本帖最后由 秋日诗语 于 2021-12-11 19:44 编辑 7 e9 x* w: g6 X* C5 u4 B+ f7 g, n
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“天宫课堂”开课了！航天员太空课堂都讲了啥？ ; ^# `# \ E; x2 }# F& @: _9 @
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北京时间2021年12月9日15：40，“天宫课堂”第一课正式开讲，时隔8年之后，中国航天员再次进行太空授课。“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站为广大青少年带来了一场精彩的太空科普课，这是中国空间站首次太空授课活动。 . ^. [7 c+ f' v& n
那么，奇妙的太空课堂都讲了啥？ 5 x2 i+ ~+ d/ }
通过镜头航天员首先带领大家参观了太空家园。 0 \% R; V+ I5 E" u
在王亚平的睡眠区里贴着她跟家人的照片，还有带上太空的小玩偶。 7 v- A7 {1 w6 S& y, G4 S7 N
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“晚上的时候还会跟家人打电话聊聊天”王亚平老师介绍到。 2 U n4 e# ~% ^/ }! v& V7 Z
随后，叶光富展示了失重条件下细胞生长发育研究，跳动的心肌细胞一闪一闪很神奇。 * W5 I [* d9 ?1 z0 X1 |
太空转身： 4 B9 @* H, O( v9 ^, W* a6 l
“哎我飘起来了~”
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在''天宫课堂''中进行了天地互动，叶光富回答了地面孩子的问题，空间站里能像地面一样走路吗？答案:不能。随后叶光富展示了太空转身。“哎我飘起来了~”“我深吸一口气。”先是展示太空秘密武器“企鹅服”，又马不停蹄“太空行走”，最后还被要求尝试不借助把手完成太空转身。王亚平：“虽然叶老师已经很努力了，但好像还没成功…加油，再使点劲！”
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这个原本在地面上难度系数为零的普通动作，在太空中却隐藏着很高的物理知识。
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太空转身实验的核心关键词叫做角动量。角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，物体会处于角动量守恒”。航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。 4 e5 J0 Z7 \: _& w
另一个动作是航天员伸展身体的时候，因为质量分布得离旋转轴比较远，转动惯性比较大，所以角速度就减慢，通俗地说就是转得慢了。而当把四肢收回时，转动惯性小，角速度就会增加，直观感受就是转动速度变快了。
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天宫课堂上“水膜实验”再现，这次它开花了。
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在“天宫课堂”上，王亚平在翟志刚、叶光富的辅助下，在中国空间站“天宫课堂”再次登台授课。
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在八年前的神舟十号太空课堂中，王亚平就曾在太空成功制成了一张漂亮的水膜，并在水膜上贴上了一个小小的道具，道具上印着一个“中国结”。? + b. Q, s' N0 E4 t3 D& h
在“天宫课堂”，王亚平在中国空间站的“天宫课堂”中，再次演示了水膜实验，但这次她做好水膜后，拿出的是提前折叠好的一个花朵折纸。
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王亚平将折好的花朵小心翼翼地放置在水膜上，令人惊讶的现象出现了——花朵在晶莹剔透的水膜上缓慢地“开放”了。
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“希望你们的梦想都能在广袤的宇宙中绽放！”王亚平寄语孩子们。 % {6 w( Z1 z4 X2 o7 u
随后，王亚平用注射器向水球内注入一个气泡水球里同时出现了两个王老师的倒影一正一反透过气泡，可以看到正像水球中映出的则依然是倒影。 ) R/ L7 I- a; j# V# o% h
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当航天员往水球中打入一个气泡，因为在太空中浮力已经消失了，所以气泡不会向上飘，而是老老实实待在水球中，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。
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这项实验其实体现了三个物理现象，首先就是在失重环境下，水滴会在表面张力的作用下收缩成一个接近完美球体的水球，而在地面上，因为受重力影响，水滴呈现为水滴形，几乎不可能获得一个完美的水球。其次，就是这个水球可以被看成是一个凸透镜，如果你站在这个凸透镜的两倍焦距以外，就看到的就是一个倒立的实像。最后，就是在水球中打入一个气泡，因为太空中浮力消失，这个气泡不会飘出来，它就老老实实的待在里边。
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泡腾片放入蓝色水球，做一个太空欢乐球 9 w# f0 S5 N+ _
接着，王亚平在“天宫课堂上”上进行泡腾片实验，是本次太空授课中的一项趣味性实验。 ! ?3 l! C+ m$ a; b, N
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亚平老师用蓝色渲染的水球，放入泡腾片观察到球体中产生小气泡，橙色和蓝色融合，像是充满欢乐的地球。“天宫课堂”太美了！
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据陈征介绍，在地面环境中，将泡腾片扔进水球里，就能看到气泡上浮，可在中国空间站的失重环境中，因为浮力的消失，泡腾片扔进水中的产生的气泡不再上浮，而是相互挤压，最后就会形成一个很有意思的样子，这个水球也会被气泡撑得更大，就能看到水球一点点膨胀的效果。 # ~8 G, ]% A5 S
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因为空间站和地面最大的不同就是空间站是微重力环境，但是微重力环境对常人而言只是一个名词，通过这些实验大家就能够知道微重力环境下，许多物理现象和地面环境有所不同了。 " Z* l3 s* V5 u7 u/ e
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在结束“天宫课堂”后，地面上的学生说，：“叶老师的转身很有意思，一个人拿着一把扇子在太空里也可以做到转身吧，希望航天员老师可以试试，看看可不可以做到。”
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还有学生说：“看了航天员老师们的讲课，我最大的感受是，航天员老师在空间站要克服无数的困难，他们很不容易，是值得我们所有人学习的榜样，我以后也要做一个航天员。” 4 Q0 N( x. h7 b! R, b0 M
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