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2021《天宮課堂》知識點
在我們平凡無奇的學(xué)生時代,大家最不陌生的就是知識點吧!知識點也可以理解為考試時會涉及到的知識,也就是大綱的分支。掌握知識點是我們提高成績的關(guān)鍵!以下是小編整理的《天宮課堂》知識點,希望對大家有所幫助。
1、太空轉(zhuǎn)身知識點:角動量
在今天的太空授課中,三位航天員首先為大家展示了在太空中轉(zhuǎn)身的神奇現(xiàn)象。這個原本在地面上難度系數(shù)為零的普通動作,在太空中卻隱藏著很高的物理知識。
中國科技館科普講師團副團長陳征介紹說,太空轉(zhuǎn)身實驗的核心關(guān)鍵詞叫做角動量。角動量是描述物體轉(zhuǎn)動的物理量。這個試驗所展現(xiàn)的是在微重力的環(huán)境中,航天員在不接觸空間站的情況下,類似于理想狀態(tài)下驗證“沒有外力矩,物體會處于角動量守恒”。航天員上半身向左轉(zhuǎn)動時,按照角動量守衡的原則,下半身就會向右轉(zhuǎn)。
另一個動作是航天員伸展身體的時候,因為質(zhì)量分布得離旋轉(zhuǎn)軸比較遠,轉(zhuǎn)動慣性比較大,所以角速度就減慢,通俗地說就是轉(zhuǎn)得慢了。而當(dāng)把四肢收回時,轉(zhuǎn)動慣性小,角速度就會增加,直觀感受就是轉(zhuǎn)動速度變快了。
2、浮力消失實驗知識點:浮力與重力伴生
在很多科幻電影中都曾出現(xiàn)過這樣的鏡頭:一旦重力消失,浮力也就沒了,人們在游泳的時候都會變得更艱難。太空老師王亞平所開展的浮力消失實驗,展現(xiàn)的就是這一現(xiàn)象。
陳征告訴記者,這項實驗所展現(xiàn)的是浮力和重力伴生的現(xiàn)象。浮力來源于重力引起的液體在不同深度的壓強差。當(dāng)重力消失時,液體內(nèi)部壓強相同,浮力也就消失了。不過地球表面難以讓浮力消失,這個試驗很難直觀地展示出來。在空間站的微重力條件下,浮力和重力之間的伴生關(guān)系就可以非常清楚地顯現(xiàn)。
3、水球光學(xué)實驗知識點:凸透鏡成像原理
航天員葉光富所展示的太空水球光學(xué)實驗,則同時展現(xiàn)了三個物理原理。
陳征介紹稱,當(dāng)航天員往水球中打入一個氣泡,因為在太空中浮力已經(jīng)消失了,所以氣泡不會向上飄,而是老老實實待在水球中,水球因此被氣泡變?yōu)榱藘刹糠郑虚g是空氣,氣泡周圍是水。這個時候整個水球就變成了兩個透鏡,外圈成為了一個凸透鏡,所以呈現(xiàn)出一個倒立的像,內(nèi)圈相當(dāng)于變成了兩個凹透鏡的組合,這個時候又出現(xiàn)了一個正立的像。因此可以在水球中同時看到一正一倒的兩個像。
這項實驗其實體現(xiàn)了三個物理現(xiàn)象,首先就是在失重環(huán)境下,水滴會在表面張力的作用下收縮成一個接近完美球體的水球,而在地面上,因為受重力影響,水滴呈現(xiàn)為水滴形,幾乎不可能獲得一個完美的水球。其次,就是這個水球可以被看成是一個凸透鏡,如果你站在這個凸透鏡的兩倍焦距以外,就看到的就是一個倒立的實像。最后,就是在水球中打入一個氣泡,因為太空中浮力消失,這個氣泡不會飄出來,它就老老實實的待在里邊。
這個實驗在地面上其實可以通過玻璃去模擬,但是肯定沒有水球呈現(xiàn)的效果好。
4、泡騰片實驗知識點:微重力環(huán)境
神奇實驗!太空水球里放泡騰片,出現(xiàn)一片歡樂的小氣泡。
航天員所進行的泡騰片實驗,是本次太空授課中的一項趣味性實驗。
據(jù)介紹,在地面環(huán)境中,將泡騰片扔進水球里,就能看到氣泡上浮,可在中國空間站的失重環(huán)境中,因為浮力的消失,泡騰片扔進水中的產(chǎn)生的氣泡不再上浮,而是相互擠壓,最后就會形成一個很有意思的樣子,這個水球也會被氣泡撐得更大,就能看到水球一點點膨脹的效果。
因為空間站和地面最大的不同就是空間站是微重力環(huán)境,但是微重力環(huán)境對常人而言只是一個名詞,通過這些實驗大家就能夠知道微重力環(huán)境下,許多物理現(xiàn)象和地面環(huán)境有所不同了。
在中國科技館科普講師團副團長陳征看來,“它(天宮課堂)并不是單純的灌輸知識,在看完這些實驗的內(nèi)容后還可以讓孩子們自己再去探索還會發(fā)生什么,讓孩子們在地面上去嘗試更多可能的方案。讓孩子們?nèi)チ私膺@背后更深層次的東西!
什么是微重力環(huán)境?
答:太空站里環(huán)境就是微重力環(huán)境,屬于失重情況,但重力并沒有消失,只是重力和離心力平衡了,人感受不到重力。看到人飄起來了。
空間站里能像地面一樣走路嗎?
答:不能。因為沒有重力,和地面沒有摩擦力。
怎么實現(xiàn)太空轉(zhuǎn)身?扭動身體嗎能轉(zhuǎn)身嗎?身體角動量守恒,不受外力,質(zhì)心不變,所以不能轉(zhuǎn)身;
吹氣可以轉(zhuǎn)身嗎?力太。
用扇子扇可以嗎?力太小;
用游泳的方式可以嗎?不可以;
答:可以用一側(cè)手臂畫圈實現(xiàn)太空轉(zhuǎn)身。身體旋轉(zhuǎn)時,手臂收回旋轉(zhuǎn)速度會變快。
浮力消失實驗:太空中的水不會產(chǎn)生浮力,乒乓球在水中不會上浮,因為水不受重力。沒有重力就沒有浮力?臻g站使用再生水。
水球?qū)嶒灒核蛑锌梢钥吹降沽⒌南瘢峭雇哥R成像原理。水球中注入一個氣泡,可以看到一正一反兩個像。
太空歡樂球:泡騰片放入水中產(chǎn)生大量的氣泡,氣泡不會從水球中冒出。實驗中的水球像一個藍色地球。
太空站看到的天空不是藍色,是深邃的黑色。中國太空站90分鐘繞地球一圈,所以太空站每天可以看到16次日出。
同學(xué)們!太空夢永不失重!科技夢張力無限!科學(xué)無處不在,未來屬于你們!希望你們能夠多學(xué)習(xí),多努力,認真觀察,去發(fā)現(xiàn)科學(xué)的神奇與奧秘。課堂有限時,但學(xué)習(xí)無窮盡,請大家盡情發(fā)揮你們的想象力和好奇心,用你們的所學(xué)所長為我們的航天事業(yè)添磚加瓦!
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