天宮課堂做了哪些實(shí)驗(yàn)
“天宮課堂”展示了太空實(shí)驗(yàn)室的工作生活場(chǎng)景,是對(duì)我國(guó)科技實(shí)力的生動(dòng)展現(xiàn),對(duì)激發(fā)愛國(guó)情懷、增強(qiáng)民族自信心和自豪感、堅(jiān)定文化自信有重要意義,下面給大家分享關(guān)于天宮課堂做了哪些實(shí)驗(yàn),歡迎閱讀!
天宮課堂做了哪些實(shí)驗(yàn)
一、水油分離實(shí)驗(yàn):演示失重環(huán)境下水油分層現(xiàn)象消失、通過旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生離心力實(shí)現(xiàn)分層。
根據(jù)日常生活經(jīng)驗(yàn),我們知道,由于水和油是不相溶液體,因此在地面有重力的環(huán)境中,水和油是分層的。但在太空失重環(huán)境中,水和油呈現(xiàn)某種混合狀態(tài)。如果在太空也想讓水和油分離咋辦?最直接的想法就是想辦法制造人工重力。制造局部的人工重力其實(shí)并不難,讓物體旋轉(zhuǎn)起來就好了。比如,放在離心機(jī)當(dāng)中,甚至用手甩一下也能短暫實(shí)現(xiàn)重力,正如航天員葉光富演示的那樣,水和油就分離了。再腦洞一下,能否讓航天員在太空長(zhǎng)期處于人造重力的環(huán)境中?科學(xué)上是可行的,但工程上還有一定難度,科研人員正在努力。在科幻大片《星際穿越》中,“永恒號(hào)”環(huán)形母船就是利用旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生人工重力的。
二、液橋演示實(shí)驗(yàn):演示失重環(huán)境下水的表面張力作用。
水等液體會(huì)產(chǎn)生使表面盡可能縮小的力,這種力稱為“表面張力”。清晨凝聚在葉片上的水滴、就是在水的表面張力作用下形成的。再比如,水上的一些小昆蟲之所以能站在水面上,也是由于表面張力的作用。經(jīng)過仔細(xì)操作,我們甚至可以把繡花針放在水面上。
同樣道理,在兩塊塑料板之間倒入水,在太空失重的條件下,表面張力就起了主導(dǎo)作用,甚至分開一定距離也不斷裂。而在地面上做同樣的實(shí)驗(yàn),在重力的作用下,液橋很容易斷裂。不但水有表面張力的作用,液體普遍存在表面張力的作用,另一個(gè)最常見的例子是,掉落在地面上的水銀呈現(xiàn)亮晶晶、圓滾滾的小球到處滾動(dòng)。但千萬不要去撿這些水銀,水銀屬于重金屬對(duì)人有毒性。三、太空“冰雪”實(shí)驗(yàn):演示失重狀態(tài)下的飽和液體結(jié)晶現(xiàn)象。
回顧一下中學(xué)化學(xué)課,在一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質(zhì),還能繼續(xù)溶解的溶液,叫作不飽和溶液;當(dāng)溶質(zhì)不能繼續(xù)溶解時(shí),所得到的溶液叫作飽和溶液,甚至能夠達(dá)到過飽和狀態(tài)。本次天宮課堂演示的是“過飽和乙酸鈉溶液”的結(jié)晶實(shí)驗(yàn)。 過飽和乙酸鈉溶液在外界提供結(jié)晶核的情況下很不穩(wěn)定,很容易析出晶體。從一個(gè)晶瑩剔透的小水球變成白色的小雪球。
四、太空拋物實(shí)驗(yàn):演示天地之間拋物區(qū)別。
在地面上,由于有地球重力的作用,拋出去物體的軌跡形成一條漂亮的“拋物線”。但在空間站失重的環(huán)境下,拋出的物體(冰墩墩)相對(duì)于空間站遵守牛頓第一定律,沿直線勻速運(yùn)動(dòng)。
天宮課堂對(duì)青少年的意義
《天宮課堂》的直播,給我印象最深刻的實(shí)驗(yàn)是泡騰片實(shí)驗(yàn)。
泡騰片實(shí)驗(yàn)主要講的是宇航員拿著一支鉛筆,放進(jìn)在飲水帶里,當(dāng)宇航員把鉛筆抽出來的時(shí)候,發(fā)現(xiàn)鉛筆尖上頂著一個(gè)用水做的圓盤,宇航員把鉛筆放在桌上,又用注射器在圓盤兩面加水,圓盤馬上變成了一個(gè)圓球,另一個(gè)宇航員又用針筒里的藍(lán)色色素注射到水球里,水球馬上就變成藍(lán)色了,這時(shí)宇航員把半片泡騰片放進(jìn)水球,水球里的藍(lán)色水馬上產(chǎn)生了好多泡泡,一個(gè)宇航員又把注射器插進(jìn)水球里打進(jìn)了一些空氣,那個(gè)水球慢慢變大了,當(dāng)兩個(gè)宇航員面對(duì)面把水球夾在中間時(shí)我發(fā)現(xiàn)水球上有一個(gè)正著的人臉,也有一個(gè)倒著的人臉,這就是“水球光學(xué)實(shí)驗(yàn)”,真是太好玩啦。
當(dāng)他們對(duì)我們揮手時(shí)他們每個(gè)人都360度旋轉(zhuǎn)了一圈,我有一個(gè)問題:為什么他們揮手時(shí)旋轉(zhuǎn)呢?
我長(zhǎng)大了想當(dāng)一名宇航員,這樣就可以親自去試一試了。
天宮課堂的意義
科學(xué)知識(shí)浩如煙海。沒有科學(xué)方法和科學(xué)精神,便難以在科學(xué)之海奮楫行舟。此次太空授課上新,中國(guó)航天員將邀請(qǐng)廣大青少年在地面同步嘗試開展相關(guān)實(shí)驗(yàn),從天地差異中感知宇宙的奧秘、體驗(yàn)探索的樂趣?!疤鞂m課堂”會(huì)繼續(xù)以天地互動(dòng)的方式,在普及科學(xué)知識(shí)的同時(shí),普及科學(xué)方法和科學(xué)精神。孩子們?cè)诮虒W(xué)相長(zhǎng)中,學(xué)會(huì)獨(dú)立思考、明辨是非、舉一反三。于是,探求科學(xué)真諦的潛能被喚醒,科學(xué)精神的種子被深植于心。
有人說:“科學(xué)精神者何?求真理是已?!弊非笳胬?,離不開科學(xué)精神的支撐。當(dāng)你在浮力消失實(shí)驗(yàn)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(huì)真切地懂得,浮力其實(shí)來源于重力引起的液體在不同深度的壓強(qiáng)差。當(dāng)你看到人在太空中實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)身自由有多難,就會(huì)明白任何物體發(fā)生轉(zhuǎn)動(dòng)都需要借助外力矩的道理。“飛天夢(mèng)永不失重,科學(xué)夢(mèng)張力無限”——在“潤(rùn)物細(xì)無聲”的太空授課中,發(fā)現(xiàn)的快樂和實(shí)驗(yàn)的成功會(huì)讓孩子們形成追求科學(xué)的強(qiáng)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(chǔ)。
哲學(xué)家雅斯貝爾斯曾說:“教育的本質(zhì)意味著:一棵樹搖動(dòng)另一棵樹,一朵云推動(dòng)另一朵云,一個(gè)靈魂喚醒另一個(gè)靈魂?!薄疤战處煛蓖鮼喥絽s說,她覺得自己既是推動(dòng)的“那一朵”,也是被推動(dòng)的“那一朵”。因?yàn)樘战處煘楹⒆觽兇蜷_了中國(guó)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(duì)知識(shí)的渴望以及對(duì)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(xué)精神,奔赴浩瀚的星辰大海,成為未來科學(xué)發(fā)展的主人。