神十太空课堂直播_神十在太空进行了那些实验[物理]

精选知识

6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中国首次太空授课,女航天员王亚平担任主讲,成为中国首位“太空教师”.图为王亚平做“小球实验”.（视频截图）

6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中国首次太空授课,女航天员王亚平担任主讲,成为中国首位“太空教师”.图为航天员王亚平在太空“玩陀螺”.（视频截图）

6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中国首次太空授课,女航天员王亚平担任主讲,成为中国首位“太空教师”.图为王亚平进行“水膜”演示.（视频截图）

6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中国首次太空授课,女航天员王亚平担任主讲,成为中国首位“太空教师”.图为王亚平“玩水球”.（视频截图）

6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中国首次太空授课,女航天员王亚平担任主讲,成为中国首位“太空教师”.图为三名航天员向地面的同学们挥手致意.（视频截图）

中新网北京6月20日电 题：中国首次航天员太空授课活动侧记

这是中国最高的讲台——在远离地面300多千米的天宫一号,神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王亚平为全国青少年带来神奇的太空一课.

这是中国最大的课堂——从首都北京到祖国四面八方,8万多所中学、数千万名师生通过广播、电视和网络直播,共同收听收看航天员太空授课,一同领略奇妙的太空世界.

6月20日上午,中新网记者来到设在中国人民大学附属中学的太空授课地面课堂,与300余名中小学生一起,现场聆听航天员老师讲课.

序曲：来自太空的问候

10时许,北京市101中学物理教师史艺和人大附中物理教师宓奇登上讲台.简短的开场白之后,两位老师为同学们播放了一段精心剪辑的电视短片——《航天员在太空的衣食住行》.尽管同学们早已从科普读物和影视作品中了解到失重环境的奇妙,可是从大屏幕上看到神舟十号航天员像鱼儿一样自由游弋,仍不时发出阵阵低语和清脆的笑声.

10时11分,北京航天飞行控制中心报告,已建立与航天员的双向通信链路.神舟十号航天员的身影清晰呈现在大屏幕上,他们身着蓝色舱内工作服,面带微笑向地面课堂的同学们挥手致意：“同学们,你们好!”

“我是王亚平,本次授课由我来主讲.”航天员王亚平轻点脚尖,向天宫一号舱内摄像机镜头缓缓飞来.为了备好课,这位“主讲”可没少下功夫,不仅精心准备了授课内容,向专业教师虚心请教讲课技巧,还对个人形象进行了精心设计——扎起了秀气的马尾辫.只不过,在失重环境下,精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”,惹得同学们笑作一团.

“大家好!我是聂海胜,担任本次飞行任务的指令长.”指令长屈尊当起了“助教”,负责配合“主讲”管理教具,维护课堂秩序.由于天宫一号是精密的飞行器,航天员们的授课活动必须小心进行,既不能动作幅度太大、干扰到正常飞行,还要当心漂浮的实验器材、液滴影响到航天器安全.

“大家好!我是张晓光,本次太空授课任务,我担任摄像师.”在失重环境下,保持自身平衡并不容易.张晓光要先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,才能把太空授课的精彩图像传回地面课堂.

实验一：质量测量演示——

没有了重量,是否意味着失去质量?

3位航天员老师“站”稳后,先给同学们露了几手“功夫”——“悬空打坐”、“大力神功”.在失重环境下,航天员们都成了“武林高手”,博得同学们阵阵喝彩.

航天员的表演给同学们带来了疑问：在地面上,人们一般用天平、台秤、托盘秤、杆秤、弹簧秤测量物体受到的重力,从而计算物体的质量.那么,失重环境下怎样测质量呢?

航天员老师用天宫一号上的质量测量仪现身说法.他们从天宫一号的舱壁上打开一个支架形状的装置,航天员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LED屏上显示出数字：74.0,这表示聂海胜的实测质量是74千克.

王亚平向同学们解释道,天宫中的质量测量仪,应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F(力)=m(质量)×a(加速度).质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F,同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度(a=v／t),就能够计算出物体的质量(m=F／a).

认真的王老师还给同学们布置了一道课后思考题：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?

实验二：单摆运动演示——

太空中的机械钟表走得更准还是静止不动?

演示完质量测量,航天员们又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆.

T型支架上,用细绳拴着一颗明黄色的小钢球.王亚平把小球轻轻拉升到一定位置放手,小球并没有出现地面上常见的往复摆动,而是停在了半空中.王亚平用手指沿切线方向轻推小球,奇妙的现象出现了,小球开始绕着T型支架的轴心做圆周运动——而在地面对比试验中,需要施加足够的力,给小球一个较大的初速度,才能使它绕轴旋转.

太空实验趣味无穷,地面课堂的学生们也不失时机地向航天员提出他们关心的问题.人大附中早培班学生徐海博举手提问：“航天员老师,您在太空中有没有上下方位感?”

为了回答同学的提问,航天员王亚平在聂海胜的帮助下表演了一套“杂技”动作,分别进行了悬空横卧和倒立.看到航天员老师的精彩表演,同学们兴奋地鼓起掌来.

实际上,航天员在太空中无所谓上和下的方位区别.不过,为了便于工作生活,航天员们为天宫一号人为定义了上和下,把朝向地球的一侧定义为下,并专门在“下方”铺设了地板.

实验三：陀螺演示——

高速旋转的陀螺为什么不会倒下?

物理学原理告诉我们,高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性.在太空失重环境下,这一特性更加直观地呈现出来.

航天员王亚平取出一个红黄相间的陀螺,把它静止悬放在空中.用手轻推陀螺顶部,陀螺翻滚着飞向远处.紧接着,王亚平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.

王亚平介绍说,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.

实验四：水膜演示——

天宫里有没有“飞流直下”的瀑布?

阳光下五彩缤纷的肥皂泡、能够让硬币漂浮的山泉水,总是带给人们很多遐想.这些都是液体表面张力在发挥着神奇作用.

只不过,在地面上,液体表面张力难以抗衡地球引力的影响,只有经过特殊处理的肥皂水、富含无机盐的矿泉水才能表现出比较强的张力特性.但是,在太空失重环境下,液体的表面张力特性便突显出来.

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,与天宫一号舱壁上鲜艳的五星红旗图案交相辉映,更显得美轮美奂.

王亚平笑着说：“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,因为,失重环境下水不可能飞流直下.”

接着,她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中,慢慢抽出金属圈,便形成了一个漂亮的水膜.轻轻晃动金属圈,水膜也不会破裂,只是偶尔会甩出几颗小水滴.随后,王亚平又往水膜表面贴上了一片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好.这些在地面难得一见的奇特景象,引起了地面课堂同学们的连声惊叹.

实验五：水球演示——

用神奇的液体表面张力变个“魔法”

液体表面张力的威力竟如此神奇!普通的饮用水还能变成更加神奇的“魔法水球”.

王亚平用金属圈重新做了一个水膜,然后用饮水袋慢慢地向水膜上注水,不一会儿,水膜就变成了一个亮晶晶的大水球,水球中还有一串珍珠般的小气泡,仿佛银河系中的繁星点点.聂海胜取出一支注射器抽出水球中的气泡,试验继续进行.

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,红色液体慢慢扩散开来,晶莹透亮的水球变成了粉红色,令人啧啧称奇.

其他类似问题

问题1：神十太空授课实验原理,要想回答简答题一样[物理科目]

实验一：质量测量

物体受到的力=质量×加速度.如果知道力和加速度,就可算出质量.

在宇宙飞船上,还设计一个光栅测速系统,可测出身体运动的加速度.

用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度(a=v／t),就能够计算出物体的质量(m=F／a).牛顿第二定律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,因此在太空和地面都是成立的.

实验二：单摆运动

在地面,单摆的运动周期与摆的长度、重力和加速有关.但在失重的状态,没有了回复力,钢球就静止在原始位置.这时,细绳并没有给球拉力.

手推小球,相当于给了小球一个初始速度,同时细绳又给小球提供了拉力,细绳拉力平衡离心力,小球便绕着支架的轴心做圆周运动.如果没有细绳的拉力,小球就做匀速直线运动.而在地面,空气的阻力使物体的速度越来越慢,重力则使物体向下掉.

实验三：陀螺运动

转动的陀螺具有定轴性.何为“定轴性”?就是当陀螺转子以高速旋转时,在没有任何外力矩作用在陀螺仪上时,陀螺仪的自转轴在惯性空间中的指向保持稳定不变的特性,也称为稳定性.转子的转动惯量愈大,稳定性愈好； 转子角速度愈大,稳定性愈好.

定轴性遵守角动量守恒定律——在没有外力矩作用的情况下,物体的角动量会保持恒定.航天员瞬时施加的干扰力不能产生持续的力矩,由于角动量守恒,高速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,使其旋转速度逐渐降低,不能很好地保持旋转方向.

实验四、五：制作水膜、水球

液体表面层内分子间存在着的相互吸引力就是表面张力,它能使液面自动收缩.表面张力是由液体分子间很大的内聚力引起的,在太空与地面液滴产生表面张力的原理以及表面张力大小都是一样的.只是,在失重的状态下,表面张力表现更为明显.失重时,水珠之间没有了重力的挤压,液滴在表面张力的作用下,都形成了最完美的球形.

液体跟气体接触的表面存在一个薄层,叫做表面层,表面层里的分子比液体内部稀疏,分子间的距离比液体内部大一些,分子间的相互作用表现为引力,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,就是表面张力.微观表现为分子引力,宏观体现即液体表面的张力.当针尖戳入水球时,水的表面张力依然存在,故水球不被破坏.

问题2：神十的发射过程,神十在太空进行了哪些科学实验?神十发射成功的重大意义有哪些?[语文科目]

溢出效应

　　1970年,赞比亚的一名修女写信给美国宇航局（NASA）科学副总监恩斯特·史都林格.她在信中问到,地球上还有那么多儿童在挨饿,为什么要去探索火星?史都林格在回信中说：“通往火星的航行并不能直接提供食物解决饥荒问题.然而,它所带来的大量的新技术和新方法可以用在火星项目之外的领域,这将产生数倍于原始花费的收益.”有人将这称为“溢出效应”.

　　上海航天技术研究院的专家陶建中最近表示,“神舟十号”的太阳能电池转化效率达到26%左右,在世界上处于领先水平.如果该技术能够继续研发,进一步降低成本,将可以极大地改变我们的生活.

　　中国航天系统科学与工程研究院院长王昆声表示,我国近年来开发使用的1100多种新材料中,80%左右是在航天技术的牵引下研制完成的.

　　在“神舟七号”的任务中,中国曾第一次开展固体润滑材料的外太空暴露试验.中国科学院兰州化学物理研究所和光电研究院的研究人员试验了两千多次后,研制出了能够可靠锁紧和便于解锁的实验装置.在太空时,航天员通过简单的动作,就能将试验装置取下和回收.这个实验后来的成果就是获得一种新型的润滑油和一种新型的润滑脂,它们都可以帮助解决空间遥感仪器精密轴承的润滑问题.从中国的第一颗人造卫星开始,固体润滑材料就被用于航天器.也有一些润滑产品后来进入民用领域,用于汽车和家电当中.

　　解答争论

　　对于科学家们来说,一些在地球上解决不了的问题,到了太空微重力环境之下就迎刃而解了.

　　植物学家们早就发现,植物在向上生长的过程中,其顶端是摆动上升的.人眼直接观察很难看到植物这种相对缓慢的运动,但是用延时摄影技术拍摄下来就很明显了.对于这一现象的解释,长期以来存在两种假说.

　　最早提出解释的是达尔文,他认为这种运动是植物内在的行为.但是瑞典的两名学者则认为植物的摆动仅仅是它感应重力的结果.假如我们将一株植物根部向上倒立过来,它会知道自己被倒置了,然后让根和茎向反方向生长.这是因为植物内部存在一种与人类的耳石相似的物质,能够让它根据重力寻找平衡.后一种假说的提出者则认为,植物在平衡的过程中总是会矫枉过正,然后不得不再往另一个方向调整,接着又过头,于是再调整……如此循环.

　　这两种假说究竟哪个正确,直到太空时代的到来才得以判别.最早在上世纪60年代,科学家在卫星上搭载了植物,想看看在失重环境下,植物会怎样运动.这一次实验没有得到确定的结论.后来在国际空间站的任务当中,这个问题才终于得到解答.在失重环境下,植物的摆动幅度变小了；人工模拟重力后,它又恢复到在地面时的摆动幅度.这说明,达尔文是正确的,摆动是内生的,重力的效果是加大这种运动.

　　生理检测

　　神舟飞船上的许多空间科学实验都与人体密切相关.在“神舟九号”的实验任务中,中国科学家首次在微重力环境下进行了系统的人体生理学实验,在任务飞行前、中、后同步检测动脉脉搏、静脉脉搏、脑电和眼动.

　　在这次任务中,研究人员还积累了航天员的骨代谢数据,以研究在失重环境下如何防止骨丢失.“神舟九号”共进行了15项航天医学相关实验,包括失重条件下扑热息痛的药代动力学研究、航天员睡眠清醒生物周期节律监测等.

　　在这些课题中,许多有趣的科学问题有待解答.比如,在以往的空间和模拟微重力的实验中,科学家都观察到了人和动物骨质疏松的发生,但是究竟是什么机制造成这样的结果尚不清楚.

意义.

1

、神舟十号发射成功

中国进入应用性太空飞行时代.

2

、中国通过自己的努力已经完全掌握建设和运行可供人长期居住的太空站

的关键技术,这具有里程碑的意义.

3

、

这是神舟飞船的第

10

次发射,

距离航天员杨利伟乘坐神舟五号飞船首飞

太空恰好

10

年.这一期间,共有

10

名中国航天员进入太空.

“神州十号”

的成功发射,

标志着我们这种航天实力的进步,

军事力量的提

升,

太空资源的了解!

无疑为中国在不远的将来拥有永久性空间实验站又迈出了

坚实的一步,

是中国逐渐成为太空强国的一个缩影.

此时中国人在探索未知宇宙

的梦想和实践又翻开了新的一页.

我国已经完全掌握建设和运行可供人长期居住的太空站的关键技术,

这具有

里程碑的意义!

问题3：神9是否会进行太空性爱实验?提这问题并没有调侃的意思,只是想知道有没有这个可能?

现在只有美国试过,中国的载人航天才发展到一个初步阶段,大多是进行人体正常生活的锻炼,适应太空生活,不会实验你说的那些的

问题4：神十授课 太空称重实验原理

根据牛顿第二定律：物体受到的力等于它的质量乘以加速度,航天员设计了一个“弹簧-凸轮”机构,能够产生一个恒定的力,还设计了一个光栅测速系统,能够测出身体运动的加速度.根据牛顿第二定律,就可以算出身体的质量了.

问题5：关于神十太空课堂测质量的问题王亚平留了个实验,说用弹簧来测质量,利用两个物体运动频率不同来测,这是怎么测的?[物理科目]

在地面弹簧测量质量,是利用弹簧被重力拉长的原理.而在天空中,虽然没有重力,但是依然存在惯性.惯性会和弹力产生平衡.也就是将弹簧人为拉长（超过惯性产生的拉长长度）,这时质量重的和轻的,因惯性不一样,而使弹簧恢复停止不动时的长度不一样.根据长度,便可知惯性大小,再根据惯性就可知质量大小.