關于天宮課堂第二課做的實驗有哪些

關于天宮課堂第二課做的實驗有哪些

“天宮課堂”第二課在中國空間站開講，在軌演示了太空“冰雪”實驗、液橋演示實驗、水油分離實驗、太空拋物實驗等一系列炫酷又好玩的實驗。下面是小編給大家整理的天宮課堂第二課做的實驗有哪些，希望大家喜歡!

天宮課堂第二課做的實驗有哪些

太空“冰雪”實驗

本次授課率先上場的還是王亞平老師。王老師利用過飽和乙酸鈉溶液，制作了一顆冰球。這個液體球，長得像冰球其實是熱球。

太空“冰雪”實驗實際上是空間站里的無水醋酸鈉實驗。這種實驗在太空做和在地面做有什么不同?

中科院物理研究所研究員、物理學會科普工作委員會主任魏紅祥分析，區(qū)別主要有兩點。

“首先是重力的環(huán)境，在空間站是微重力環(huán)境，在這種環(huán)境下，它的結晶狀況跟地面上差別還是挺大的?！蔽杭t祥說。

魏紅祥介紹，其次就是容器的影響?？臻g站里的太空“冰雪”實驗是沒有容器的，是一個圓球狀的，在這種情況下結晶是可以往外發(fā)展的;如果在容器里面由于容器的限制，它只能往內結晶，主要是區(qū)別在這兩點。

“在咱們空間站里面就有無容器的材料柜，其實容器對材料的生長影響還是挺大的，因為在材料生長的過程中，容器的形狀、表面的結晶度、表面的粗糙度，對晶格結構、缺陷、純度等都有很大影響?！?/p>

魏紅祥說。

魏紅祥補充說，特別是一些多元的合金，由于它的濃度不一樣，在地面上做的時候會分層。而在空間站做的時候，在微重力環(huán)境下，地面上的影響沒有了，如果再把容器的影響去掉的話，它就有可能長出純度更高，結晶度更高，結晶更好的材料。

液橋演示實驗

微重力環(huán)境下，液體的表面張力更加凸顯。天宮課堂的液橋演示實驗中，水在表面張力作用下將兩個塑料板連接起來，在太空可用液體搭一座橋。

“太空授課的液橋實驗非常生動直觀地展現(xiàn)出液體表面張力的特性?！?/p>

北京市第十三中學教師、天宮課堂地面總課堂授課老師李曉彤介紹，在地面上沒有辦法做出像空間站這么大的液橋。

沒錯，空間站上的液橋實驗，跟地面上的液橋實驗也有不同之處。

天宮課堂授課專家組成員、北京交通大學副教授陳征解釋說，空間站上的液橋實驗是完全的表面張力的表現(xiàn)，而地面上的液橋實驗是引入了電介質極化新機制，現(xiàn)象雖然看起來相似，但其實原理上并不相同。

“流體在現(xiàn)代生活當中其實是一個非常重要的組成部分。我們通過這樣一個表面張力的實驗，給大家更多關注和探討流體的機會，對流體多一些理解。要知道解釋流體的納維爾·斯托克斯方程至今還是世界六大未解數學難題之一?！?/p>

陳征說。

中國科學院力學研究所康琦研究員介紹，微重力環(huán)境下的科學問題包括微重力流體、微重力燃燒、空間材料、基礎物理四大類，在空間站上做液橋實驗就是微重力流體研究范疇。

“微重力流體物理實際屬于流體物理的一個新興學科?！笨电嘎?，中國空間站核心艙布局了十幾個實驗柜，其中兩個實驗柜專門聚焦微重力流體科學。

太空拋物實驗

這次天宮課堂上，奧運頂流“冰墩墩”也高調亮相。它在空間站上被航天員拋出后，并沒有像在地面上那樣做曲線運動，而是水平飛出去了。

這個不難理解，畢竟在空間站微重力環(huán)境下，物體幾乎不受重力影響嘛。不過，這么簡單的實驗為什么要拿到空間站上去做呢?

“平拋運動在我們生活當中很常見，它看似簡單，但其中蘊含著非常豐富的科學道理?！碧鞂m課堂地面總課堂授課老師、北京師范大學第二附屬中學物理教師張健說。

張健介紹，平拋運動指的是在不計空氣阻力的情況下，將物體以水平初速度拋出后，它在重力作用下的運動。

不妨來做這樣的思想實驗：如果我們在高山上來做平拋實驗，把物體拋出，它將落向地面;如果將物體拋出的速度變大，它將會落向更遠的地方。那么，如果拋出的速度足夠大，它有沒有可能不落回地面，而成為環(huán)繞地球的一顆衛(wèi)星呢?

“這個想法最早是由牛頓提出的，所以我們也把這個實驗叫做牛頓的‘高山大炮實驗’?！?/p>

張健介紹，利用中學物理知識就可以把這個“足夠大”的速度計算出來：大約8000米每秒。

“這個速度稱為第一宇宙速度，它是發(fā)射衛(wèi)星的最小發(fā)射速度，也是在軌運行的所有衛(wèi)星當中最大的環(huán)繞速度。我們的空間站運行速度接近第一宇宙速度?！?/p>

張健說。

“天宮課堂”閃耀科學精神

“天宮課堂”第三課定于10月12日15時45分開始，神舟十四號飛行乘組航天員陳冬、劉洋、蔡旭哲將面向廣大青少年進行太空授課，中央廣播電視總臺將面向全球進行現(xiàn)場直播。

科學知識浩如煙海。沒有科學方法和科學精神，便難以在科學之海奮楫行舟。此次太空授課上新，中國航天員將邀請廣大青少年在地面同步嘗試開展相關實驗，從天地差異中感知宇宙的奧秘、體驗探索的樂趣?！疤鞂m課堂”會繼續(xù)以天地互動的方式，在普及科學知識的同時，普及科學方法和科學精神。孩子們在教學相長中，學會獨立思考、明辨是非、舉一反三。于是，探求科學真諦的潛能被喚醒，科學精神的種子被深植于心。

有人說：“科學精神者何?求真理是已?！弊非笳胬?，離不開科學精神的支撐。當你在浮力消失實驗中看到，太空里的乒乓球可以處在水中任意位置而不浮出水面，便會真切地懂得，浮力其實來源于重力引起的液體在不同深度的壓強差。當你看到人在太空中實現(xiàn)轉身自由有多難，就會明白任何物體發(fā)生轉動都需要借助外力矩的道理?！帮w天夢永不失重，科學夢張力無限”——在“潤物細無聲”的太空授課中，發(fā)現(xiàn)的快樂和實驗的成功會讓孩子們形成追求科學的強烈信念，為將來發(fā)現(xiàn)真理、掌握真理、捍衛(wèi)真理打下良好的基礎。

哲學家雅斯貝爾斯曾說：“教育的本質意味著：一棵樹搖動另一棵樹，一朵云推動另一朵云，一個靈魂喚醒另一個靈魂?！薄疤战處煛蓖鮼喥絽s說，她覺得自己既是推動的“那一朵”，也是被推動的“那一朵”。因為太空教師為孩子們打開了中國空間站到地面課堂的大門，也引起了孩子們的各種奇思妙想、對知識的渴望以及對太空科技的暢想。這讓人不由得憧憬，有一天，這些孩子們將懷著科學精神，奔赴浩瀚的星辰大海，成為未來科學發(fā)展的主人。

“天宮課堂”是科學教育的生動實踐

所有夢想的萌發(fā)，都可能來自生命體驗中一次微小的觸動?！疤鞂m課堂”給許多青少年帶來了這樣的感受。這堂跨越浩瀚宇宙的太空科普課，已經是中國空間站第二次太空授課活動。來自神舟十三號的“太空教師”翟志剛、王亞平、葉光富，用一系列有趣的太空小實驗牽引著無數青少年的目光，在他們心中播撒下科學的種子。青少年是國家科技創(chuàng)新人才的后備力量。一個國家的崛起，從青少年熱愛科學開始。研究表明，兒童早期對科學的興趣，對后續(xù)學習以及是否從事科學領域工作有重要作用。20_年，我國公民具備科學素質的比例達到10.56%，但總體水平依然偏低，提升青少年群體的科學素質任重道遠。當我們?yōu)椤疤鞂m課堂”的精彩連連點贊時，教育工作者、科普工作者和家長應該思考得更深遠：堪稱科普示范課的“天宮課堂”，其精神內核是什么?能給科普和科學教育工作帶來哪些靈感?如果我們想讓更多的青少年擁有創(chuàng)新能力、科學夢想，科普和科學教育一定要“下沉”。這一方面意味著我們要有意識地讓科學走下“神壇”，揭開神秘的面紗;另一方面要善用互聯(lián)網等工具，打破時空距離，讓優(yōu)質科教資源“飛入尋常百姓家”。

“天宮課堂”是科普“下沉”的生動實踐，在以上兩個方面有著很強的示范意義?！氨斩毡粧伋?，沿著原有方向勻速前進”“水在表面張力下將兩個塑料板連接起來”……在約45分鐘的授課中，3位航天員動手操作太空拋物、液橋演示等一系列生動有趣的實驗，激發(fā)了青少年對科學原理的思考。特別是“冰墩墩”的出現(xiàn)，放大了科學實驗的趣味性，瞬間拉近了青少年與科學的距離。而借助中國衛(wèi)星跟蹤與數據中繼傳輸系統(tǒng)等技術力量的加持，高大上的“天宮課堂”得以跨越星辰大海，飛進每間教室、每個家庭，與地處天南地北的青少年親切互動?？茖W是“玩”出來的，不可能靠“刷題”刷出來?？茖W教育水平的提高不可能一蹴而就，與國家科技發(fā)展程度、教育整體質量等因素環(huán)環(huán)相扣。過去一段時間，在一些地方，青少年所接受的科普教育還比較有限，科學教育重理論輕實踐的問題還一直存在。不少學?？粗貙€別優(yōu)秀學生的培養(yǎng)，忽略了對大多數學生科學興趣的激發(fā)。再加上受應試教學模式影響，學生往往缺少對科研方法的了解。如此下來，被置于“神壇”的科學總披著面紗，高高在上。

牛頓定律不只是幾組公式，萬有引力不只是書上的名詞。青少年需要在日常生活中或親切可感的場景中，觀察與思考有趣的現(xiàn)象，并通過動手操作一窺其中的奧妙。如此，科學才能走進青少年的內心，這也正是“天宮課堂”堅持的基本原則。腳踏實地不斷嘗試，在失敗中探索前進，是科學精神的重要內涵，也是很多科學家傳奇故事中最動人的地方。一個人可以不做科學家，卻不能沒有科學精神。面對未來社會對高素質人才的需求，有科學素養(yǎng)、科學思維，才會更好地懷有創(chuàng)造精神去完成各類工作。這也是科普和科學教育的重要普適價值?！跋硎堋笨茖W探索中的失敗，是科學教育中的必修課，也是摘掉科學高冷標簽的好辦法。在“天宮課堂”的太空浮力實驗環(huán)節(jié)，王亞平就遇到了“難題”，并向地面課堂的學生們“求助”。這個互動探究、共同進步的設計格外珍貴，體現(xiàn)了科學精神的內涵，應成為科普和科學教育中的基本要素?！疤鞂m課堂”利用科技的力量，讓科普“下沉”的做法值得長期堅持。目前，優(yōu)質教育資源在城鄉(xiāng)、區(qū)域分布不均衡的問題仍普遍存在，特別是科學教育的硬件資源、教師資源在不同地區(qū)還有一定差距。就拿各類科普教育基地的分布來說，還多集中在省會城市。三、四線城市特別是邊遠農村地區(qū)，場景式、體驗式、互動式、探究式科普教育實踐活動尚顯不足。因此，在推動科普資源均衡發(fā)展過程中，要探索建立覆蓋中小學的教育平臺，讓不同區(qū)域都可以共享優(yōu)質教育資源。在提升硬件支撐的同時，探索教育人才援