第一篇：首次太空授課

“首次太空授課”中的未解之迷

翟

光

中國(guó)的首次太空授課已經(jīng)完美結(jié)束。這次授課引起了國(guó)內(nèi)外的廣泛地關(guān)注，熱烈地贊譽(yù)。我看過(guò)電視之后也發(fā)生了深深地思考，總覺(jué)得所講的內(nèi)容、實(shí)驗(yàn)的結(jié)果和所導(dǎo)出來(lái)的論點(diǎn)都少了點(diǎn)什么。都還存在著一些未解之謎。當(dāng)然這不是王亞平的問(wèn)題，而是物理學(xué)的問(wèn)題。下面的這些問(wèn)題是我對(duì)中國(guó)的、外國(guó)的院士們、教授們、專(zhuān)家們提出來(lái)的，是和他們探討的。

這次授課的內(nèi)容，大約有三個(gè)方面：

一、關(guān)于失重。

二、關(guān)于液體的表面張力。

三、關(guān)于陀螺儀的定軸性。

為了簡(jiǎn)明扼要，一般人都看得懂，我用了甲、乙兩派相互問(wèn)答的形式。甲方是我，乙方就是院士們、教授們、專(zhuān)家們了。當(dāng)然，乙方的觀點(diǎn)也是我虛擬的，如果有不精確之處，是我的錯(cuò)，權(quán)威們可以提出來(lái)問(wèn)責(zé)。

一、關(guān)于失重 甲：什么是失重？ 乙：失重就是失去了重量。甲：什么是重量？

乙：由于地心的引力作用，物體具有向下的力，這個(gè)力的大小就是物體的重量。測(cè)量重量的工具有稱(chēng)、天平等，重量的量綱是公斤、克等等。

甲：這樣說(shuō)來(lái)，失重就是物體失去了地心點(diǎn)O對(duì)它的引力，從而它就失去了“向下的”力啦。

乙：不錯(cuò)。

甲：物體為什么會(huì)失重呢？

乙：就以神十來(lái)說(shuō)吧,它的內(nèi)部所以失重是因?yàn)榛鸺龑?duì)它的推動(dòng)，從而使它對(duì)地面產(chǎn)生了加速度運(yùn)動(dòng)，并且使它的相對(duì)于地面運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到了第一宇速（7.9公里/秒）。

甲：火箭對(duì)飛船的推力，也就是和地心點(diǎn)O對(duì)飛船的引力相對(duì)抗的斥力吧！

乙：不錯(cuò)。

甲：那么，這個(gè)斥力為什么要達(dá)到第一宇速，飛船的內(nèi)部才完全失重呢？

乙：因?yàn)楦鶕?jù)落體定律，地面上的物體降落到地心點(diǎn)O時(shí)的速度也恰恰是7.9公里/秒。

甲：這就是說(shuō)，失重是地心點(diǎn)O對(duì)飛船的引力和火箭對(duì)飛船的斥力的一種平衡態(tài)。

乙：正是如此。

甲：神十的航天員改裝了一個(gè)裝置，又測(cè)出了聶海勝的體重為74公斤，這是怎么回事兒啊？

乙：那個(gè)裝置叫“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”。測(cè)出的聶海勝的74公斤不是重量，而是他的質(zhì)量。

甲：聶海勝的體重為74公斤，他的質(zhì)量也是74公斤。那么，重量和質(zhì)量既然都用公斤等計(jì)量，又完全相等，那么二者之間又有什么本質(zhì)上的不同呢？

乙：重量是地心引力對(duì)地面上的物體的引力的強(qiáng)度，是能量，是可變的（如失重）。根據(jù)牛頓的定義，質(zhì)量是物體的體積與密度之比。體積是幾何學(xué)的形，密度則是構(gòu)成體積的元素。質(zhì)量是個(gè)常量，它不隨著地心引力對(duì)物體引力的減弱和喪失而衰減和失去。至于重量和質(zhì)量為什么都用“公斤”等來(lái)計(jì)量？用愛(ài)因斯坦的話(huà)說(shuō)：“質(zhì)量和能量是同一事物不同的表示”。而質(zhì)量本質(zhì)上也是能量，所以也叫“慣性質(zhì)量”。一般說(shuō)來(lái)，用“稱(chēng)”稱(chēng)出來(lái)的值叫“重量”，用天平“稱(chēng)”出來(lái)的值叫“質(zhì)量”。測(cè)量聶海勝“質(zhì)量”的測(cè)量?jī)x，就是一臺(tái)變形的天平。

甲：我們先不討論“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”是什么玩藝兒，這個(gè)既是重量、質(zhì)量、又是能量（引力、斥力）的“事物”是什么呢？

乙：應(yīng)該就是“物質(zhì)”。“物質(zhì)”是質(zhì)量和能量的元素。甲：什么是“物質(zhì)”呢？

乙：物理學(xué)家們似乎都沒(méi)有明確地對(duì)“物質(zhì)”下過(guò)定義。現(xiàn)代物理學(xué)家們說(shuō)有“正物質(zhì)”，“反物質(zhì)”，并且正在千方百計(jì)地尋覓“反物質(zhì)”，“暗物質(zhì)”、“暗能量”……

甲：一些連“物質(zhì)”是什么玩藝兒的學(xué)派卻“上窮碧落下黃泉”地搜尋“正物質(zhì)”、“反物質(zhì)”、“明物反”、“暗物質(zhì)”、“明能量”、“暗能量”……你們就不覺(jué)得荒唐、忽悠嗎？

乙：干這些事兒的可都是當(dāng)代的權(quán)威、大明星啊！

甲：不久前有位哲學(xué)家說(shuō)：人類(lèi)“認(rèn)知真理永無(wú)止境”。所以在人類(lèi)認(rèn)識(shí)真理的歷史長(zhǎng)河中沒(méi)有什么“權(quán)威”！只有一個(gè)一個(gè)的浪花或漩渦，有時(shí)明亮、艷麗，有時(shí)混濁、逆反。閃了閃，滾了滾、漩了漩……完了、散了、消逝了……俱往矣！

乙：這也太……

甲：不尊重權(quán)威了吧？魯迅就拍案怒斥那些見(jiàn)了權(quán)威（特別是洋權(quán)威和沾了洋氣的權(quán)威）就五體投地的奴性！

乙：你呀！

甲：關(guān)于失重王亞平還做過(guò)一個(gè)實(shí)驗(yàn)。乙：?jiǎn)螖[的實(shí)驗(yàn)。

甲：這個(gè)實(shí)驗(yàn)很好，它簡(jiǎn)單，明了，一看就懂，沒(méi)有什么科學(xué)的“自己的語(yǔ)言”。但是它也有一個(gè)未解之迷。

乙：哦！你這個(gè)不信上帝的異教徒！甲：把我送上火刑場(chǎng)嘛？

乙：嘿嘿……你要早出生幾百年……就請(qǐng)說(shuō)說(shuō)你的謎吧！甲：王亞平先在臺(tái)面上樹(shù)牢一根鋼棍。乙：嗯。

甲：在鋼棍的一頭拴上一根繩子。繩子的另一頭拴著一個(gè)小球。乙：這就是實(shí)驗(yàn)的道具。

甲：王亞平把小球擺放在離鋼棍頂端點(diǎn)O的任何一個(gè)地方，除了繩子有時(shí)有點(diǎn)彎曲之外，小球是不動(dòng)的；既不降落，也不搖擺。

乙：它失重了嘛！

甲：王亞平用手輕輕推了一下小球，小球就燒著鋼棍的頂點(diǎn)O旋

轉(zhuǎn)起來(lái)。

乙：小球受到了外力的作用，因而改變了它的狀態(tài)。甲：它為什么做圓周運(yùn)動(dòng)呢？ 乙：繩子拉著它嘛!甲：愛(ài)因期坦也提出過(guò)類(lèi)似的實(shí)驗(yàn)，并用此解釋矢量、矢經(jīng)。乙：科學(xué)嘛!甲：關(guān)于這個(gè)實(shí)驗(yàn)所涉及的細(xì)微末節(jié)我們就暫不細(xì)論了。我在這里只提出一個(gè)未解的謎。

乙：愿聞其詳。

甲：愛(ài)因斯坦用這類(lèi)實(shí)驗(yàn)詮釋月亮的繞地轉(zhuǎn)動(dòng)。乙：它們的原理是相同的嘛！

甲：先討論第一個(gè)問(wèn)題：月亮和地球之間果真有一條線(xiàn)嗎？ 乙：牛頓說(shuō)有！它就是“引力線(xiàn)”。現(xiàn)在科學(xué)家說(shuō)有一條引力波。并上天、入地到處找。據(jù)說(shuō)最近已經(jīng)在“雙白矮星”上找到了。

甲：那么，地球和太陽(yáng)之間也有這么一條線(xiàn)嘍？ 乙：那是當(dāng)然！

甲：太陽(yáng)有十大行星，應(yīng)該有十條線(xiàn)啦。乙：理所當(dāng)然！

甲：太陽(yáng)系里還有很多彗星，還有無(wú)數(shù)的小行星，行星周?chē)€有不少衛(wèi)星，如果它們之間都和太陽(yáng)有一條“線(xiàn)”連著，該有多少條線(xiàn)啊！而且這些線(xiàn)的長(zhǎng)短不同、角度速度各異，按理這些線(xiàn)就應(yīng)該絞成一團(tuán)亂麻，可是實(shí)際情況并非如此，而是互不相干。為什么？

乙：說(shuō)不清。

甲：那么，引力線(xiàn)、引力波之論呢？ 乙：……

甲：起碼是個(gè)未解之謎吧。乙：應(yīng)該是吧？

甲：還有個(gè)謎。小球的轉(zhuǎn)動(dòng)是王亞平推了它一下，可是月亮繞地，行星繞日又是誰(shuí)推動(dòng)的呢？

乙：牛頓說(shuō)是上帝的“第一推動(dòng)”，現(xiàn)在呢……大約是伽莫夫的

“大爆炸”吧？

甲：伽莫夫的“大爆炸”，霍金的“大塌縮”目前雖然已風(fēng)靡世界，我們暫且不討論它們的是是非非，但是它們現(xiàn)在畢竟還僅僅是一種假說(shuō)吧？

乙：應(yīng)該是這樣的，宇宙、自然界的存在與運(yùn)動(dòng)的基本規(guī)律目前還是個(gè)謎。

甲：王亞平還做了一個(gè)水的表面張力的實(shí)驗(yàn)。乙：那是物理學(xué)的基本定律之一。

甲：什么是張力呢？液體的表面為什么有張力呢？

乙：張力就是拉力。液體的分子有一種拉力，因而就相互手拉手形成一層膜，這就是液體的表面張力。王亞平的水膜實(shí)驗(yàn)，特別是水球的實(shí)驗(yàn)證明了這個(gè)原理的科學(xué)性。

甲：王亞平還做過(guò)火焰成球形的實(shí)驗(yàn)，火焰的表面也有張力嗎？ 乙：當(dāng)然有！火焰也是流體嗎？

甲：表面張力為什么能把水、火“張”成球呢？ 乙：球體的表面積最小，可包起來(lái)的體積卻最大。甲：水、火可真聰明！既善選擇，又精計(jì)算！乙：這是自然界的規(guī)律！甲：是什么規(guī)律呢？

乙：現(xiàn)代物理學(xué)、數(shù)學(xué)還真不知道！是個(gè)謎，所以才有了“彭加萊猜想” 甲：再說(shuō)第三類(lèi)實(shí)驗(yàn)。乙：是陀螺吧？ 甲：不錯(cuò)。

乙：這類(lèi)實(shí)驗(yàn)也有未解之謎嗎？

甲：陀螺不轉(zhuǎn)的時(shí)候，王亞平推了它一下，它怎么樣？ 乙：它翻跟頭。

甲：王亞平把陀螺轉(zhuǎn)動(dòng)起來(lái)，它就不翻跟頭了。朝著一個(gè)固定的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。

乙：這就是“定軸性”，是一個(gè)普遍性的運(yùn)動(dòng)原理。

甲：這種“原理”是什么呢？ 乙：“原理”就是原理，不論為什么？ 甲：就是說(shuō)你們不知道！

乙：不錯(cuò)！數(shù)學(xué)中，自然科學(xué)中的“原理”就是一種規(guī)定，只講其然，不解其所以然！

甲：就是說(shuō)“定軸性”也是個(gè)未解之謎！

乙：不錯(cuò)！只要有實(shí)用價(jià)值就是科學(xué)真理！至于這些謎就讓它“謎”著吧！謎著一樣能造出原子彈、火箭、飛船……

甲：所以你們也不過(guò)是恩格斯所說(shuō)的那類(lèi)“工程師”。乙：你這個(gè)“野路子”理論家提出這個(gè)謎，那個(gè)謎，你能解開(kāi)這些謎嗎？別光散播你的“負(fù)能量”，懷疑一切。

甲：首先，恩格斯的《自然辯論法》就是一個(gè)“野路子”（非科班）的杰作。

其次，懷疑是進(jìn)步的始點(diǎn)。她是人類(lèi)進(jìn)化的“正能量”。只有宗教才倡導(dǎo)盲崇！至于我能否解開(kāi)這些謎團(tuán)，請(qǐng)讀我剛在美國(guó)出版的書(shū)《統(tǒng)一場(chǎng)論》。你們?cè)跁?shū)里會(huì)找到解開(kāi)這些謎的答案。因?yàn)檫@些謎有一個(gè)共同的謎底。此書(shū)可以在亞馬遜、谷歌網(wǎng)上訂購(gòu)。

2013年8月1日

第二篇：我國(guó)首次太空授課成功進(jìn)行

我國(guó)首次太空授課成功進(jìn)行

老師在距離學(xué)生300公里的太空中，課堂設(shè)在天宮一號(hào)，聽(tīng)課師生超過(guò)六千萬(wàn)人，今天，在這個(gè)世界上最高、最大的“課堂”，我國(guó)首次太空授課活動(dòng)成功進(jìn)行。神舟十號(hào)航天員聶海勝、張曉光、王亞平為全國(guó)中小學(xué)生演示基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，這是我國(guó)第一次嘗試?yán)煤教祜w行開(kāi)展科普教育。

此次太空授課的主講“老師”是女航天員王亞平，她在“助教”聶海勝和“攝像師”張曉光的協(xié)助下，分別對(duì)太空中物體質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等5個(gè)太空物理實(shí)驗(yàn)進(jìn)行演示和講解，向全國(guó)學(xué)生展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，驗(yàn)證了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)和液體表面張力的基礎(chǔ)物理原理，并回答了學(xué)生們的提問(wèn)。

此次太空授課的地面課堂設(shè)在中國(guó)人民大學(xué)附中，來(lái)自北京16所中小學(xué)的對(duì)航天知識(shí)有濃厚興趣的335名學(xué)生代表一起觀摩太空實(shí)驗(yàn)，并與航天員“老師”進(jìn)行互動(dòng)。他們包括少數(shù)民族學(xué)生、進(jìn)城務(wù)工人員隨遷子女和港澳臺(tái)地區(qū)在京讀書(shū)的中小學(xué)生。與此同時(shí)，全國(guó)各地共8萬(wàn)所中學(xué)的6000余萬(wàn)名師生收聽(tīng)、收看了太空授課活動(dòng)直播。

最后，聶海勝、張曉光、王亞平三位航天員依次為全國(guó)學(xué)生送上寄語(yǔ)：“愿同學(xué)們刻苦學(xué)習(xí)，增長(zhǎng)知識(shí)，為中國(guó)夢(mèng)添彩！”“深邃太空，奧秘?zé)o窮，探索無(wú)止境，讓我們共同努力！”“飛天夢(mèng)永不失重，科學(xué)夢(mèng)張力無(wú)限！”

“這次活動(dòng)讓我們看到我國(guó)的科技界和教育界共同為青少年的成長(zhǎng)而努力。”地面主講物理老師、人大附中物理教師宓奇告訴記者。

首次太空授課活動(dòng)由中國(guó)載人航天辦、教育部和中國(guó)科技協(xié)會(huì)共同主辦。教育部部長(zhǎng)袁貴仁、副部長(zhǎng)劉利民出席活動(dòng)。據(jù)悉，為了確保持續(xù)40分鐘的太空授課順利實(shí)施，航天員進(jìn)行了精心準(zhǔn)備和認(rèn)真?zhèn)湔n，載人航天工程各系統(tǒng)也為太空授課活動(dòng)提供全面支持和通信保障。

第三篇：太空授課情況

馬廠中學(xué)全體師生觀看“太空第一課”情況

時(shí)間：2013年6月20日10點(diǎn)地點(diǎn)：各班教室

內(nèi)容： 我國(guó)載人航天史上的首次太空授課今天上午10時(shí)04分至10時(shí)55分開(kāi)課，央視進(jìn)行全程直播。根據(jù)教育部昨天下午發(fā)出通知，要求各地教育部門(mén)和中學(xué)妥善調(diào)課，組織學(xué)生收看神舟十號(hào)航天員的太空授課活動(dòng)。我校組織七八年級(jí)學(xué)生及所有教師利用班班通辦公室電腦觀看了實(shí)況.具體內(nèi)容如下：

1、老師學(xué)生進(jìn)行“天地對(duì)話(huà)”本次太空授課將持續(xù)45分鐘，課程內(nèi)容為展示并講解太空中的失重現(xiàn)象等。此次授課通過(guò)天鏈數(shù)據(jù)“中轉(zhuǎn)站”傳送雙向?qū)崟r(shí)授課畫(huà)面，實(shí)現(xiàn)了天地之間的視頻提問(wèn)和回答。

2、太空授課將成全民科普本次聽(tīng)課對(duì)象為所有初、高中學(xué)生，授課的內(nèi)容為太空環(huán)境下的科學(xué)實(shí)驗(yàn)。

3、美“太空第一課”等了22年

2007年8月14日，美國(guó)女航天員芭芭拉·摩根在國(guó)際空間站里完成了人類(lèi)首次太空授課。從提出構(gòu)想到完成授課，美國(guó)航天人等待了22年。航天專(zhuān)家、《國(guó)際太空》雜志社副主編龐之浩告訴記者，美國(guó)航天局關(guān)于太空授課的構(gòu)想最早出現(xiàn)在1985年。那一年，小學(xué)教師芭芭拉·摩根和另外一名女教師克麗斯塔·麥考利夫被美國(guó)宇航局“教師在太空”計(jì)劃選中。第二年，摩根作為麥考利夫的替補(bǔ)，在地面上仰望同伴搭乘“挑戰(zhàn)者”號(hào)航天飛機(jī)升空，卻不幸目睹了“挑戰(zhàn)者”號(hào)升空后不久爆炸的悲劇一幕。

“挑戰(zhàn)者”號(hào)失事后，美國(guó)頒布禁令，禁止“普通民眾參與航天飛機(jī)任務(wù)”。為了不違反這一禁令，美國(guó)宇航局于1998年將摩根轉(zhuǎn)為“職業(yè)宇航員”。22年后，摩根進(jìn)入太空，為地球上的學(xué)生“上課”，替麥考利夫完成了未盡的心愿。

第四篇：航天專(zhuān)家解讀我國(guó)首次太空授課物理原理

航天專(zhuān)家解讀我國(guó)首次太空授課物理原理新華網(wǎng)北京６月２０日電（記者白瑞雪、趙薇、任珂）２０日上午舉行的太空授課活動(dòng)中，我國(guó)第一位“太空教師”王亞平通過(guò)質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等５個(gè)物理實(shí)驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象，并通過(guò)視頻通話(huà)與地面課堂師生進(jìn)行互動(dòng)交流。這些美妙的實(shí)驗(yàn)反映了什么樣的物理原理？天地物理特性的差別給航天飛行帶來(lái)什么影響，在航天活動(dòng)中有什么樣的應(yīng)用？清華大學(xué)航天學(xué)院副教授王兆魁對(duì)這些問(wèn)題進(jìn)行了解讀。

實(shí)驗(yàn)一：質(zhì)量測(cè)量——牛頓第二定律

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：王亞平首先展示兩支完全一樣的彈簧，它們分別固定了兩個(gè)不同質(zhì)量的物體。畫(huà)面顯示，兩個(gè)彈簧平衡在同一位置，無(wú)法測(cè)量出物體的質(zhì)量差別。隨后，鏡頭轉(zhuǎn)向天宮一號(hào)中用于測(cè)量質(zhì)量的“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”。聶海勝把自己固定在支架一端，王亞平輕輕拉開(kāi)支架，一放手，支架在彈簧的作用下回復(fù)原位。ＬＥＤ屏顯示出聶海勝的質(zhì)量：７４公斤。王亞平解釋說(shuō)，質(zhì)量測(cè)量?jī)x通過(guò)彈簧產(chǎn)生力并測(cè)出力的加速度，然后根據(jù)牛頓第二定律就可以算出質(zhì)量。

專(zhuān)家解讀：這個(gè)實(shí)驗(yàn)生動(dòng)地說(shuō)明了牛頓第二定律的基本原理——“物體加速度的大小跟物體受到的作用力成正比，跟物體的質(zhì)量成反比。”這是一個(gè)在一切慣性空間內(nèi)普遍適用的基本物理定律，不因物體的引力環(huán)境、運(yùn)動(dòng)速度而改變，因此在太空和地面都是成立的。

在地球表面，由于受到地球引力的作用，物體的質(zhì)量體現(xiàn)為重量。物體懸掛在彈簧秤上時(shí)，彈簧的拉力和物體受到的地球引力達(dá)到平衡，因此可以從彈簧秤的讀數(shù)中得到物體的重量。而在繞地球高速運(yùn)動(dòng)的飛船里，地球引力被飛 1

船的離心力所平衡，飛船內(nèi)部不再有地球引力的影響，也就沒(méi)有了重量的概念，因此彈簧秤就沒(méi)有讀數(shù)。

天宮一號(hào)里的“質(zhì)量測(cè)量?jī)x”直接運(yùn)用了牛頓第二定律，利用作用力和物體加速度的關(guān)系確定物體的質(zhì)量。這個(gè)原理在航天活動(dòng)中有著廣泛的應(yīng)用。例如，航天器的燃料消耗一段時(shí)間后，總質(zhì)量會(huì)發(fā)生變化，可能影響軌道控制的精確度。這時(shí)就可以開(kāi)啟推力器并同時(shí)測(cè)量航天器的加速度，從而計(jì)算出航天器的質(zhì)量。

實(shí)驗(yàn)二：?jiǎn)螖[運(yùn)動(dòng)——太空失重

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：Ｔ形支架上，細(xì)繩拴著一顆小鋼球。這是物理課上常見(jiàn)的實(shí)驗(yàn)裝置——單擺。王亞平把小球拉升到一定高度后放手，小球并沒(méi)有像在地面那樣往復(fù)擺動(dòng)，而是懸停在了半空中。王亞平用手指輕推小球，小球開(kāi)始繞著Ｔ形支架的軸心做圓周運(yùn)動(dòng)。

專(zhuān)家解讀：實(shí)驗(yàn)中小球沒(méi)有來(lái)回?cái)[動(dòng)、而是懸浮或者做圓周運(yùn)動(dòng)，是太空中的失重現(xiàn)象導(dǎo)致的。在地面上，一旦松手，在地球重力的作用下，小球會(huì)向下運(yùn)動(dòng)，而由于小球被細(xì)繩連接在支架上，它就會(huì)被細(xì)繩牽著來(lái)回?cái)[動(dòng)。但太空中沒(méi)有重力作用，小球只會(huì)在原地懸浮。同樣因?yàn)橹亓Νh(huán)境的不同，在太空中輕輕推小球一下，小球會(huì)在細(xì)繩的牽引下做圓周運(yùn)動(dòng)。而在地面上，需要給小球足夠大的初速度，才能使它克服地球重力的阻礙，實(shí)現(xiàn)圓周運(yùn)動(dòng)。

失重是空間與地面環(huán)境最重要的差別之一。它雖然給飛行生活帶來(lái)很多有趣的體驗(yàn)，但也會(huì)妨礙航天員在艙內(nèi)的操作，同時(shí)對(duì)航天員的心血管系統(tǒng)和肌肉、骨骼系統(tǒng)帶來(lái)不利影響。針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，航天醫(yī)學(xué)專(zhuān)家研究出很多醫(yī)學(xué)防護(hù)措施，航天員也會(huì)在航天器中通過(guò)主動(dòng)鍛煉來(lái)增強(qiáng)心血管和肌肉功能。實(shí)驗(yàn)三：陀螺運(yùn)動(dòng)——角動(dòng)量守恒

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：王亞平取出一個(gè)紅黃相間的陀螺懸放在空中。用手輕推陀螺頂部，陀螺翻滾著飛向遠(yuǎn)處。緊接著，她又取出一個(gè)一模一樣的陀螺，讓它旋轉(zhuǎn)起來(lái)，懸浮在半空中，再用手輕輕一推，旋轉(zhuǎn)的陀螺不再翻滾，而是保持著固定的軸向向前飛去。

專(zhuān)家解讀：轉(zhuǎn)動(dòng)的陀螺具有定軸性，定軸性遵守角動(dòng)量守恒原理——在沒(méi)有外力矩作用的情況下，物體的角動(dòng)量會(huì)保持恒定。航天員瞬時(shí)施加的干擾力不能產(chǎn)生持續(xù)的力矩，由于角動(dòng)量守恒，旋轉(zhuǎn)陀螺的旋轉(zhuǎn)軸就不會(huì)發(fā)生很大改變。而這一點(diǎn)在地面上之所以很難實(shí)現(xiàn)，并不是因?yàn)榻莿?dòng)量守恒定理不成立，而是因?yàn)橥勇菖c地面摩擦產(chǎn)生的干擾力矩等因素改變了陀螺的角動(dòng)量，使其旋轉(zhuǎn)速度逐漸降低，不能很好地保持旋轉(zhuǎn)方向。

利用角動(dòng)量守恒定律，我們可以實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星的定向控制。基于陀螺指向穩(wěn)定性特點(diǎn)制成的陀螺儀，還被廣泛用于不同領(lǐng)域各種平臺(tái)的穩(wěn)定控制。雪鐵龍Ｃ６轎車(chē)上就安裝了測(cè)量車(chē)身縱向和橫向擺動(dòng)的陀螺傳感器，可以實(shí)現(xiàn)車(chē)身穩(wěn)定度的控制。

實(shí)驗(yàn)四五：制作水膜、水球——液體表面張力

實(shí)驗(yàn)過(guò)程：王亞平把一個(gè)金屬圈插入飲用水袋中，慢慢抽出金屬圈，形成了一個(gè)水膜。晃動(dòng)金屬圈，水膜也沒(méi)有破裂；往水膜表面貼上一片畫(huà)有中國(guó)結(jié)圖案的塑料片，水膜依然完好。她接著做了第二個(gè)水膜，用飲水袋慢慢往水膜上注水，水膜很快變成一個(gè)亮晶晶的大水球。再向水球內(nèi)注入空氣，水球內(nèi)形成兩個(gè)球形氣泡，既沒(méi)有被擠出水球，也沒(méi)有融合到一起。最后，王亞平注入紅色液體，紅色慢慢擴(kuò)散開(kāi)來(lái)，把水球變成了一枚美麗的“紅燈籠”。

專(zhuān)家解讀：這兩個(gè)實(shí)驗(yàn)均展示了液體表面張力的作用。受到內(nèi)部分子的吸引，液體表面分子有被拉入內(nèi)部的趨勢(shì)，導(dǎo)致表面就像一張繃緊的橡皮膜，這種促使液體表面收縮的繃緊的力，就是表面張力。

表面張力現(xiàn)象在日常生活中非常普遍，比如草葉上的露珠、空氣中吹出的肥皂泡等。地球引力使得肥皂泡上方變薄破裂而無(wú)法長(zhǎng)久存在，而太空中的液體處于失重狀態(tài)，表面張力不僅大顯身手，還決定了液體表面的形狀。水膜實(shí)驗(yàn)中，表面張力使水膜像橡皮膜一樣搭在金屬環(huán)里，并且比地面上形成的水膜面積更大、存在時(shí)間更長(zhǎng)。同樣，由于沒(méi)有重力影響，航天員向水膜上不斷注入水時(shí)，這些水就能夠均勻分布在水膜周?chē)饾u形成水球。

液體表面張力在航天活動(dòng)中有重要應(yīng)用。失重環(huán)境下，航天器推進(jìn)劑貯箱中的液體燃料界面和氣體界面不再是穩(wěn)定的，可能產(chǎn)生液體遷移、氣液混合等現(xiàn)象，導(dǎo)致推進(jìn)劑無(wú)法正常供應(yīng)。因此，科學(xué)家們制造了表面張力貯箱，利用表面張力推動(dòng)液體推進(jìn)劑流動(dòng)，為動(dòng)力系統(tǒng)提供滿(mǎn)足要求的推進(jìn)劑。

第五篇：太空授課觀后感

6月20日上午十時(shí)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，中國(guó)將首次在神舟飛船上進(jìn)行太空授課。這是我國(guó)前所未有的，在全球來(lái)說(shuō)也是第二次。因此，神十太空授課不僅是舉國(guó)矚目的一次盛世，也是全球愛(ài)好天文學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域?qū)W者、朋友的一次盛世。第一次太空授課是什么時(shí)候呢?其實(shí)，早在1985年，美國(guó)宇航局就提出了太空授課的構(gòu)想，并且為此訓(xùn)練了兩名女教師，一個(gè)是麥考利夫，一個(gè)是摩根。然而，令人遺憾的是，第二年飛船升空時(shí)，麥考利夫與飛船一同殞夢(mèng)地球上空——那次，飛船“挑戰(zhàn)者”號(hào)升空73秒后突然爆炸而破碎。然而，摩根卻并未放棄這個(gè)上天授課夢(mèng)，為此她又準(zhǔn)備了22年。終于，在2007年，她在國(guó)際空間站里進(jìn)行了世界上第一次的太空授課，通過(guò)視頻，給學(xué)生上了25分鐘課，并展示了宇航員在太空怎樣運(yùn)動(dòng)、在太空如何喝水等情景。無(wú)獨(dú)有偶，此次我國(guó)同樣是由女航天員來(lái)進(jìn)行授課，但授課的難度卻比摩根那次要大得多——此次王亞平主要是展示在失重環(huán)境下的一些物理現(xiàn)象，演示的不再是喝水、運(yùn)動(dòng)等我們都早已比較清楚的內(nèi)容，而是科技含量更高的物理概念。王亞平在此次講課中主要演示了五個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等5個(gè)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，主要是讓青少年了解在失重條件下，物體運(yùn)動(dòng)會(huì)有何特點(diǎn)，液體表面張力有什么作用，同時(shí)加深對(duì)質(zhì)量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。這五個(gè)實(shí)驗(yàn)不要看起來(lái)簡(jiǎn)單，但其背后蘊(yùn)藏的物理知識(shí)卻是令人驚奇而深厚的!這次實(shí)驗(yàn)是他們事先自己劃定的嗎?其實(shí)不是。這次實(shí)驗(yàn)中的部分問(wèn)題是中國(guó)載人航天工程網(wǎng)所征集到的，這不僅是航天的一次突破，更是青少年自身的一次突破。因?yàn)橹挥芯哂醒菔緝r(jià)值的問(wèn)題才能被征集，這要求我們青少年需要補(bǔ)充更多的相關(guān)知識(shí)，讓自己從里到外充實(shí)起來(lái)，不能外強(qiáng)中干腹空空。有人詢(xún)問(wèn)太空中的生活用水是不是循環(huán)使用的。我對(duì)這個(gè)問(wèn)題也很感興趣。指令長(zhǎng)聶海勝告訴我們，飛船中的用水是從地球帶上來(lái)的，但目前還不具備循環(huán)利用功能，因?yàn)檫@需要更先進(jìn)的技術(shù)和復(fù)雜的設(shè)備。聽(tīng)了這話(huà)，我不禁有些心酸，他們?cè)谔罩械纳钤撚卸嗥D苦啊。也許，太空生活用水的循環(huán)利用是否能夠?qū)崿F(xiàn)就需要看我們青少年這一代了。我相信，在不久的將來(lái)，一定會(huì)有更多的人對(duì)神秘的太空感興趣，愿意為我們的航天事業(yè)發(fā)揮出更大的力量，向我們“中國(guó)夢(mèng) 太空夢(mèng)”的實(shí)現(xiàn)靠近!

6月20日上午十時(shí)，這是一個(gè)激動(dòng)人心的時(shí)刻，中國(guó)將首次在神舟飛船上進(jìn)行太空授課。這是我國(guó)前所未有的，在全球來(lái)說(shuō)也是第二次。因此，神十太空授課不僅是舉國(guó)矚目的一次盛世，也是全球愛(ài)好天文學(xué)、物理學(xué)等領(lǐng)域?qū)W者、朋友的一次盛世。第一次太空授課是什么時(shí)候呢?其實(shí)，早在1985年，美國(guó)宇航局就提出了太空授課的構(gòu)想，并且為此訓(xùn)練了兩名女教師，一個(gè)是麥考利夫，一個(gè)是摩根。然而，令人遺憾的是，第二年飛船升空時(shí)，麥考利夫與飛船一同殞夢(mèng)地球上空——那次，飛船“挑戰(zhàn)者”號(hào)升空73秒后突然爆炸而破碎。然而，摩根卻并未放棄這個(gè)上天授課夢(mèng)，為此她又準(zhǔn)備了22年。終于，在2007年，她在國(guó)際空間站里進(jìn)行了世界上第一次的太空授課，通過(guò)視頻，給學(xué)生上了25分鐘課，并展示了宇航員在太空怎樣運(yùn)動(dòng)、在太空如何喝水等情景。無(wú)獨(dú)有偶，此次我國(guó)同樣是由女航天員來(lái)進(jìn)行授課，但授課的難度卻比摩根那次要大得多——此次王亞平主要是展示在失重環(huán)境下的一些物理現(xiàn)象，演示的不再是喝水、運(yùn)動(dòng)等我們都早已比較清楚的內(nèi)容，而是科技含量更高的物理概念。王亞平在此次講課中主要演示了五個(gè)實(shí)驗(yàn)，分別是質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺運(yùn)動(dòng)、水膜和水球等5個(gè)基礎(chǔ)物理實(shí)驗(yàn)，主要是讓青少年了解在失重條件下，物體運(yùn)動(dòng)會(huì)有何特點(diǎn)，液體表面張力有什么作用，同時(shí)加深對(duì)質(zhì)量、重量以及牛頓定律等基本物理概念的理解。這五個(gè)實(shí)驗(yàn)不要看起來(lái)簡(jiǎn)單，但其背后蘊(yùn)藏的物理知識(shí)卻是令人驚奇而深厚的!這次實(shí)驗(yàn)是他們事先自己劃定的嗎?其實(shí)不是。這次實(shí)驗(yàn)中的部分問(wèn)題是中國(guó)載人航天工程網(wǎng)所征集到的，這不僅是航天的一次突破，更是青少年自身的一次突破。因?yàn)橹挥芯哂醒菔緝r(jià)值的問(wèn)題才能被征集，這要求我們青少年需要補(bǔ)充更多的相關(guān)知識(shí)，讓自己從里到外充實(shí)起來(lái)，不能外強(qiáng)中干腹空空。有人詢(xún)問(wèn)太空中的生活用水是不是循環(huán)使用的。我對(duì)這個(gè)問(wèn)題也很感興趣。指令長(zhǎng)聶海勝告訴我們，飛船中的用水是從地球帶上來(lái)的，但目前還不具備循環(huán)利用功能，因?yàn)檫@需要更先進(jìn)的技術(shù)和復(fù)雜的設(shè)備。聽(tīng)了這話(huà)，我不禁有些心酸，他們?cè)谔罩械纳钤撚卸嗥D苦啊。也許，太空生活用水的循環(huán)利用是否能夠?qū)崿F(xiàn)就需要看我們青少年這一代了。我相信，在不久的將來(lái)，一定會(huì)有更多的人對(duì)神秘的太空感興趣，愿意為我們的航天事業(yè)發(fā)揮出更大的力量，向我們“中國(guó)夢(mèng) 太空夢(mèng)”的實(shí)現(xiàn)靠近!

王亞平太空授課觀后感

今天，神舟十號(hào)航天員在天宮一號(hào)開(kāi)展了別開(kāi)生面的太空授課，這可是在浩瀚的太空中，中國(guó)航天員首次在太空中授課。

此次太空授課由航天員王亞平阿姨擔(dān)任主講，聶海勝叔叔輔助授課，張曉光叔叔擔(dān)任攝像師。6月20日10時(shí)，電視上先播放了一些講述航天員在天宮太空生活的電視短片《航天員在太空的衣食住行》。又過(guò)了10幾分鐘，地面課堂與天宮一號(hào)建立了雙向通信鏈路，太空授課正式開(kāi)始。節(jié)目一開(kāi)始，王亞平阿姨緩慢地從一張小桌子后面升起，然后像魚(yú)一樣從桌子的上方游到桌子的前面，以一個(gè)特殊有趣的方式出場(chǎng)。緊接著聶海勝叔叔又向中小學(xué)生們展示了在現(xiàn)實(shí)生活中很難實(shí)現(xiàn)的高難度動(dòng)作，360度大轉(zhuǎn)體，這時(shí)，王亞平阿姨突然間像超人一樣擁有了強(qiáng)大的力氣，只憑借小小的一根手指就把聶海勝叔叔戳到了艙壁上，真是個(gè)女強(qiáng)人！緊接著，王亞平阿姨分別進(jìn)行了質(zhì)量測(cè)量、單擺運(yùn)動(dòng)、陀螺、水膜和水球等美妙的實(shí)驗(yàn)，展示了失重環(huán)境下物體運(yùn)動(dòng)的特性、液體表面張力特性等物理現(xiàn)象,并通過(guò)視頻通話(huà)，與地面課堂的中小學(xué)生們進(jìn)行了互動(dòng)交流。真羨慕這些能和王亞平阿姨互動(dòng)的學(xué)生們，因?yàn)檫@可是有史以來(lái)距離最遠(yuǎn)、最高的一次通話(huà)呀！

神十飛天，太空對(duì)接，美女航天員王亞平作為中國(guó)第一位太空教師，用自己的親身經(jīng)歷講授太空科學(xué)知識(shí)，她鏗鏘有力的聲音透過(guò)云層，傳遞到全國(guó)乃至世界的每一個(gè)角落，讓我們的地球母親也不禁為之震撼。應(yīng)該說(shuō)，這是中國(guó)航天事業(yè)的壯舉，它不僅標(biāo)志著中國(guó)已經(jīng)能夠熟練的運(yùn)用載人航天技術(shù)，也意味著我國(guó)的航天科學(xué)技術(shù)已經(jīng)向教育領(lǐng)域伸出了橄欖枝。

其實(shí)，太空授課并不是我國(guó)航天員的首創(chuàng)。早在1986年，美國(guó)“挑戰(zhàn)者”號(hào)就曾經(jīng)制定了“教師在太空”計(jì)劃，女教師考利夫被幸運(yùn)選中。然而，事與愿違，不僅考利夫沒(méi)能順利實(shí)現(xiàn)太空發(fā)聲，就連“挑戰(zhàn)者”號(hào)因意外爆炸，成為了太空實(shí)驗(yàn)的犧牲品。時(shí)隔21年之后，美國(guó)教師芭芭拉·摩根再戰(zhàn)太空，并在“奮進(jìn)”號(hào)內(nèi)講授了人類(lèi)有史以來(lái)的“太空第一課”。盡管整個(gè)過(guò)程只有短短的25分鐘，但是，它卻具有劃時(shí)代的意義，開(kāi)啟了人類(lèi)太空旅程的新篇章。此次，王亞平作為中國(guó)航天員的杰出代表，在300公里的太空傳遞科學(xué)知識(shí)，并用各種太空實(shí)驗(yàn)向世人展示宇宙的魅力，更是激發(fā)了無(wú)數(shù)學(xué)生對(duì)神秘太空的興趣。