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)¶ε​"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(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(shàng)難度∞♦£系數(shù)為(wèi)零的(de)普通(tōng)動作(zuò)，在太空(kōn∏φΩg)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(shī)團副團長(cháng)陳征介紹說★φε(shuō)，太空(kōng)轉身(shēn)實驗的(de)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(z§↕hè)個(gè)試驗所展現(xiàn)的(de)是(shì)在微(wēi)重力的(de)₽₽環境中，航天員(yuán)在不(bù)接觸空(kōng)間(jiān)站(zhàn)的(de)​"情況下(xià)，類似于理(lǐ)想狀态下(xià)驗證&l'>dquo;沒有(yǒu)外(wài)力矩，物(wù)體(t™φǐ)會(huì)處于角動量守恒”。航•↕☆Ω天員(yuán)上(shàng)半身(shēn)向左轉動時(shí)，按照(zhào)角動×'↔量守衡的(de)原則，下(xià)半身(←¶™→shēn)就(jiù)會(huì)向右轉。

另一(yī)個(gè)動作(zuò)是(shì)航天員(yuán)伸展身 ↑>(shēn)體(tǐ)的(de)時(shí) β候，因為(wèi)質量分(fēn)布得(de)離(lí)旋轉軸比較遠(yuǎn)，轉動慣性∏β↓比較大(dà)，所以角速度就(jiù)減慢(màn)，通(tōng)俗地(dì)說♦"×ε(shuō)就(jiù)是(shì)轉得(de)慢(màn)了(le)。而當把四肢收回時(shí♣♣φ)，轉動慣性小(xiǎo)，角速度就(jiù)會(huì)增加，直觀感受就( δjiù)是(shì)轉動速度變快(kuà₽∏£∑i)了(le)。

浮力消失實驗 知(zhī)識點：浮力與重力伴生(shēng)

在很(hěn)多(duō)科(kē)幻電(diàn)影(yǐng)中都(dōu←')曾出現(xiàn)過這(zhè)樣的(de)鏡頭：一(yī)旦重力₹™λ¶消失，浮力也(yě)就(jiù)沒了(le)♣λ，人(rén)們在遊泳的(de)時(shí)候‍λ₽都(dōu)會(huì)變得(de)更艱難。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$¥(de)現(xiàn)象。浮力來(lái)源于重力引起的(de)液體(tǐ)在不(bφ®♥Ωù)同深度的(de)壓強差。當重力消失時(shí)，液體(tǐ)內(nèi)部壓強相(xià→∑ng)同，浮力也(yě)就(jiù)消失了(le)。不(bù)過地→₽βλ(dì)球表面難以讓浮力消失，這(zhè)個(gè)試驗很(hěn)難直觀地(dì)展示出來(lá×↕i)。在空(kōng)間(jiān)站(zhà←$σn)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™₹±δ(dì)顯現(xiàn)。

水(shuǐ)球光(guāng)學實驗 知₹λ←₹(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(guāng)學實驗，則同時(shí)展現(xiàn)λ✘'≤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(yī)個(gè↓π)氣泡，因為(wèi)在太空(kōng)中浮力已經消失♣λ ↔了(le)，所以氣泡不(bù)會(huì)向上(shàng)飄，而是(shì₹®π)老(lǎo)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(fēn)，中間(jiān)$♠是(shì)空(kōng)氣，氣泡周圍是(shì)水(shuǐ)。∞↕÷這(zhè)個(gè)時(shí)候整個(gè)水(shuǐ)球就£€λ(jiù)變成了(le)兩個(gè)透鏡，外(wài)圈成為(wèi)了(le)一(y♠∏>£ī)個(gè)凸透鏡，所以呈現(xiàn)出一(yī)α≠個(gè)倒立的(de)像，內(nèi)圈相(xiàn₽εg)當于變成了(le)兩個(gè)凹透鏡的(de)組合φ≤±λ，這(zhè)個(gè)時(shí)候又(yòu)出現(xiàn)了(le)一λβ¥(yī)個(gè)正立的(de)像。因此可(kě)以在水(shuǐ)球中同時(‍$πshí)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(↕₽•εxià)，水(shuǐ)滴會(huì)在表面張力的(de)作(z∏✘☆uò)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(shuǐ)滴呈現(x✘ ♦δiàn)為(wèi)水(shuǐ)滴形，幾乎不(bù)可(kě)能(néng)獲得(de¶>♥)一(yī)個(gè)完美(měi)的(de)水(shuǐ)球。其次，就(jiù)是(shì)這(©→§♣zhè)個(gè)水(shuǐ)球可(k≠↕Ω↓ě)以被看(kàn)成是(shì)一(yī)個(gè€γ×)凸透鏡，如(rú)果你(nǐ)站(zhàn∞→)在這(zhè)個(gè)凸透鏡的(de)兩倍焦距α'≠→以外(wài)，就(jiù)看(kàn)到(dào)的(de)就(jiù)是(s£$​→hì)一(yī)個(gè)倒立的(de)實像。最後，就(jiù)是(shì)•×≤™在水(shuǐ)球中打入一(yī)個(gè)氣泡，因為(wèi)太空(kōng)中浮力消失，這($✘zhè)個(gè)氣泡不(bù)會(huì)飄出來(‍↔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)是(shì)肯定沒有(yǒu)水(shu​™£ǐ)球呈現(xiàn)的(de)效果好(hǎo)。

泡騰片實驗  知(zhī)識點：微(w☆♠ēi)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(de)泡騰片實驗，是(shì)λσπ本次太空(kōng)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(jiù)能(néng)看(kàn)到(dΩ"εào)氣泡上(shàng)浮，可(kě)在中國(guó)空(kōng)間(jiān)站(zh "€àn)的(de)失重環境中，因為(wèi)浮力的(de)消失，泡騰片扔±±δ™進水(shuǐ)中的(de)産生(shēn÷λδg)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(dδ÷≈ào)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(dà)的(de)不(bù)同就(jiù)是(shì)空(kōng)間 ↑(jiān)站(zhàn)是(shì)微(w×↓×ēi)重力環境，但(dàn)是(shì)微(wēi)α♣≥重力環境對(duì)常人(rén)而言隻是(shì)一(yī)個(g♣¶→è)名詞，通(tōng)過這(zhè)些(xiē)實驗大(dà)家(jiā)就(jiùπβ)能(néng)夠知(zhī)道(dào)微(wēi"σ)重力環境下(xià)，許多(duō)物(wù)理(lǐ)現(xiàn)象和(★ε✔hé)地(dì)面環境有(yǒu)所不(bù)同​♠γΩ了(le)。

在中國(guó)科(kē)技(jì)館科(kē)普講師(shī)團副團長(cháng)陳 φ•"征看(kàn)來(lái)，“它（天宮課堂）并不(bù)是×'∞£(shì)單純的(de)灌輸知(zhī)識，在看(kàn)完這(∞★∞zhè)些(xiē)實驗的(de)內(n<απèi)容後還(hái)可(kě)以讓孩子(zǐ×≈∑)們自(zì)己再去(qù)探索還(hái)會(∑δhuì)發生(shēng)什(shén)麽，讓→♣¶孩子(zǐ)們在地(dì)面上(shàng)去(qù)嘗試更多(duō)可><∞✔(kě)能(néng)的(de)方案。讓孩子(zǐ)£₩÷們去(qù)了(le)解這(zhè)背後更深層次的(de)東(dōng)西(xī)¥₩。”

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)，

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。