圖源：央視(shì)新聞

每一(yī)項實驗背後

又(yòu)蘊含著(zhe)哪些(xiē)↕>←知(zhī)識點

這(zhè)些(xiē)知(zhī)識點<§會(huì)不(bù)會(huì)

成為(wèi)未來(lái)的(de)考點呢(ne)

 

劃重點！太空(kōng)授課背後蘊含了(le)這(zhè)些(xiē)知(zhī)識點

太空(kōng)轉身(shēn) 知(zhī)識點：角動量

在今天的(de)太空(kōng)授課中，三位航天員(yuán)首先為(wèi)大(φ ©dà)家(jiā)展示了(le)在太空(kōng)中轉∞₹±身(shēn)的(de)神奇現(xiàn)象。這(zhè)個(gè)原本在地(dì)面上(shàn"₹g)難度系數(shù)為(wèi)零的(de)普通(tōng)動作(zuò)，在太空(kōng)中☆£卻隐藏著(zhe)很(hěn)高(gāo)的(de)物(wù₩$¥£)理(lǐ)知(zhī)識。

中國(guó)科(kē)技(jì)館科(kē)普講師(sh≥✔ī)團副團長(cháng)陳征介紹說(shuō)，太空(kōng)轉身(shēn)實驗的(d‌€☆e)核心關鍵詞叫做(zuò)角動量。角動量是(shì)描述物(wù)體(tǐ)轉動的(de)物(wù)理(lǐ)量。這( ₩≤zhè)個(gè)試驗所展現(xiàn)的(de)是(shì)在微(wēi)重≈€β‌力的(de)環境中，航天員(yuán)在不(bù)接觸空(kōng)間(jiān)站(zhàn λ)的(de)情況下(xià)，類似于理(lǐ)想狀态下(xià)驗證&ld$₩quo;沒有(yǒu)外(wài)力矩，物(w<↔♣ù)體(tǐ)會(huì)處于角動量守恒”。航天員≤♠(yuán)上(shàng)半身(shēn)向左轉動時(shí)，按照(zhào)角動量守衡的ε>"(de)原則，下(xià)半身(shēn)就(jiù)會(hφ¶uì)向右轉。

另一(yī)個(gè)動作(zuò)是(shì)航天員(yuán)伸展身(shē✔★↕n)體(tǐ)的(de)時(shí)候，₹↓↕因為(wèi)質量分(fēn)布得(de)離(lí)旋轉軸比較遠(y♥♠σuǎn)，轉動慣性比較大(dà)，所以角速度就(jiù)減慢(Ω <≈màn)，通(tōng)俗地(dì)說(shu∏ε♣ ō)就(jiù)是(shì)轉得(de)慢(màn)了(le)。而當把四肢收回時(shí)'♣±÷，轉動慣性小(xiǎo)，角速度就(jiù)會(huì)增加，直≠←®♦觀感受就(jiù)是(shì)轉動速度變快(kuài)了(le)。

浮力消失實驗 知(zhī)識點：浮力與重力伴生(shē®λ®ng)

在很(hěn)多(duō)科(kē)幻電(diàn)影(yǐ★≥₹∑ng)中都(dōu)曾出現(xiàn)過這(zhè)樣的(de)鏡頭：一(yī)旦重力消失™β，浮力也(yě)就(jiù)沒了(le)，人(rén)們在遊泳的(de)時(shí)∑∑γ候都(dōu)會(huì)變得(de)更艱∞ €λ難。太空(kōng)老(lǎo)師(shī)王亞平所開(kāi)展的(de)浮‌♦✔ 力消失實驗，展現(xiàn)的(de)就(jiù)是(shì)這(zh↔•è)一(yī)現(xiàn)象。

陳征告訴記者，這(zhè)項實驗所展現(xiàn)的(de)是(shì)浮力和(hé)重力伴生(≤♠>¶shēng)的(de)現(xiàn)象。浮力來(lái)源于重力引起的(de)液體(tǐ)在不(​•∞"bù)同深度的(de)壓強差。當重力消失時(shí)，液體₹™ (tǐ)內(nèi)部壓強相(xiàng)同，浮力也(yě)就(jiù)消失了(le)。不(b•α™→ù)過地(dì)球表面難以讓浮力消失，這(zhè)個(gè)試驗很(h쀀§n)難直觀地(dì)展示出來(lái)。在空(kōng)間(jiā↑φβn)站(zhàn)的(de)微(wēi)重力條件(jiàn)下(xià)，浮力和(hé)重∞>≈>力之間(jiān)的(de)伴生(shēng)關系就(jiù)可(kě)以非常清↔←™楚地(dì)顯現(xiàn)。

水(shuǐ)球光(guāng)學實驗 知(zhī)識點：凸透鏡成像原理(lǐ)

航天員(yuán)葉光(guāng)富所展示的(de)太空(kōng)水(shuǐ)球光(guāβ↕ng)學實驗，則同時(shí)展現(xi✘₩≤φàn)了(le)三個(gè)物(wù)理(lǐ)原理(lǐ≤β)。

陳征介紹稱，當航天員(yuán)往水(shuǐ)球中打入一(γσ'yī)個(gè)氣泡，因為(wèi)在太空(kōng)中浮力已經消失了(le)，所以 α<≥氣泡不(bù)會(huì)向上(shàng)飄，而是(shì)老(lα₹ǎo)老(lǎo)實實待在水(shuǐ)球中，水(shuǐ★←₽)球因此被氣泡變為(wèi)了(le)兩部分(π♠fēn)，中間(jiān)是(shì)空(kōng)氣，氣泡周圍是(shì)水♥ ₹(shuǐ)。這(zhè)個(gè)時(shí)候整個(✔∏gè)水(shuǐ)球就(jiù)變成了(le)兩個(gè)透鏡，外(wài)圈成÷‍♠為(wèi)了(le)一(yī)個(gè)凸透鏡，所以呈現(xiàn£≤)出一(yī)個(gè)倒立的(de)像，內(nèi)圈相(xiàng)當于變成了(le)兩個(g‌₩è)凹透鏡的(de)組合，這(zhè)個(gè)時(shí×♦λ←)候又(yòu)出現(xiàn)了(le)一(←$yī)個(gè)正立的(de)像。因此可(kě)以在水(shuǐ)球中同時(s•₽δ↔hí)看(kàn)到(dào)一(yī)正一(yī)倒的(de)兩個(gè)像。

這(zhè)項實驗其實體(tǐ)現(xiàn)了(le)三個(gè)物(wù)理(lǐ)現☆£ (xiàn)象，首先就(jiù)是(shì)在失重環境下(xià)，水(shuǐ)滴會(huì±±)在表面張力的(de)作(zuò)用(yòng)下(xià)收縮←>成一(yī)個(gè)接近(jìn)完美(měi)球體(tǐ)的(de)水(shuǐ) ¥¶球，而在地(dì)面上(shàng)，因為(wèi)受重力影(yǐng)響，水(sh≈∞δuǐ)滴呈現(xiàn)為(wèi)水(shuǐ)滴形，幾乎不(b¶πù)可(kě)能(néng)獲得(de)一(yī)個(gè)完美(m"±↕αěi)的(de)水(shuǐ)球。其次，就(jiù)是(shì)這(zhè↓≠)個(gè)水(shuǐ)球可(kě)以被看(kàn)成是(shì)一(yī)個(gè)凸透鏡≥♥£，如(rú)果你(nǐ)站(zhàn)在這(zhè©♦​Ω)個(gè)凸透鏡的(de)兩倍焦距以外(wài"←☆±)，就(jiù)看(kàn)到(dào)的(de)就(jiù)是(shì)一(yī)個(gè)✘≠倒立的(de)實像。最後，就(jiù)是(shì)在®≤水(shuǐ)球中打入一(yī)個(gè)氣泡，因為(wèi)太空(kōng)♥¥★中浮力消失，這(zhè)個(gè)氣泡不(bù)會(huì)飄出來(♦ε₽lái)，它就(jiù)老(lǎo)老(lǎo)實實的(de)待在裡(lǐ₽§)邊。

這(zhè)個(gè)實驗在地(dì)面上(shàng)其實★♠可(kě)以通(tōng)過玻璃去(qù)模拟，但(dàn)♦φε​是(shì)肯定沒有(yǒu)水(shuǐ)球呈現(xiàn)的(de)效果好(δ&α≤hǎo)。

泡騰片實驗  知(zhī)識點：微(wēi)重力環境

圖片來(lái)源：央視(shì)新聞 ¶¶↓客戶端


圖片來(lái)源：央視(shì)新聞客戶端

航天員(yuán)所進行(xíng)的(♠φ™©de)泡騰片實驗，是(shì)本次太空(kōng•π)授課中的(de)一(yī)項趣味性實驗。

據介紹，在地(dì)面環境中，将泡騰片扔進水(shuǐ)球裡(lǐ)，就(πσ jiù)能(néng)看(kàn)到(dào)氣泡上(shàng)浮，可(kě)在中>π♣×國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zhàn)的(de)失重環境→"中，因為(wèi)浮力的(de)消失，泡騰片扔 α¥π進水(shuǐ)中的(de)産生(shēng★✘)的(de)氣泡不(bù)再上(shàng)浮，而是(shì)相(xiàng)互擠壓，最後就(→£ ‍jiù)會(huì)形成一(yī)個(gè)很(hěn)有(yǒu)意思的(de)樣子(zǐ∏¶×)，這(zhè)個(gè)水(shuǐ)球也(yě)會(huì)被氣泡撐得(de)更大(dà)，就☆₩☆(jiù)能(néng)看(kàn)到(dào)水(shuǐ)球一(yī)點點膨脹的(de)效果。"$₹≈

因為(wèi)空(kōng)間(jiān±♥)站(zhàn)和(hé)地(dì)面最大(d€≈à)的(de)不(bù)同就(jiù)是(shì)空(kōng☆$✔®)間(jiān)站(zhàn)是(shì)微(wēi)重力環境，但(dàn)是(↕∞®shì)微(wēi)重力環境對(duì)常人(rén)而言隻是(shì)一(yī)個→¶¥(gè)名詞，通(tōng)過這(zhè)些(xiē)實±σ驗大(dà)家(jiā)就(jiù)能(néng)←≈夠知(zhī)道(dào)微(wēi)重力環境下(xià)，許多∏¥π(duō)物(wù)理(lǐ)現(xiàn)象和(hé)± ↓"地(dì)面環境有(yǒu)所不(bù)同了←≤σ(le)。

在中國(guó)科(kē)技(jì)館科(kē)普講師(shī‍δ"₽)團副團長(cháng)陳征看(kàn)來(lái)，“它（天宮課堂）并不(bùαπ)是(shì)單純的(de)灌輸知(zhī)識，在看(kàn)完這(zh耠‌)些(xiē)實驗的(de)內(nèi)容後還(hái)可(kě≤≤€δ)以讓孩子(zǐ)們自(zì)己再去(qù)探索還(hái)會↕≈π∑(huì)發生(shēng)什(shén)麽↕ε←≤，讓孩子(zǐ)們在地(dì)面上(shàng)去(qù)嘗試更多(duō)可(kě)能Ω ↓$(néng)的(de)方案。讓孩子(zǐ)們去(qα←♦ù)了(le)解這(zhè)背後更深層次的(de)東(dōng)西(xī)。”$✔λ>

各位老(lǎo)師(shī)家(jiā)長(cháng)，

航天員(yuán)的(de)太空(kōng)授課內(nèi)容，

也(yě)許會(huì)成為(wèi)

以後考試的(de)考點呢(ne)。

當然對(duì)孩子(zǐ)來(lái)說(shuō)ε &<，

比考試更重要(yào)的(de)是(shì)用(yòng)實驗的(de)方式，

去(qù)激發孩子(zǐ)們的(de)好(hǎo)奇心、

激發孩子(zǐ)們探索宇宙的(de)願望。