持下的“学”转变, 如果我们只见技术不见人, 尤其是长期忽视教学的主角——学生, 信息技术这一先进生产力, 其变革教与学生产关系的作用将永远得不到发挥, 信息技术在教育中的地位也将永远只限于辅助教学的手段或工具。

正如山东省淄博市电化教育馆馆长李光良在文中所言:教育信息化, 根本不在于设备和资源量的多少, 也不在于速度和效率, 而在于对传统教育发展瓶颈突破的程度。这需要我们敢于在教育的难点问题上发挥信息技术“先进生产力”的变革作用, 所以我们策划了这期选题《破解教育难题的战略选择 (3) ——现代信息技术助力提质“减负”》, 从引入信息技术的全新视角, 尝试破解长期困扰中国教育的“减负”难题。

当然, 我们也欣喜地看到, 已经有许多教育工作者认识到了这一点, 并开展了卓有成效的创新实践。这从本期“新思维”、“教与学”和“2013′征文选登”等栏目的文章中已有鲜明的体现, 我们将继续关注和鼓励这些宝贵的理念与实践, 引领教与学模式的变革。5月底在北京大学成功召开的GCCCE2013大会, 积极倡导“知行合一融会创新”的理念, 这一理念与本刊的一贯宗旨是一致的。本期, 我们选登了两篇GCCCE大会优秀获奖论文, 展现学术领域对于计算机教育应用的理论与实践创新。

篇4:女航天员太空授课

“叔叔,请问您在飞船发射升空的时候紧张吗?”

“叔 叔,在 太 空中怎 样 吃 饭、睡 觉呢?”

……

现场听课同学的问题一个接一个。这究竟是一场什么样的课,让孩子们如此兴奋和喜欢呢?

原来,这是一场精彩的“太空课堂”授课。2015年11月5日,由中国航天科工二院208所《军事文摘·科学少年》杂志联合青岛市黄岛区教育体育局发起的全国中小学生“太空课堂”山东站活动走进山东省青岛市。执行“天宫一号”与神舟十号载人飞行任务的英雄航天员张晓光亲临“太空课堂”现场,为同学们带来了一堂精彩生动的航天科普知识讲座,受到了授课现场同学的热烈欢迎。

当张晓光身着出征服精神抖擞地出现在富有浓郁航天科技教育特色的青岛市黄岛区太行山路小学时,同学们情不自禁地发出了阵阵欢呼声,能与心目中的航天英雄面对面交流使同学们无比兴奋,早准备了一肚子的问题要向张晓光叔叔请教呢。

在“太空课堂”上,张晓光从自己成为一名航天员的亲身经历讲起,结合我国航天科技发展和科学技术创新,以航天人强烈的爱国情怀和深入浅出的语言为同学们讲述了中国航天事业自力更生、艰苦奋斗的发展历程,并为获得“雏鹰争章”的少先队员们颁发了太空奖章,寄语同学们要从小树立远大理想,长大后加入中国航天队伍,牢记国家的尊严与使命,热爱科学、勤于实践,勇攀科学高峰,为伟大祖国屹立世界强国之林贡献一份力量。

授课现场气氛热烈,同学们被英雄航天员张晓光叔叔的精神所感染,在互动环节大家踊跃提问。张晓光耐心地为这些对太空、对航天充满好奇心的同学们一一作答,精彩的阐述赢得大家的阵阵掌声。整个授课过程深入浅出、生动活泼,既加深了青少年对航天知识的了解,也激发了大家对神秘太空的向往,受到在场学生的热烈欢迎。

2013年6月20日,张晓光曾作为摄像师于中国最高的讲台—离地面300多千米的“天宫一号”上,在失重环境下,用束缚带把自己固定在舱壁上,再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄,把图像传回地面课堂,与王亚平、聂海胜两名航天员共同为全国青少年进行太空授课。

本次全国中小学生“太空课堂”山东站活动由中国航天科工集团第二研究院主办,二院208所《军事文摘·科学少年》杂志、山东省青岛市黄岛区教育体育局承办,得到了中国航天科工集团公司、中国载人航天工程办公室和中国航天基金会的指导与大力支持。

全国中小学生“太空课堂”于2014年5月7日在北京正式启动,中国载人航天工程办公室副主任、我国首位航天员杨利伟少将亲授第一课。全国中小学生“太空课堂”启动一年多来,通过在《军事文摘·科学少年》杂志开辟“航天员与小读者面对面”互动栏目、举办“太空课堂院士名家进校园”“太空课堂走进中西部地区”“全国中小学生太空课堂夏令营”等多种形式,在全社会特别是青少年中间掀起了关注航天、热爱航天、探索航天的热潮,全国中小学生“太空课堂”成为传承航天精神、传播航天技术、放飞航天梦想、凝聚中国航天事业创立近60年来,中国航天人始终坚持自力更生、艰苦奋斗的发展道路,取得了令世界瞩目的辉煌 成就。《军事文摘·科学少年》作为面向青少年进行航天科普教育的权威刊物,将始终以“为孩子插上梦想飞天的翅膀”为己任,继续推 进全国中小 学生“太空课堂”活动在全国青少年中深入开展,激发他们认识航天、关注航天、投身航天、筑梦航天的理想与情怀,让中国航天事业薪火相传、永续辉煌,以航天梦助力中国梦早日实现!

小链接

在美丽的山东省青岛市黄岛区,有一座绿树掩映的美丽学校—太行山路小学。学校建于2009年9月,占地30亩,建筑总面积12648平方米。建校以来,学校一直坚持“正气树人、品质立校”的办学理念,秉承“不诚无物、见贤思齐”的校训,努力打造“文明正气、灵慧阳光”的校风。

篇5:航天员太空授课观后感

太空授课内容使我们了解微重力环境下物体运动的`特点,了解液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。“太空老师”王亚平在天宫一号里进行在轨讲解和试验演示,还与与地面师生开展双向互动交流。

通过太空授课进行科普教育活动,天地互动的形式展示一些奇特的物理现象。让广大青年朋友一起去感知、探索神奇而美妙的太空,获取知识和快乐。更激发广大青少年对宇宙空间的向往、对学习科技知识的热情,使青少年走近航天、了解航天、热爱航天。

篇6:神十三航天员太空授课观后感

令我印象最深刻地的是双重成像实验。宇航员王亚平阿姨用水做了一个水膜,再不断加水,使它变成了一个水球。原来是在太空中水的表面张力大大增强,才使水不至于滴下来。抽干了水球中的小气泡后,就成了一个凸透镜,王亚平老师的脸就变成了倒立的,真是太神奇了。随后,叶光富老师又在水球中加了一个大气泡,使凸透镜中又有了一个凸透镜,从这个水球前看,就有了一个正立的,一个倒立的像,这就是光的折射在大显神威。这种双重成像在地面上,几乎是看不到的.。

十分感谢三位宇航员老师给我们介绍的这些有趣的实验。同时我也感受到了我们国家科技发展的迅速,航天事业所取得的重大突破。

篇7:女航天员太空授课

作文

观看神舟十号航天员太空授课体会作文一

20日上午,神舟十号航天员在天宫一号进行的我国首次太空授课活动,在教室的电视机旁,我和同学们一起激动地观看这次太空授课直播,看见亚平老师把红色液体注入到水球中,红色在水球里慢慢地散开,最后形成一个大大的红色水球,神舟十号太空授课太奇妙,太漂亮了。在教室里,每当主讲航天员王亚平完成一个实验演示,同学们就异口同声地发出“哇”的惊喜声,并伴以热烈的掌声。

虽然在小学二年级在语文课本里,我读

过一篇《到太空去》的课文,课文里也介绍了一些太空原理,但是内容太过简单,不能满足我对太空的好奇心。今天的太空授课直播正是一个学习航天科学知识的好机会。我认真的听着讲课,在惊喜连绵中,让我进一步放飞科学梦想。这次授课是在神舟系列飞船发射成功之后的首次太空授课。神舟十号是在前不久刚刚发射成功的,它是航天事业发展的辉煌一页。二十多年来,中国载人航天实现了从无到有,从无人飞行到载人飞行,从舱内实验到舱外活动,从单个飞船飞行到两飞行器对接组合飞行,从实验性飞行到应用性飞行的历史进程。每一次突破,都给我们带来一次又一次成功发现的惊喜和激动,也让人类看到了地球之外另一个更为广阔的空间和另一种无限美好的希望。而神十飞行是我国载人航天第一次应用性飞行,太空授课生动体现了“应用性”特色,体现了航天工程直接为国民教育服务的功能。

虽然太空授课在美国早就已经开展了,但是作为载人航天的后来者,我国在这一领域的实践才刚刚开始,这次授课,也极大的提高了我了解航天、走进科学的热情。

作为学生,我们要如何看待这次的“太空授课”呢?我认为,要立足于现在,也要展望未来。我们要在中国蓬勃发展的航天事业中,找到了需要借鉴的航天精神,感受到了追逐梦想的不易,不断努力学习科学文化知识,通过自己的勤奋学习,追逐属于自己的梦想。通过这次太空授课,我将进一步领悟它的真谛,转而为己用,去追逐未来,去实现梦想。梦想是生活的航标,我们在生活中追云逐月了好久,把美好与希望寄托给了梦想。要有梦想,要爱学习,要有毅力,要敢于拼搏。云海中升起朝阳,恰似人生需要梦想点亮,学习载人航天精神,去追求探索吧!神十航天员太空授课观后感500字

6月20日上午十时,这是一个激动人心的时刻,中国将首次在神舟飞船上进行太空授课。这是我国前所未有的,在全球来说也是第二次。因此,神十太空授课不仅是举国瞩目的一次盛世,也是全球爱好天文学、物理学等领域学者、朋友的一次盛世。

第一次太空授课是什么时候呢?其实,早在1985年,美国宇航局就提出了太空授课的构想,并且为此训练了两名女教师,一个是麦考利夫,一个是摩根。然而,令人遗憾的是,第二年飞船升空时,麦考利夫与飞船一同殒梦地球上空——那次,飞船“挑战者”号升空73秒后突然爆炸而破碎。

然而,摩根却并未放弃这个上天授课梦,为此她又准备了22年。终于,在2007年,她在国际空间站里进行了世界上第一次的太空授课,通过视频,给学生上了25分钟课,并展示了宇航员在太空怎样运动、在太空如何喝水等情景。无独有偶,此次我国同样是由女航天员

来进行授课,但授课的难度却比摩根那次要大得多——此次王亚平主要是展示在失重环境下的一些物理现象,演示的不再是喝水、运动等我们都早已比较清楚的内容,而是科技含量更高的物理概念。

王亚平在此次讲课中主要演示了五个实验,分别是质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验,主要是让青少年了解在失重条件下,物体运动会有何特点,液体表面张力有什么作用,同时加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。这五个实验不要看起来简单,但其背后蕴藏的物理知识却是令人惊奇而深厚的!这次实验是他们事先自己划定的吗?其实不是。这次实验中的部分问题是中国载人航天工程网所征集到的,这不仅是航天的一次突破,更是青少年自身的一次突破。因为只有具有演示价值的问题才能被征集,这要求我们青少年需要补充更多的相关知识,让自己从里到外充

实起来,不能外强中干腹空空。

有人询问太空中的生活用水是不是循环使用的。我对这个问题也很感兴趣。指令长聂海胜告诉我们,飞船中的用水是从地球带上来的,但目前还不具备循环利用功能,因为这需要更先进的技术和复杂的设备。听了这话,我不禁有些心酸,他们在太空中的生活该有多艰苦啊。也许,太空生活用水的循环利用是否能够实现就需要看我们青少年这一代了。我相信,在不久的将来,一定会有更多的人对神秘的太空感兴趣,愿意为我们的航天事业发挥出更大的力量,向我们“中国梦 太空梦”的实现靠近!观看神舟十号航天员太空授课体会作文三

2013年6月20号上午10时,中国首位“太空老师”女航员王亚平在神十的飞行器天宫一号上,为青少年太空授课。我们班在老师的组织下,准时观看了这次太空授课。

太空授课内容使我们了解微重力环境下物体运动的特点,了解液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解。“太空老师”王亚平在天宫一号里进行在轨讲解和试验演示,还与与地面师生开展双向互动交流。

篇8:科技界点评太空授课

中国科学院院士、国家基础科学研究专家顾问组副组长、国际科学联盟中国协调委员会副主席陈家洱:我国宇航员第一次把课堂从地上移到了太空, 这一件事引起了大家极大的兴趣。我知道在失重或微重力条件下会发生什么, 但也是第一次见到这样的演示。演示非常有意思, 非常吸引孩子们, 这将极大激发青少年探索科学规律的兴趣。

科学本身就是求知、求真, 而求知求真需要动力。很多大科学家都是从小对科学现象产生浓厚兴趣后, 才一生献身科学, 追求真理的。宇航员在太空演示的单摆实验等在地面实现不了的事情, 会让学生在头脑中产生很多“为什么”, 进而吸引他们去探究神奇的太空现象背后的本质。微观世界、宏观世界、宇观世界的运动规律是不同的, 那么学生透过这些, 就想要了解不同尺度的地球引力下物体相互作用的本质规律。相信肯定有许多老师也在听课, 这对提高教学质量非常有好处。这次实况转播非常有意义。

中国科协党组书记、书记处第一书记申维辰:首次太空授课, 是我国青少年航天科普事业创新发展的重要标志, 是大联合、大协作开展科普教育的重要成果, 也是我国科普教育活动覆盖面最大和参与公众最多的一次重大科普实践。

中国科协青少年科技中心主任李晓亮:2007年美国的太空授课只有20分钟, 覆盖人群数量更是比不上我们。将来, 当我们在外太空真正建立起自己的空间实验室和空间站后, 一定能够开展更多、更有趣的科学实验, 可以给孩子们上内容更丰富的科学课, 让孩子们感知科学, 激发他们探索未知世界的兴趣。

中科院生物物理研究所研究员王江云:将来, 除了物理实验, 在外太空失重状态下, 还可以让孩子们尝试更多的、感兴趣的科学实验, 化学的、生物的都可以。比如, 可以先让孩子们在地面培养一种豆芽, 然后让航天员带上天, 观察豆芽在外太空的生长状况和在地面有什么不同。此外, 科学实验发现, 部分人能感知磁场, 具有超强的方位感, 我们不妨设想, 将来挑选一位这样的航天员上天, 来和地面的孩子们分享他在无磁状态下的感受。我还有一个梦想, 以后的地面课堂, 能不能选在二、三线城市甚至农村的某个学校, 让更多的普通学子能直接和航天员对话。这样的示范效应是巨大的。

太空课程诞生记:中国科协青少年科技中心主任李晓亮从头至尾参与了太空授课活动的设计与推进, 他向记者讲述了这堂课的由来!!

篇9:女航天员太空洗头引关注

卡伦在视频里介绍在太空洗头必备几样东西:一小塑料袋温水、一瓶免冲洗洗发露、一条毛巾和一把梳子。“我首先要做的是先挤出一些热水,喷在我的头皮上。我有一面镜子,这样我就可以看到自己在做什/厶。有时候有些水会飘走,你就要尽量把它们抓回来,能抓多少抓多少。”卡伦正说着,就看到大大小小的水珠不断向四周飘散,只见她伸手把一些大水珠抓回抹到头发上。

“然后我只需要将这些水从头皮抹到发梢。”卡伦很有经验地说。在视频里可以看到,卡伦小心地让湿发直立着聚成一撮。接下来,卡伦把免冲洗的洗发露挤在自己的头皮处。她在视频中说道:“一点点就行了,把它揉进头发里。有时候为保证洗发效果,我会用梳子梳几下。”由于没有水冲洗,卡伦用一条白毛巾擦头发,称这样可以“把灰尘擦去”。之后,虽说这洗发露是免冲洗的,但卡伦还是将水挤在头皮上,用梳子往发梢梳几下。“感觉非常干净。”她说。卡伦随后用之前那条白毛巾把头发擦干,并声称只用一条毛巾是为节约宝贵资源。

“随着头发变干,这些水其实是从我的头发上挥发了,将会使空气湿度增大,我们的空气调节系统则会又将这些水汽以冷凝水的形式回收。不久之后,我们的水处理系统又会将它们变成可饮用水。”

篇10:女航天员太空授课

神舟十三号航天员王亚平太空授课观后感 篇1

8年前,王亚平在太空为全国6000多万学生进行太空授课,在“飞天梦永不失重,科学梦张力无限”的话语中,让无数个孩子从此喜欢上了航天。8年后,“太空教师”再次出征,您说愿意再次带着孩子们的眼睛去触碰梦想,去开启新的探索。心潮澎湃之余,应当从载人航天精神中汲取智慧力量,用青春热血点亮奋斗征程。

以“敢教日月换新天”的信心追逐远大理想。在那个一枚铁钉、一根火柴都需要依赖进口的年代,如果有人说中国人将来可以遨游太空,在天上“过年”,一定会被当成痴人说梦。从“神一”到“神十三”,从“天问”到“天和”,中国航天从零开始,以敢为人先的勇气向苍穹出发,取得了令世人惊叹的显著成就。“最美航天员”王亚平出征前说,梦想就像宇宙中的.星辰,看似遥不可及,但只要努力,总有一天能触摸到它。正是因为中国人民“不信邪”,我们才先后甩掉了“东亚病夫”“中国贫油”等一个个标签,让“民族独立梦”“两弹一星梦”“全面小康梦”一个个成为现实。鸟儿就该向往天空,树木就该向阳生长。年轻干部作为党和国家事业发展的生力军,未来存在着无限的可能,应该发扬“初生牛犊不怕虎”的锐气,让逐梦之舟突破陈旧思想的藩篱,驶向未来的星辰大海。

以“不破楼兰终不还”的恒心砥砺实干真功。电影《我和我的父辈》用《诗》这个部分向我们展示了“长征一号”火箭研发的艰辛,当年为精准控制固体火箭的推力,章子怡饰演的火药雕刻师需要以不超过两张A4纸厚度的误差,手工修正燃料箱中固体燃料的形状,刀具一旦与金属摩擦产生火花,固体燃料就会被瞬间引爆。可以想见,长征系列运载火箭从一代到四代的发展过程中,前辈们究竟克服了多少科研和技术难题,又凝聚着多少航天人的鲜血和汗水。征途漫漫,惟有奋斗。任何伟大成就都不是轻轻松松、敲锣打鼓就可以实现,遇到一点困难挫折就想着“绕路”“躺平”的人,必定无法成为栋梁之才。年轻干部应当培养“越是艰险越向前”的韧劲,在艰苦地区、吃劲岗位上为意志“淬火”,在与顽症痼疾的较真碰硬中为能力“开刃”,将干事创业的“金刚钻”牢牢抓在自己手中。

篇11:观太空授课有感

太空授课观后感资料:太空授课小实验

1、亚平老师告诉我们,太空中专用的质量测量仪是依据牛顿第二定律制造的。物体受到的力,等于它的质量乘以加速度。在质量测量仪中,设置一个弹簧凸轮机构,能够产生一个恒定的力,另外再设置一个能够测出物体运动加速度的`测速系统,根据牛二定律,就可以测出物体的质量了。

2、小球单摆实验:

用一个支架固定,在摆轴前端用一根细线拴住一个小球,然后将小球拉高到一定位置松开手,结果小球悬浮在当前位置静止不动,并没有跟地面上一样做往复摆动。这是为什么呢?大家想想看哦,说出你的答案!

当亚平老师给小球一个推力时,小球竟然围绕摆轴做圆周运动。这是因为:只要我们给处于失重状态下的小球一个小小的初速度,小球就会围绕摆轴做圆周运动了。但是在地面上,我们要给小球一个足够大的初速度,才能够实现。不一样的天空,就存在不一样的物理现象。科普无处不在,积极关注,让我们学习更多。

3、陀螺实验:

把静止的陀螺悬浮在空中,给它一个干扰力,这时陀螺开始做翻滚运动,轴向发生了很大的变化;但把陀螺先旋转起来,再给它一个干扰力时,陀螺还会跟之前一样运动吗?这时陀螺不做翻滚运动了,而是晃动着向前运动。很有意思吧!陀螺在地面高速旋转时,具有很好的定轴性,这一特性在太空中也是一样适用。所以天宫里的很多设备就是利用陀螺组合来定向的,也有利用陀螺定向原理制作的仪器,用来测量航天器的姿态和轨道。

4、水膜实验:

使用一个金属圈和一个水袋,把金属圈轻轻地放入水袋,等待奇迹发生的时刻哦!将金属圈慢慢地抽出,这时在金属圈上形成一个大大的水膜。在失重状态下,普通水也能够形成漂亮的水膜,这在地面上可是很难实现的呢。同学们知道原因吗?留给大家思考!

当亚平老师轻轻地把水注入到水膜上,水膜慢慢的变厚,随着注入的水越来越多,水膜竟然变成了一个亮晶晶的大水球。水膜变成了大水球,太空中奇特的现象!

5、水球实验:

把红色液体注入到水球中,红色在水球里慢慢地散开,最后形成一个大大的红色水球。很漂亮哦!真是奇妙的景象啊!

太空授课观后感资料:太空授课提问环节

提问:“航天员老师你好,刚才您演示了很多关于水的奇妙现象,那么这些水是由地面带上天宫一号的吗?太空中的生活用水可以循环使用吗?”

指令长聂海胜告诉大家:天宫一号使用的生活用水都是从地面带上来的,水在太空中循环利用很重要,但这需要有先进的技术和复杂的设备。在短期飞行中,采用一次性用水,未来我们的空间站将采用先进的资源再生和循环利用技术。

提问:“航天员老师您好,请问你们在太空中看到的景色和地面上有什么不同吗?能看到UFO吗?星星还会闪烁吗?”

亚平老师回答:”透过悬窗,我们可以看到美丽的地球,可以看到日月星辰,但到目前为止,我们没有看到UFO。由于我们处于大气层之外,没有大气层的阻挡和干扰,所以我们看到的星星是格外的明亮,但是却不会闪烁。同样,因没有大气的阻隔,我们看到的天空不是蓝色的,而是深邃的黑色。另外,告诉大家一个奇妙的现象,每天我们可以看到16次日出。”

提问:“航天员老师,请问您能看到太空垃圾吗?天宫一号有没有针对太空垃圾的防护措施呢?”

篇12:观《太空授课》有感

容州 二小071班梁译丹

今天放学一回家,我就迫不及待地打开电脑,饶有兴味地观看《神十航天员太空授课》。视频一开始,两个物理老师用幽默风趣的话语讲述了宇航员在太空的衣食住行。有趣的是,宇航员睡觉是站着睡的。他们每个人都有一间独立的卧室,卧室墙壁上固定有一个一人高的睡袋,航天员睡觉时就钻进袋子里,只露出一个头。还要带上眼罩和耳塞。哈哈哈,在太空上的睡觉真奇特呀!不过,这样站着睡觉,能睡着吗?

第一个展示项目紧接着开始了,王亚平姐姐用甜美的声音介绍展示项目:单摆运动。首先,亚平姐姐让聂海胜叔叔拿出一个绑有小球的架子,然后,她把小球放到九点钟方向,松手。只见小球缓缓地向下移。亚平姐姐说,这是小球失重的现象。接着,她又轻推了一小球。咦,小球竟然做起了圆周运动„„

这单摆运动真好玩!在这项单摆运动展示中,我从王老师那里明白了什么是失重。如果你说失重是失去重量,那么我给你一个否定的答案,失重是物体对支持物的压力小于物体所受重力的现像。怎么样,非常巧妙吧?

我最喜欢的展示项目是——水球!看,亚平姐姐把一个金属圈插进一个水袋。她要做什么呢?只见她轻轻地把金属圈拿出来。哇,金属圈的表面有了一层水膜,再听亚平姐姐的解释:原来在太空,因为没有吸引力的缘故,水的张力在太空“大展身手”。接着,她不停地往水膜里挤水,慢慢的,本来是薄薄一层的水膜,变成了一个晶莹剔透的大水球。真奇妙呀!然后,亚平姐姐问正在观看的人们,这水球里是不是有一些小气泡呀?大家都回答是。亚平姐姐就拿出一个针管,把水球里的气泡全吸走了。她又拿起一个针管,往水球里注射了两个大气泡。噢!两个气泡竟然没有融合在一起。大家都在惊讶的时候,王亚平姐姐说,这种独特的现象只有在太空上才能看到呢!

篇13:女航天员太空授课

关于情感与认知学习的关系, 美国心理学家布卢姆 (Bloom, 1989) 将其鲜明地比喻为两个并排的梯子—一个梯子代表认知行为和认知目标, 另一个梯子代表情感行为和情感目标, 交替地攀登这两个梯子就有可能达到某些复杂的目的。可见, 情感与认知学习相互促进, 课堂既是认知活动的发生地, 也是学科情感培养和练就的重要场所。

一、 何谓积极学科情感

夏雪梅的《以学习为中心的课堂观察》将积极学科情感界定为:学生在学科学习活动中产生的相对稳定的积极的内心体验和感受, 这种感受和体验使学生对特定的学科学习产生积极的行为倾向, 对学习活动的发生、维持具有积极作用。积极的情感体验具有扩张性, 消极的情感体验将约束学习行为[1]。

积极学科情感在具体的学科课堂中体现为, 学生对这一学科的课堂总是抱有某种程度的期待, 预期在课堂上会获得较为舒畅、愉悦的心理体验, 并由此伴随产生对相应学科在课堂外的迁移态度的可能, 更主动完成这类学科的作业和翻阅与之相关的资料或搜集相关的信息。根据积极的学习情感的界定和实践中学生学习表现, 可进一步归纳出积极学科情感的组成要素 (如图1所示) 。

二、 学科情感水平的划分及其典型观察工具

1.学科情感水平的划分

表1是处于不同学科情感水平的学生表现, 这对于课堂观察具有很高的借鉴和评价意义。

2.学科情感的观察维度

针对中学实际课堂, 为了更清晰地观察、描述和分析学生的学科情感水平, 笔者在实践中设置课前知识预备、课堂注意力、课堂问答、作业4个维度进行课堂观察, 下面以“入迷”学科情感水平为例给出学生行为的参照单 (见表2) :

与此同时, 仅观察学生的学科情感水平是不够的, 教师掌控和促进学生积极的学科情感状态对于教学来说必需而且必要, 笔者在实践中设置沟通、学习激励、任务设计与反馈、学生表现4个维度进行课堂观察, 提醒教师在课堂教学中可能需要注意的各种言行。其中, 沟通包括对学生的称呼、课堂气氛的调节、口头和肢体语言的合理应用;学习激励包括学生回答问题时的眼神和神情、回答问题后继续学习行为的促进、课堂纪律的正面表述和期望、个别谈话时积极对话策略的运用;任务设计与反馈包括贴近学生生活的情境创设和活动设计、为可能需要的学生进行个性化学习材料的准备、维持学生注意力的教学方式和环节的搭配、课堂作业时的课堂巡视和指导、合作学习和表现成功的机会的创设;学生表现包括学生投入度和神态流露、课堂提问和理答的参与度、教学内容结束后继续学习的主动性、学习成功归因和自信度。

从以上学科情感的4+4观察维度来看, 对教师而言, 基于积极学科情感视角课堂观察的核心是通过自我的监控和反省, 营造宽松、民主的课堂氛围。

三、基于积极学科情感视角的太空授课课堂观察

1.4+4维度的积极学科情感课堂观察

(1) 学生4个维度的学科情感课堂观察

课前知识预备:地面主讲教师播放电视短片—《航天员在太空的衣食住行》, 先让学生对航天员的太空生活有初步了解, 为后续的太空授课做铺垫。地面主讲教师并用投影和视频解释了失重与重力和压力的关系, 尤其是电梯加速向下和自由落体时台秤示数显示形象而生动。

课堂注意力:笔者在教室里和班级学生一起观看了现场直播, 授课过程中无论是演播室里的学生还是看直播的学生都全神贯注, 生怕遗漏哪个细节。

课堂问答:授课过程有当场作答互动问题, 也有作业类开放性问题, 共计师生理答20余次, 其中学生提问和回答10余次, 可谓踊跃且能从不同角度思考和提出问题并积极表达自己的想法, 对于一节受视频传输和时间控制的太空授课, 实属不易。

作业:本次太空授课的作业颇具开放性, 如“除了运用牛顿第二定律, 还有什么办法可以在失重环境下测量物体的质量?”“ (教具上) 两个物体的振动频率明显不一样, 可不可以利用这一现象设计出测质量的方法呢?这个问题就留给你们来慢慢思考吧。”从授课结束后笔者在任教班级的询问情况来看, 学生对完成该作业的热情很高, 普遍想到甚至娴熟地运用到并设计出测质量方案, 两名学生还上黑板板演了自己的设计方案。

(2) 教师4个维度的学科情感课堂观察

沟通:教师在课前、上课的过程中亲切地称呼学生;熟练运用语言、笑声、亲切的语调营造安全而轻松活泼的课堂氛围;教师在课堂中熟练运用肢体语言和学生进行沟通。

学习激励:教师在学生思考问题的时候提供较长的等待时间;在学生回答问题时总是伴随期待的眼神和微笑的神情, 耐心、认真地倾听以示尊重和鼓励, 不随意打断学生的发言;在学生表现出正确的行为时, 教师使用有意义而非评论性的口头表扬, 促进学生的继续学习行为。

任务设计与反馈:教师在教学过程中, 能够使用学生感兴趣或贴近学生生活的内容来创设教学情境或设计教学活动;为可能需要的学生准备个性化学习材料, 比如“ (教具上) 两个振动频率明显不一样, 可不可以利用这一现象设计出测质量的方法”显然是为高中生设计的学习材料;通过不同认知方式的教学环节搭配, 维持学生较稳定的注意力, 比如本课“接受验证”与“发现-探索”两种教学方式交叉使用。

学生表现:整节课学生都保持较高的投入度, 聆听教师的讲解和同伴的发言, 神情与姿态流露出对教学内容的高度关注;对课堂提问的参与度高, 始终积极主动地回答教师的提问, 乐于并善于表达自己的想法;在教学内容结束后, 愿意继续学习或主动练习。

2.课堂价值取向上的积极学科情感:“中国梦”

课堂价值取向, 一定不能否定教学的育人价值, 即在教学中培养学生良善、进取的思想道德品质, 体现一定阶段国家之于教学的意志。本课也不例外, “中国梦”的积极学科情感凸显了爱国情结和国家意志, 赋予了课堂更为丰富的育人价值和意义。

课堂上质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球5个基础物理实验, 明显而又富于震撼力的实验效果, 对诸多物理规律和原理的演绎和诠释近乎达到了极致。而宇航员“飞天梦永不失重, 科学梦张力无限”等激励语, 又一次将国之梦巧妙地与个人梦、科学梦融合, 并诠释“中国梦”的科技内涵和国家意志。

3. 辩证处理教学关系中的积极学科情感:“学生好学”与“教师好教”

(1) 正确处理授课者“主导者”角色与学生“主体性”地位的教学关系

45分钟的课堂, 宇航员自信的微笑和激励性、启发性的教学语言贯穿全程, 比如当学生被问及物体质量的测量方案时, 出现了4名学生、7种方案, 小学生有之, 高中生有之。授课者面带微笑地说:“同学们回答得都非常好。那么这些在地面上测质量的方法在太空中还好用吗?”这样的应答既优化了师生关系, 又平添了几分思维魅力。授课过程共给予学生4次提问的机会, 如学生问及“能否看到UFO”, 王亚平的回答在陈述事实的同时表现出了幽默和智慧:“我们没有看到过UFO。但可以告诉你一件奇妙的事情, 我们每天可以看到16次日出, 因为我们每90分钟绕地球转一圈。”这样的回答完美演绎了促进者的角色。

(2) 合理把握教师教学效能和学生学习效能的关系

首先看教学效能, 课堂伊始, 王亚平的“飞”入教室, 聂海胜的悬空打坐, 王亚平的“大力神功”, 这一系列匪夷所思的“武林高手”情境的创设充分激发了学生的兴趣和参与课堂的积极情感, 学生的学习效能也自然喷发, 45分钟20余次的师生理答, 主动而和谐, 学生的学习内驱力充分地得到激活。因此, 两个效能关系得到了积极而辩证的统一:教师的教学效能建立在学生的学习效能基础上, 教师的教是为了学生更好地学。

4.教学方式协同实施的积极学科情感:“接受验证”与“发现-探索”

“接受-验证”教学方式强调教师知识传授的准确性, 而“发现-探索”的教学方式强调挖掘学生的学习潜能, 即让学生在自主合作探究中内化知识。

太空授课有效地综合了上述两种教学方式, 体现了“道而弗牵, 强而弗抑, 开而弗达”的启发教学思想。整个过程分为“创设情境—体验过程—演示验证—自主发问 (深入探究) ”四个阶段, 授课者一方面发挥了教师主导者作用, 即把太空失重的物理知识正确传授;另一方面教师主体作用也得到充分体现, 提问、发现、评价的权利大胆地交给学生, 形成了物理现象和蕴含原理呈现的链状、循环的连续教学过程。在两种教学方式的协同实施中实现了教师的“教”与学生的“学”和谐共振的积极学科情感目标。

5.时代特色的积极学科情感:远程、共享与STS教学

太空授课刷新了科普教育及物理教学的固有模式, 呈现了具有时代特色的基于太空探索的远程教学, 而且可以通过卫星直播、教育部网站回放, 或是以课件形式供反复教学, 优质的教育资源让举国学生共享, 这既是一种珍贵的教育资源, 亦是改善民生和播撒科学的一种形式。

课堂展示了多个地面无法实现的实验, 比如单摆竖直面内匀速圆周运动、水膜实验等, 自然引发学生追问其中的“为什么”, 从而唤起他们探索太空现象背后实质、追求真理的兴趣和热情。学生通过太空授课和物理等科学知识的不断学习, 逐步知道微观世界、宏观世界、宇观世界的运动规律是不同的, 不同尺度的地球引力下物体相互作用的本质规律必定还有很多未知规律等待发掘, 这对学生的世界观、宇宙观和思维辩证性以及提高教学质量都非常有好处。

另外, 宇航员在5个实验结束后的点睛之笔也关注到了具有时代特色的积极学科情感:从材料科学到冷原子钟频率再到卫星导航定位系统的高精度……这些前卫STS介绍无疑会让听课的学生对相关知识和应用充满了期待, 投身于科学研究的种子已悄悄在他们的心灵深处播下。

参考文献

篇14:太空授课解析

[图1]

为了帮助同学们更好地理解本次太空授课中五个物理实验的原理,本文结合中学物理知识,分别就实验的装置、现象、原理、拓展及应用等进行解析.

1.质量测量

回放 聂海胜盘起腿,玩起了“悬空打坐”,王亚平用手指轻轻一推,聂海胜摇摇晃晃向远处飘去. 这一幕在告诉我们,这里是天宫一号,处于失重环境条件下. 王亚平首先展示两支完全一样的弹簧,它们分别固定了两个不同质量的物体. 但两个弹簧平衡在同一位置,这说明在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的质量(注:准确的是在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的重力). 随后镜头转向天宫一号中用于测量质量的“质量测量仪”. 聂海胜把自己固定在支架一端(如图2所示),王亚平轻轻拉开支架,一放手,支架在弹簧的作用下回复原位. LED屏显示出聂海胜的质量:74kg. [图2]

原理 天宫中的“质量测量仪”原理是牛顿第二定律:物体受到的力等于它的质量与加速度的乘积,即[F=ma]. 实验中设计了用传感器获得物体运动到某位置的加速度和该位置弹簧上的弹力大小,通过DIS系统由牛顿第二定律就可以算出身体的质量,并将结果在LED屏显示出来. 这个实验生动地说明了牛顿第二定律的基本原理: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. 这是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律,不因物体的引力环境、运动速度而改变,这一定律在太空和地面都是成立的.

应用 这个原理在航天活动中有着广泛的应用. 例如,航天器的燃料消耗一段时间后,总质量会发生变化,可能影响轨道控制的精确度. 这时就可以开启推力器并同时测量航天器的加速度,从而计算出航天器的质量.

拓展 天宫一号在绕地球做圆周运动,其内物体所受到的地球的万有引力(即此处物体的重力)用于物体随天宫一号绕地球圆周运动所需的向心力,虽然此时物体的重力并不为零,但物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力均为零,因此物体处于完全失重状态,这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 如在此环境下不能用天平测物理质量,不能用水银气压计测飞船内气体压强,溶液不会分层等.

例1 从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活,这对适应了地球表面生活的人,将产生很多不良影响,例如容易患骨质疏松等疾病. 因此宇航员在天宫一号内应积极进行体育锻炼. 下列器材适合宇航员锻炼的器材是( )

A.哑铃 B.弹簧拉力器

C.单杠 D.跑步机

解析 由于天宫一号在绕地球做圆周运动,处于完全失重状态,这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 本题正确选项为B.

2. 单摆运动

回放 在T形支架上用细绳拴着一颗小钢球. 这是单摆实验装置. 王亚平把小球拉升到一定高度后轻轻放手,小球并没有像在地面那样往复摆动,而是悬停在了半空中. 王亚平用手指轻推小球,小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动.

原理 这是太空中的失重现象导致的. 在地面上,一旦松手,在重力的作用下,小球会被细绳牵着来回摆动. 但在太空中与重力有关的现象会消失,小球只会在原地悬浮. 如图3所示,设小球质量为[m],细线长即小球圆周运动的半径为[R]. 在地面上,小球在圆的最高点受重力[mg]与细线拉力[T],小球速度大小为[v],有[mg+T=mv2R],且[T≥0],則[v≥Rg.]

[图3]

在圆的最低点给小球的初速大小为[v0],由机械能守恒定律,有[12mv2+mg2R=12mv20],可得[v0≥5Rg],即在最低点需要给小球足够大的初速度,才能使小球克服地球重力的影响,实现在竖直平面内的圆周运动. 但在太空中的失重环境下,只需轻轻推小球一下,即给小球一个大小不等于零的初速度,小球就会在细绳的拉力提供向心力的条件下在竖直平面内做圆周运动.

应用 在地面上能正常使用的摆钟,其原理利用了单摆的等时性. 但在太空失重的环境下摆钟不能像单摆一样地正常来回摆动,因此在太空中不能使用摆钟计时.

拓展 当运动的物体存在竖直向下的加速度,且加速度大小等于重力加速度大小[g]时,物体也处于完全失重状态.

例2 如图4所示,在一只木箱的顶板上用细线悬挂一个摆球,当木箱静止时摆球做单摆运动. 在摆球做单摆运动的同时突然将木箱向右上方斜抛出去,不考虑空气阻力,则以下说法可能的是( )

图4

A.在木箱向上运动的过程中,摆球相对木箱仍是单摆运动

B.在木箱向上运动的过程中,摆球相对木箱是静止的

C.在木箱向下运动的过程中,摆球相对木箱做匀速圆周运动

D.在木箱向下运动的过程中,摆球相对木箱是静止的

解析 不考虑空气阻力时,木箱做斜抛运动,无论木箱是向上运动还是向下运动,都存在竖直向下的加速度[g],木箱及内物体均处于完全失重状态. 当摆球摆到最高点时(此时摆球速度为零)让木箱做斜抛运动,则摆球相对木箱是静止的,选项B、D正确;当摆球不是在最高点时(此时摆球速度不为零)让木箱做斜抛运动,则摆球相对木箱做匀速圆周运动,选项C正确;故本题正确选项为B、C、D.

3. 陀螺运动

回放 王亚平取出一个红黄相间的陀螺悬放在空中,用手轻推陀螺顶部,陀螺翻滚着飞向远处. 紧接着,她又取出一个一模一样的陀螺,让它旋转起来,悬浮在半空中,再用手轻轻一推,旋转的陀螺不再翻滚,而是保持着固定的轴向向前飞去.

原理 转动的陀螺遵守角动量守恒原理:在没有外力矩作用的情况下,物体的角动量会保持恒定. 由于角动量守恒,旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变. 而这一点在地面上之所以很难实现,并不是因为角动量守恒定理不成立,而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量,不能很好地保持旋转方向.

应用 高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛. 在天宫一号目标飞行器上,就装有各式各样的陀螺定向仪,正是有了它们,才能精准地测量航天器的飞行姿态. 当然陀螺仪还有很多应用,比如利用陀螺仪的“定轴性”,可以用来测量运动物体的姿态、稳定运动物体的运动方向,测量其方位等. 因此在姿态仪表、航向仪表、导航系统、飞行控制系统中都有三自由度陀螺. 它广泛地应用于航空、航天、航海等领域. 陀螺仪器还能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准. 有些小轿车上就安装了测量车身纵向和横向摆动的陀螺传感器,可以实现对车身稳定度的控制.

拓展 自转(Rotation)是物体绕自身轴转动的现象,当自转物体的自转轴又绕着另一轴旋转的现象称为进动(Precession),又称为旋进. 进动的产生是由于转动物体受到垂直于其动量矩的外力矩作用. 常见的例子是陀螺. 进动是宇宙中天体物质或微观粒子绕某一中心公转运动而表现出来的结果,太阳系绕银河系中心运动,所以太阳相对银河系中心有进动;太阳系星系绕太阳运动,所以行星相对太阳有进动;卫星绕行星运动,所以卫星相对行星有进动;如水星的轨道偏离正圆程度很大,近日点距太阳仅四千六百万千米,远日点却有7千万千米,在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行,称为水星进动. 地球自转的进动引起岁差. 同样,微观粒子世界的电子绕电子核运动,同样有进动. 原子磁矩绕外磁场方向的转动称为原子进动.

[图5]

进动可使物体保持其状态的稳定性. 如自行车在不运动时很难保持其稳定的竖直状态,但在运动时由于车轮的旋转产生一种进动,则容易保持其稳定的竖直状态.

例3 如图5所示,芭蕾舞蹈演员在旋转时,除脚尖着地外,两手总是靠近身体. 这么做是为了 .

解析 减小阻力矩. 演员要保持较长时间的旋转,应满足其角动量守恒,即要求合力矩为零. 脚尖着地是为了减小来自地面的阻力矩;两手靠近身体是为了减小来自空气的阻力矩.

4. 制作水膜、水球

回放 王亚平拿起一个航天员饮用水袋,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. 此时她深有感触地笑着说:如果诗仙李白在天宫里生活,大概就写不出“飞流直下三千尺”的名句了. 接着王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中,慢慢抽出金属圈,形成了一个水膜. 晃动金属圈,水膜也没有破裂;往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好. 她接着做了第二个水膜,用饮水袋慢慢往水膜上注水,水膜很快变成一个亮晶晶的大水球. 再向水球内注入空气,水球内形成两个球形气泡,既没有被挤出水球,也没有融合到一起. 最后她向水球内注入一种红色液体,红色慢慢扩散开来,把水球变成了一枚美丽的“红灯笼”(如图6所示).

[图6]

原理 这两个实验均展示了液体表面张力的作用. 液体的表面张力由液体内分子的吸引力产生的. 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,这种促使液体表面收缩的绷紧的力,就是液体的表面张力. 在表面张力的作用下,液体有收缩到表面积最小的趋势. 数学上可以证明:在体积一定时,球形物体的表面积最小. 因此我们看到了一个晶莹剔透的小球. 在水球内再注入一种红色液体,由于分子的扩散作用,原来透明的水球最终变成了一个红色的球.

应用 液体表面张力在航天活动中有重要应用. 失重环境下,航天器推进剂贮箱中的液体燃料界面和气体界面不再是稳定的,可能产生液体迁移、气液混合等现象,导致推进剂无法正常供应. 因此,科学家们制造了表面张力貯箱,利用表面张力推动液体推进剂流动,为动力系统提供满足要求的推进剂.

拓展 表面张力现象在日常生活中非常普遍,比如草叶上的露珠、空气中吹出的肥皂泡等. 地球引力使得肥皂泡上方变薄破裂而无法长久存在,而太空中的液体处于失重状态,表面张力不仅大显身手,还决定了液体表面的形状.

例4 已知肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR],其中[α]为液体表面张力系数,[R]为膜的曲率半径. 如图7所示,当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时,看到的现象是什么?

[图7]

解析 由于肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR],液体表面张力系数[α]只与液体有关. 在外部气压相同的情况下,曲率半径[R]较大的肥皂泡膜内气体压强较小,曲率半径[R]较小的肥皂泡膜内气体压强较大;当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时,小泡内气体就会沿导管流向大泡内,这样使得大泡曲率半径进一步变大,内气压就进一步减小. 当小泡减小到以导管横截面为直径的半球后,再进一步减小时其曲率半径反而会增大. 因此最终当小泡与大泡的曲率半径相等时,内部气压相等达到平衡(如图8所示).

图8

太空寄语 当奇妙的太空实验结束后,航天员开始回答同学们提出的五花八门的问题:天宫中的水从何而来?能否看到太空垃圾?天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施?在太空中采取哪些措施对抗失重对人体的不利影响?在天上看到的窗外景色与地面有什么不同?星星会闪烁吗?能看到UFO吗?…… 三位航天员对同学们提出的问题一一做出了解答. 最后航天员们在距地面340km的天宫一号内,为同学们送来了太空寄语——

聂海胜说:“愿同学们刻苦学习,增长知识,为中国梦添彩!”

张晓光说:“深邃太空,奥秘无穷,探索无止境,让我们共同努力!”

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