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本栏目想请这位物理老师当[栏目主持人]!

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 楼主| 发表于 2013-6-21 15:05:13 | 只看该作者
□天地课堂  太空教师“飞进”课堂
  昨天上午10时11分,北京航天飞行控制中心报告,已与天宫一号内的航天员建立双向通信链路。
  “同学们,你们好!”大屏幕上,身穿蓝色航天服的王亚平飘浮着来到镜头前,微笑着与大家招手见面,她就是这堂课的主讲教师。为了备好课,她精心准备了授课内容,向专业教师虚心请教讲课技巧,还扎起了秀气的马尾辫。不过,在失重环境下,精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”。
  指令长聂海胜责任重大,作为“助教”负责看管教具。同时,他还将照管天宫一号和神舟十号组合体的飞行,并用专用耳机与地面保持联络,以备处置意外情况。航天员张晓光担任太空课堂的摄影师。他用束缚带把自己固定在舱壁上,保持身体平衡,地面看到的直播画面,很多都来自他的手持摄像机。
  聂海胜打坐王亚平一指禅
  “现在我们是在远离地面300多公里的天宫一号实验舱里向大家问好。同学们都知道,失重是太空环境中最独特的现象,那么首先让我们的指令长来给大家表演几个高难度的动作吧”,刚开始讲课,两位老师就让地面的学生大开眼界。
  聂海胜盘起双腿,慢慢飘了起来,做了一个精彩的“悬空打坐”。“我还有‘大力神功’呢”,话音刚落,王亚平伸出一指,轻轻一点,聂海胜就向舱后飞去,边飞还边翻跟斗,引来地面的掌声和笑声。“怎么样,很厉害吧。”王亚平笑着对学生们说:“在太空失重环境中,我们个个都像是身轻如燕的武林高手。”
  A04-A05版采写京华时报记者张灵 郭莹 商西综合新华社中新网
  [太空]昨天,王亚平展示的第一个实验是质量测量。在太空微重力环境下,如何称人的体重呢?王亚平请指令长聂海胜展示如何使用天宫一号中的质量测量仪来称体重。只见聂海胜飘到测量仪前,抓住仪器上几个扶手,牵引测量仪的钢丝绳拉开又回来,一旁的电子屏上就显示出聂海胜的体重:74千克。
  [地面]26名同学中选出了一胖一瘦两人,“如何利用体重计让瘦同学增重、胖同学减重?”在尝试了各种方法后,同学们发现,瘦同学慢蹲快站,体重计显示的数字变大了;胖同学快速下蹲后,体重计显示数字则变小了。温老师介绍,这就是“增重”和“失重”现象,类似乘坐电梯在起降瞬间时的感受。
  [解答]航天中学温鹏老师说,地面体重计要求人保持静止站立状态,重力与体重计支持力是相等的。太空失重,支持力为零,体重计测不出来。王亚平介绍,太空测重仪通过“弹簧—凸轮”机构产生恒定力,把聂海胜拉回到初始位置。光栅测速系统测出身体运动的加速度。根据牛顿第二定律F=ma,算出身体重量。
  [太空]王亚平演示的第二个实验是单摆实验,她拿出一个支架,用细绳将小球连接在支架上,形成了一个单摆。只见王亚平将小球轻轻拉起,神奇的一幕发生了:小球在空中缓缓地悬浮着。接下来,王亚平推了小球一下,小球开始绕着摆轴做起了匀速的圆周运动。
  [地面]在教室里,同学们的桌前也放置着这样的支架。但当大家拿起小球到一定角度松手后,小球便在空中划着弧线开始往复摆动。紧接着,再把小球使劲儿一推,小球也绕着摆轴做起了圆周运动,但只绕了几圈后,便停了下来。
  [解答]温鹏说,究其原因还是因为重力作用不同。小球因重力作用下坠,在细绳的拉动下,做起简谐运动。再给它一个比较大的外力,它也会开始圆周运动。但同时,在重力作用下,小球不停地改变运动状态,所以不能像在太空中那样不停地转圈,最终停了下来。
  [太空]陀螺是很多人儿时的玩具,大家对它并不陌生。在太空中,王亚平分别展示了静止的陀螺和高速旋转的陀螺在太空的状态。王亚平先对一枚悬空静止的陀螺施加干扰力,陀螺翻滚着向前运动,轴向发生了很大改变。随后,再让陀螺旋转起来,这次,陀螺不翻滚了,晃动着向前走。
  [地面]在地面上同学们在老师的指导下,先让陀螺高速转动起来,然后用手轻轻触碰,陀螺并未改变转动轨迹,仍然稳定转动。据了解,这涉及陀螺的定轴性原理,实际上在中学课本中并未涉及,属于大学知识范畴。通过太空实验演示,让这一略显深奥的物理知识得到了很直观的展示,学生们理解起来并不难。
  [解答]温鹏说,高速旋转的陀螺具有很好的定轴性,这一定轴特性在天上地上是完全一样的。太空环境中,静止的陀螺它的轴是不固定的,加之没有重力,会翻滚着运动。而一旦旋转运动后,由于是围绕轴运动,即使有干扰力,陀螺仍会稳定旋转。正因为陀螺的这一特殊的稳定性,在航海、航天中均使用到陀螺仪。
  [太空]王亚平取出了一个金属圈,把它插入装满饮用水的自封袋中再慢慢抽出来,圈中结了一个透明的水膜。轻轻地来回晃动中,水膜完好无损。“我想如果诗人李白在天宫中生活,大概他就写不出‘飞流直下三千尺’的诗句了,因为在失重状态下,根本就不可能会‘飞流直下’”。
  [地面]在地面上,同学们费尽九牛二虎之力,也难以和太空中的王亚平PK。学生们用准备好的吹泡泡筒,轻而易举地制造出了泡泡膜,但却不能像王亚平一样,和泡泡玩“游戏”,泡泡坚持不过几秒就破裂了。紧接着,大家又试图用清水吹出泡泡,但也全部失败了。
  [解答]温鹏老师说,在太空失重状态下,水的表面张力变大,能轻松地形成水膜。在地面上形成水膜是很难的,因为有重力的影响,一出水就会破裂,而在太空失重环境中,水的表面张力就会大显神威。
  [太空]王亚平用注射器往水球中先后注射了两个水泡,与地面上不同,这两个水泡并未融合在一起,而是单独存在着。随后,王亚平又用针筒向水球中注入了红色的液体,红色的液体在水球中慢慢弥漫,最终将透明的水球染成了红色水球。
  [地面]一位同学用红墨水把一个烧杯中的纯净水染成红色,之后用滴管吸出一些水,再把它从滴管中缓缓挤出。另一位同学则用放大镜观察挤出的水是什么形态。“是水滴形的,下面大上面小,跟太空里的不一样。”学生们争先说出自己的观察结果。
  [解答]为什么水滴在太空中能成为一个标准的圆形呢?温鹏解释道,由于在太空中没有外力影响,水只有表面张力,在表面张力作用下水会形成一个表面积最小的形状,也就是球形。而在地球上,由于重力作用,水滴下来只能形成液滴状。
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 楼主| 发表于 2013-6-21 15:05:34 | 只看该作者
□天地互动实验用水可以循环使用吗?将来空间站循环用水  人大附中高二年级学生司紫硕:刚才的水实验我觉得非常非常有趣,我还想知道的就是这些实验用水是你们从地面直接带上去的?还是在天宫生活中循环再生的?之后这些水还能够被回收起来再利用吗?
  聂海胜:我们在天宫一号上使用的水都是从地面上带来的,在太空中资源循环利用是非常重要和有价值的,这需要先进技术和复杂设备。因此,针对短期飞行还是一次性用水更经济,我国空间站将采用先进的资源再生和循环利用技术。在天宫一号里,我们也进行了部分相关关键技术的验证实验。我国科研人员将会把中国空间站建设成为运行高效、节约的空间站。
  看到太空垃圾了吗?
  发射前就作了预警分析
  北师大附中高一学生毛思锐:在太空中能看到太空垃圾吗?天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施呢?
  王亚平:在飞行的这几天,我们还没有看到太空垃圾,不过事实上太空垃圾确实是存在的。虽然它与航天器相撞的几率很小,但是数量却不少,一旦与航天器相撞,后果将不堪设想。因此,在发射前我们就对太空垃圾进行了预警分析,也对天宫一号采取了相应的规避和防护措施,以确保航天员的安全。
  怎么应对失重对身体的不利影响?
  体育锻炼、药物和体液重新分布
  潞河中学高一学生韩苏阳:在太空中需要生活很长时间,采取了哪些措施来应对失重环境对身体的不利影响?
  聂海胜:在太空,航天员会遇到失重、噪声、狭小密闭环境等不利因素的影响。失重会造成人体心血管失调、骨丢失、肌肉萎缩等。为对抗失重,我们通常采用体育锻炼、药物和体液重新分布等方法来进行防护。这次我们带来了很多设备,比如企鹅服、套袋、拉力器、自行车供量计等。刚才授课的小讲堂,就是自行车供量计改装的,等一会儿重新组装成为体育锻炼的太空自行车。
  星星会闪烁吗?看见UFO了吗?
  每天看16次日出还没看到UFO
  史家小学读四年级邱甜:在天空中看到的景象和在地面上看到的有什么不同?星星会闪烁吗?能看见UFO吗?
  王亚平:这确实是一个很奇妙的问题。透过舷窗我们可以看到美丽的地球,还可以看到日月星辰,但是到现在为止我还没有看到UFO。由于我们处于大气层之外,没有了大气的阻挡和干扰,我们看到的星星格外明亮,但是星星不会闪烁。同样,由于没有了大气对光的散射作用,我们看到的天空不是蓝色的,而是青翠的黑色。另外我要告诉你们一个很奇妙的现象,现在我们每天都可以看到16次日出,因为我们每90分钟就可以绕地球一圈。
  □实验揭秘
  时间限制许多实验未演示
  昨天,太空授课备课组组长邸乃庸表示,“太空授课”对青少年教育非常重要。可以让孩子们知道太空是什么样的环境,跟地面有什么不一样,它会产生什么样奇特的现象,将这些呈现给学生,能够引起学生进一步扩大领域的思考,使中小学生以后再考虑问题的时候,能够更加全面,同时也更加能够激发青少年的科技热情。
  他介绍,为使太空授课呈现良好效果,国家专门成立了专家组,“最初,专家们提出了很多实验,但是不可能都做,最后选择的是可视性好,便于操作的实验”。邸乃庸说,此次选择的都是物理实验,此前专家组也考虑进行化学实验,虽然太空中化学实验中的一些溶液变化与地面实验不同,但这需要靠航天员进一步解说。最终,专家组选定用眼睛可直观看出来的物理实验。此外,实验选择上还考虑了航天员是否容易操作及使用简单的用具。因为航天员并不是实验人员,实验的主要目的是告诉学生失重环境与地面不一样。
  他透露,在最初的设计中,远不止昨天现场演示的实验,但由于受到时间限制,最终只演示了这么多内容。对于昨天航天员的实验表现,邸乃庸表示非常满意。
  教具飞天成本约达35万元
  太空授课教案组金声老师介绍说,太空授课计划其实在一年前就开始筹备,本想神九时进行,但神九升空时间较短,而且神九的主要任务是对接任务,所以太空授课计划最终在神十实现。
  去年9月开始,太空授课教案组开始广泛征求各方意见,确定实验计划。在天宫一号中呈现的几个实验,都是经过反复推敲、精挑细选的。“实验的选择主要考虑到科普性、可视性、教育性和可实施性四个方面。最终确定演示失重环境中的力学原理和液体表面张力。”
  金声介绍,往太空带物品不是斤斤计较,而是克克计较。但这次为了太空教学,带上天宫一号的“教具”总重量是2.9公斤,也体现了国家对这次太空授课的重视。
  据了解,1千克物质从地面发射到近地轨道的空间站约需2万美元。以此计算,这些教具飞天成本达到5.8万美元,即35万元人民币左右。
  课时40分钟系精心安排
  在授课时间安排上,昨天很多学生都询问,为什么不能延长时间。对此,邸乃庸解释,太空授课的40分钟时间也是经过精心安排。主要是因为这段时间的天地通话效果是最好的。他表示,在此前的计划中,王亚平还将做更多的实验,但是,他们需要将时间控制在40分钟内,因为这段时间神十经过我国所有的测试站,直接测控,其画质、声音的传输效果都是最好的。因此,受到时间的限制,太空授课的时间为40分钟。
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 楼主| 发表于 2013-6-21 15:05:57 | 只看该作者
□师生反应  学生:不能做航天员也愿做老师
  40分钟的太空课学生们仍觉得意犹未尽。太空课堂激发了同学们探索太空的好奇心,看到航天员通过直播回答了很多学生的提问后,学生杨南仍觉得不过瘾。杨南说,好多问题直播里没有找到答案,他准备回去后搜集资料继续研究。
  史家小学四年级的邱甜说,她还没有开始学物理,但通过这堂课对失重、水的张力等有了难忘的记忆,她也特别喜欢漂亮、聪明的王老师,“如果不能做航天员,我也愿意做老师。”
  老师:我给王亚平打100分
  北京101中学的物理老师史艺和来自人大附中的物理老师宓奇,是太空授课专家组的成员。今年春节前接到任务之初,他们便向全国中小学生征集最关心的物理问题。专家组将这些问题提炼成了昨天王亚平在太空中的课程。
  史艺说,航天员训练任务非常繁重,他们与航天员的交流都是断断续续的,有时候两周交流一次,有时候则需隔一个月。他们的任务主要是向航天员介绍从小学到高中学生在物理方面的储备情况,也会向他们展示一些小实验。
  史艺说,王亚平讲课内容都是她自己完成,此前,并没有告诉她需要怎么讲,应该注意哪些内容。“如果对王亚平的讲课打分的话,我打100分。”
  □航天员寄语
  聂海胜:“愿同学们刻苦学习,增长知识,为‘中国梦’添彩!”
  张晓光:“深邃太空,奥秘无穷,探索无止境,让我们共同努力!”
  王亚平:“飞天梦,永不失重。科学梦,张力无限!”
  □太空发邮件
  王亚平给前辈回信
  昨天,完成太空授课的中国女航天员王亚平在天宫一号通过电子邮件,向世界第一位“太空教师”、美国前宇航员芭芭拉·摩根回信。
  “亲爱的芭芭拉·摩根女士:在遥远的太空收到您的来信,我和我的同事感到很高兴,谢谢您对我们的关心和祝愿,对您为世界载人航天和教育事业做出的贡献表示敬佩和敬意。今天,我们顺利完成了太空授课活动,与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙,收获了知识和快乐,希望您和世界各地的教师、学生看到后能够喜欢。飞行期间,我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。太空寄托着人类美好的向往,知识是走向太空的阶梯。我们愿与您一道为开启全世界青少年朋友热爱科学、探索宇宙的梦想共同努力。”
  6年前,芭芭拉·摩根乘坐“奋进号”航天飞机进入国际空间站,通过视频向学生展示在太空运动、喝水等情景,上了人类历史上第一堂太空课,也圆了她21年来的梦想。
  今年6月13日神十飞天后,62岁的芭芭拉致信王亚平,表达对神十航天员的问候和祝愿,并给予王亚平的太空授课热切期盼和鼓励。
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 楼主| 发表于 2013-6-24 12:58:11 | 只看该作者
中国首次太空授课6000万师生收看 精彩实验

文章作者:佚名 来源:北京日报 2013-6-21

在中国人民大学附属中学太空授课地面课堂,同学们举手向航天员王亚平提问。新华社发


昨天上午,在北京市航天中学航天科技工作室“问天阁”内,“神箭班”的26名同学与航天员王亚平同步进行地面和太空环境里小球单摆运动的对比试验。本版图片除署名外均为本报记者李继辉摄






王亚平正在太空授课。

        女航天员王亚平20日上午在天宫一号里成功进行我国首次太空授课。在指令长聂海胜和摄像师张晓光的协助下,王亚平完成了质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个实验。太空授课活动持续约40分钟。这一天地互动过程是在我国第三颗中继卫星的支持下实现的。它的亮相同时标志着我国新一代载人航天测控网基本建成。
  航天员漂浮亮相
  10时11分,神舟十号航天员的身影清晰出现在中国人民大学附属中学报告厅大屏幕上。作为太空授课的“地面课堂”,330多位师生在这里亲身经历与神十航天员天地连线。
  王亚平鱼儿一般向舱内摄像机游来,她是本次授课的主讲。指令长聂海胜则当起了“助教”,负责配合“主讲”管理教具,维护课堂秩序。航天员张晓光是这次授课任务的摄像师,在失重环境下不易保持自身平衡,他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。
  为了更好展示太空失重状态,指令长聂海胜盘起腿,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。
  掌声和欢笑声在地面课堂响起。王亚平在随后的40分钟时间里成功完成五个实验。
  6000万师生收看
  全国8万余所中学6000余万名师生通过电视直播同步收看了这堂物理课。
  “实验太有趣了。”人大附中高一学生王义铎说,“物理原理我们都学过,但太抽象了,只能死记硬背。今天看了亚平老师的演示,可能一辈子也忘不了。”
  “此前上物理课,学生们都要根据理想模型进行想像,太空授课很形象地让我们看到了失重现象。”拉萨中学高一(2)班的拉珍和学校的师生一起观看太空授课后说,希望以后能有机会像王亚平一样到太空去。
  “太空会不会像西藏高海拔地区一样,水到七八十度就能烧开了?”“冬虫夏草在太空能生长吗?”“在高海拔的西藏发射宇宙飞船会不会更快?”记者采访发现,西藏的学生对太空的热情犹如日光城的太阳,炙手可热。显然,这次的太空授课激发了他们追梦太空的浓厚兴趣。
  在神舟飞船的发射地和主着陆场所在的内蒙古自治区,孩子们对中国首次“太空授课”的热情格外高涨。同在现场观看的商辉老师说,内蒙古与神舟飞船有着不解之缘,这里的孩子们对航天知识也格外感兴趣。“我们还打算将来带着他们到发射地和着陆场实地去感受,让他们从小就了解祖国航天事业的成就。”
    遥远太空传来寄语
  奇妙的太空实验结束后,航天员开始回答同学们五花八门的问题。
  人大附中高二年级学生司紫硕询问天宫中的水从何而来,聂海胜回答说:“我们在天宫一号上使用的水都是从地面带来的。在太空中实现资源循环利用是非常重要和有价值的,但这需要先进的技术和复杂的设备,因此在短期飞行采用一次性用水更为经济。我国未来的空间站将采用先进的资源再生和循环利用技术,在天宫一号上也进行了部分相关关键技术试验。”
  “您能看到太空垃圾吗?天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施?”“请问你们在太空中采取哪些措施对抗失重对人体的不利影响?”“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?”
  三位航天员一一对问题做出解答后,一堂神奇的太空授课接近尾声。在距地300多千米外的太空中,航天员为同学们送来了寄语——
  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!”
  王亚平说:“飞天梦永不失重,科学梦张力无限!”
  链接
  中美“太空教师”互致祝愿
  刚刚完成太空授课的中国女航天员王亚平,20日在天宫一号通过电子邮件向世界第一位“太空教师”、美国前宇航员芭芭拉·摩根发去回信。回信全文如下:
  “亲爱的芭芭拉·摩根女士:在遥远的太空收到您的来信,我和我的同事感到很高兴,谢谢您对我们的关心和祝愿,对您为世界载人航天和教育事业做出的贡献表示敬佩和敬意。今天,我们顺利完成了太空授课活动,与亿万中国学生一起分享了太空的神奇和美妙,收获了知识和快乐,希望您和世界各地的教师、学生看到后能够喜欢。飞行期间,我经常会通过舷窗遥望我们美丽的家园。太空寄托着人类美好的向往,知识是走向太空的阶梯。我们愿与您一道为开启全世界青少年朋友热爱科学、探索宇宙的梦想共同努力。”
  6月13日,62岁的芭芭拉致信王亚平,表达了她对神舟十号航天员的问候和祝愿,并对王亚平担任首位中国太空授课教师给予热切期盼和鼓励。
  “火星人”给打工子弟讲太空
  就在神十女航天员王亚平在距地球300公里外的太空给地面上的中小学生上课的同时,在距航天城不到5公里的燕京小天鹅公益小学,另一堂“太空课”也在上演。亚洲惟一一名模拟体验火星飞行520天的志愿者王跃,为这所打工子弟学校的孩子们讲太空。
  因为没有电视,这所学校的孩子们不能收看王亚平的太空授课,但王跃的到来,为孩子们补上遗憾。简朴的教室里,王跃为孩子们召开了一次“我的航天梦”主题班会,孩子们的桌子上摆着两本“课本”——分别介绍了载人航天交会对接以及王跃在俄罗斯参与“火星500”模拟火星旅行体验的经历。
  王跃指了指头顶的天空,“在太空中,水是一个个圆圆的小球,像小珍珠一样。你可以像小鸟一样,一边飘在空中,一边追着喝掉这些小水珠……”王跃把孩子们带到了一个梦幻般的世界。
  据悉,此次主题班会是“2013年中国航天员体验营”招募活动的重要组成部分。航天员体验营将于7月中旬在北京开营,将在全国范围内招募40余名小营员,齐聚北京航天城,孩子们不但能与航天英雄面对面交流,还能试穿航天服、吃航天餐、体验96小时“准航天员”生活。
  本报记者 童曙泉
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 楼主| 发表于 2013-6-24 12:58:32 | 只看该作者
五大实验  太空称重
  ■内容■
  王亚平拿出两个一样的弹簧,弹簧的底端分别固定了两个质量不同的物体。如果在地面,由于两个物体质量不同,两根弹簧的伸长量肯定是不同的。但在太空中,两个弹簧却停留在了同一位置,无法显示出两个物体质量的差别。
  在太空中,航天员想要知道自己是胖了还是瘦了,就需要使用专用器材——质量测量仪。该仪器用支架固定在实验舱内,王亚平讲解时,让聂海胜固定在质量测量仪上,然后,王亚平把连接运动机构的钢丝绳拉到指定位置,拉力使他回到了初始位置,这样,就测出了他的质量:74千克。
  ■原理■
  牛顿第二定律。王亚平解释,物体受到的力等于它的质量乘以加速度,如果想办法测出力和加速度,就可以算出质量了。航天员设计了一个“弹簧-凸轮”机构,能够产生一个恒定的力,就是把聂海胜拉回到初始位置的力。此外,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。
  太空单摆
  ■内容■
  王亚平展示了一个支架,细绳将小球连接在支架上,形成了一个地面上常见的单摆。她将支架固定在展示平台上,随后将小球拉起,但小球并没有像在地面上一样做往复摆动。再把小球提高一点,松手,它还是没有做往复摆动。这是因为在太空中,小球处于失重状态,没有了回复力,所以不能像在地面上一样做往复摆动。接下来,王亚平推了小球一下,小球神奇地开始做圆周运动。换个方向,小球仍然在做圆周运动。
  ■原理■
  在太空中,小球处于失重状态,即使给小球一个很小的初速度,它也能绕摆轴做圆周运动。但是,在地面上却需要一个足够大的初速度才能够实现。
  太空陀螺
  ■内容■
  王亚平拿起一个静止的陀螺,悬空放置,给它一个干扰力,这个静止的陀螺开始翻滚着向前运动,它的轴向发生了很大的改变。随后,王亚平把它抓回来,让它旋转起来,放到同样位置,给它同样的干扰力。这次,陀螺不翻滚了,而是晃动着向前走。很快,王亚平再次把它抓回来,然后拿出另一个陀螺,让它们一个静止、一个旋转,给它们同样的干扰力。结果,静止的陀螺开始翻滚着向前移动,而旋转的陀螺虽然晃动着但是轴向基本没有改变。
  ■原理■
  高速旋转的陀螺具有很好的定轴性,陀螺这一特性在天上地下完全一样。因此,有很多设备都是用陀螺组合来定向。在天宫一号里,有不少利用陀螺定向原理设计的仪器,用来测量航天器的姿态。
  太空水膜
  ■内容■
  王亚平打开一个饮水袋,如果在地面,此时水肯定是会流下来的。但是,在太空中失重环境下,水没有流出来。她把一个金属圈慢慢地伸进水袋里,然后轻轻地拉出来,金属圈上奇迹般出现了一个漂亮的水膜。
  为了验证水膜是否结实,王亚平轻轻地晃动它,它也没有破裂,只是甩出来一些小水滴。聂海胜立刻用吸水纸吸走,避免水滴到处乱飞影响设备安全。接下来,王亚平试着把一个中国结贴到水膜的表面,看它能不能承受住这个中国结。贴上了!
  ■原理■
  在失重状态下,水的表面张力会大显神威,能轻松地形成水膜。
  太空水球
  ■内容■
  王亚平重新做了一个水膜,一点一点地往水膜上加水,水膜在一点一点地变厚,变成了一个亮晶晶的大水球。可以看到,水球的中间有很多小气泡,这是因为刚才注水用的饮水袋中本身就存在着很多小气泡。王亚平用一个注射器把这些小气泡抽出来,水球看上去就像一个透镜,透过它可以看到王亚平的倒影。
  随后,王亚平用注射器往水球中间注入了两个气泡。这两个气泡并没有融合到一起,而是单独地存在着。接下来,王亚平把两个气泡抽出来,往水球中注入红色的液体,红色液体在水球中慢慢地散开,透明的水球变成了一个红色的水球。
  ■原理■
  在太空中,由于处于失重状态,水的表面张力很大。本报记者 贾晓燕
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 楼主| 发表于 2013-6-24 12:58:52 | 只看该作者
揭秘  实验准备了10多个
  物理教师客串主持人
  太空自行车改成讲台
  东高地科技馆原馆长、太空授课备课专家组成员金声透露,太空授课的实验共准备了10多个,经过七八次筛选,最终采用现在的5个。
  从去年9月起,太空授课教案组就开始广泛征求各方面意见,确定实验计划。选择这5个实验主要考虑到教育性、趣味性和可视性,最终确定演示失重环境中的力学原理和液体表面张力,目的在于“让不同的人群有不同的感受”。按照计划,太空授课申报的教具重量为2.9公斤。
  物理教师客串主持人
  在地面课堂现场,两位中学物理教师担当起主持人的角色,一位是人大附中的宓奇老师,一位是101中学的史艺老师。
  在人大附中物理组老师眼中,宓奇是一位创新型老师,早在几年前,他就将航天课程引入课堂,涉及太空中的动量守恒、天宫一号与神舟飞船的交会对接等问题,尤其在信息技术和现代化仪器方面有独特的研究。
  101中学的史艺是物理高级教师,自春节前得知自己被选中担当太空授课任务后,特别激动。昨天,她特意换上了新买的红色正装,希望在整个主持环节中完美表现。
  为达到默契配合,今年三四月份起,这两位老师曾与三位航天员提前沟通、磨合,交流教学经验。
  太空自行车改成讲台
  昨天进行太空授课的小讲台,实际上是航天员们用来进行体育锻炼的太空自行车改造的。
  此次出征,天宫一号的航天员从地面带了很多设备,如企鹅服、套袋、拉力器等。太空授课结束后,航天员们将重新组装小讲台,恢复其太空自行车原貌。
  本报记者 贾晓燕
    时评
  撒下希望的种子
  中国太空第一课的靓丽影像已永久定格,回味悠长。而就在这堂课之前,当孩子们说起载人航天时,霎时想到的或许还只是火箭的烈焰、漆黑的太空和舷窗中遥远的地球……你敢飞天吗?
  毫无疑问,国内外一代代航天英雄勇闯太空的精神支柱,是对祖国的忠诚和对航天事业的献身精神。与此同时,一个有趣的数字对比同样耐人寻味。曾开创载人航天之先河的苏联及其“传人”俄罗斯,迄今只将3名本国女性送入过太空,而美国已有40多名女性成功飞天。负责挑选航天员的俄科学院专家认为,该国少有女航天员与其传统价值观有关。
  如何超越有碍航天的“价值观”?兴趣!对于亲历探索的强烈执著兴趣或许是破解这一谜题的金钥匙,这一点已在科学领域无数次得以验证。
  幼时对园艺的浓厚兴趣,使身为中学教师的孟德尔连续8年潜心观察豌豆生长,最终发现生物遗传因子分离和自由组合规律,成为现代遗传学之父。从小对自然历史的强烈兴趣,让达尔文放弃医学、神学,环球航海考察,著就石破天惊的《物种起源》。
  同样,在华人物理学家丁肇中的时间表上,基本没有假期和周末。这位年逾七旬的长者为寻找暗物质每日工作十余个小时。不乏味吗?“假如你对科研感兴趣,就会觉得实验室乐趣无穷,”丁肇中说。
  由此可见,“神女”王亚平太空授课的重要意义,莫过于点燃莘莘学子的太空激情,为航天事业的未来播撒希望的种子。
  正因如此,太空授课受到航天大国的重视。早在上世纪80年代,美国就曾“海选”教师上太空,37岁的中学女教师麦考利夫本有望成为第一位“太空教师”,但她随挑战者号航天飞机失事而牺牲。直到2007年,芭芭拉·摩根才在国际空间站上圆了太空授课之梦。王亚平是中国第一位、也是世界第二位成功的“太空教师”。
  太空授课只是帮助青少年走近航天的开端。据中国空间技术研究人士介绍,有关机构还考虑以其他方式开展此类参与互动活动。这在航天领域已不乏先例,比如美国航天局为孪生火星车取名的倡议,就得到近万名中小学生响应,最终闻名遐迩的“勇气”号、“机遇”号均出自一名9岁女孩的太空梦想。
  “飞天梦永不失重,科学梦张力无限”,王亚平的话音犹在耳畔回响。假如你由此寻声凝望那深邃的太空,可以说中国航天之薪火相传又开始了。
  (本版文字除署名外均据新华社)
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 楼主| 发表于 2013-6-27 18:48:42 | 只看该作者
50分钟之后——写在太空授课的地面课堂
  难忘2013年6月20日中国的首次太空授课。
  作为天地间的双向音视频太空授课,需要强大的航天测控能力,太空课堂——天宫一号的视频信号就来自我国去年完成的第一代“天链一号”数据中继卫星体系,这是当今技术含量最高的通讯卫星。而作为太空授课的另一端——地面课堂则需要有稳定的信息网络环境,人大附中是国内中学中最早进行网上远程教学的中学,以成熟、丰富的远程教学经验,确保,授课过程顺利圆满。
  本文是我国首次太空授课地面课堂的教师之一——人大附中宓奇老师的感言。
  我是一名普通又幸运的物理教师,和北京101中学史艺老师一起担任我国首次太空授课地面课堂的教师,是我终生难忘的经历。
  此次太空授课在太空失重环境下向青少年演示在地面很难见到的物理现象,当这些奇妙而精彩的现象展现在学生面前时,我在地面课堂的现场多次听到了学生们的惊呼和掌声。离大屏幕很近的我也深受这些美妙现象的震撼。当王亚平老师进行高难度的操作,比如往水膜上贴中国结时,我感觉到现场所有的听众都摒住了呼吸,那个小小的图标集中了所有人的目光,而当它被稳稳的贴在水膜上时,那种欣喜和感动简直难以用语言来形容。
  这种通过凸显天地差异来进行教学的方式极大地激发了学生对太空、对航天乃至对科学的学习兴趣。这次授课活动在青少年头脑中留下难以磨灭的印象,一定会伴随学生们一生的求索过程。
  航天员作为科普教师亲切地与学生进行对话,拉近了代表我国尖端科技水平的航天工程与公众的距离,增进了青少年对航天事业的了解与关注,对青少年来讲是一种潜移默化的中国情怀的传递。航天员们清晰的思路、流畅的表达和精准的实验演示给全国观众留下了深刻的印象。我们不得不叹服他们过人的智慧,出众的技能以及接近完美的身体素质,当然从中也能反映出他们勤奋刻苦、精益求精和追求卓越的精神。他们的表现为我们教师起到了表率作用,值得我们学习。
  这次太空授课实现了航天工程领域、科普界和教育界在培养青少年方面的无间协作,这对物理教师的鼓励作用是巨大的,我和史艺老师都感受到了一种团结的温暖。这也激励着我们今后在教学工作中更加注重与其他社会教育力量的联系与合作,从其他领域听取教学意见,扩充自己的知识面和对知识的领悟,从而提供给学生更丰富的学习资源,创造更适合学生发展的学习环境。
  调动了学生的求知欲与好奇心是重要的一步,但也只是第一步。如何保持学生的学习热情?如何让学生透过奇妙的现象去探寻科学本质?如何让学生面对新现象能进行深刻而又具有创新性的思考?如何让学生能把发现与捕捉问题变成一种习惯?如何让学生自主地设计探究实验?如何让学生学会合作与分享?如何让学生在道德心的指引下应用科学知识为全人类造福?这些都是留给我们的课题,都是我们在未来的教学中应该不断追求的目标。
  这次太空授课只有短短的50分钟,但我见证了各界齐心携手、共同培养具有中国魂、道德心和创新力的青年一代。这可能就是我心底的教育梦想吧。
  此刻,我正期待着那几位良师益友平安归来。(宓奇)
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 楼主| 发表于 2013-6-30 17:49:23 | 只看该作者
“神十”太空授课引发科幻书籍热销
2013年06月28日
来源:武汉晨报
记者鲁艳红

  6月20日上午10点,神舟十号宇航员首次在太空授课,激发孩子们对太空探索的兴趣,更在全中国掀起“太空热”,许多与太空有关的科幻书籍因此 热销。记者昨日从世纪文景出版社获悉,该社在国内首次以精装套装的形式出版了“最伟大的太空预言家”阿瑟·克拉克的代表作、世界科幻文学巅峰之作“太空漫 游”四部曲,引起粉丝狂热追捧。
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