天宮課堂做了哪些實驗
“天宮課堂”展示了太空實驗室的工作生活場景,是對我國科技實力的生動展現,對激發(fā)愛國情懷、增強民族自信心和自豪感、堅定文化自信有重要意義,下面給大家分享關于天宮課堂做了哪些實驗,歡迎閱讀!
天宮課堂做了哪些實驗
一、水油分離實驗:演示失重環(huán)境下水油分層現象消失、通過旋轉產生離心力實現分層。
根據日常生活經驗,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并不難,讓物體旋轉起來就好了。比如,放在離心機當中,甚至用手甩一下也能短暫實現重力,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期處于人造重力的環(huán)境中?科學上是可行的,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”環(huán)形母船就是利用旋轉產生人工重力的。
二、液橋演示實驗:演示失重環(huán)境下水的表面張力作用。
水等液體會產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。經過仔細操作,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作用,甚至分開一定距離也不斷裂。而在地面上做同樣的實驗,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,另一個最常見的例子是,掉落在地面上的水銀呈現亮晶晶、圓滾滾的小球到處滾動。但千萬不要去撿這些水銀,水銀屬于重金屬對人有毒性。三、太空“冰雪”實驗:演示失重狀態(tài)下的飽和液體結晶現象。
回顧一下中學化學課,在一定溫度下,向一定量溶劑里加入某種溶質,還能繼續(xù)溶解的溶液,叫作不飽和溶液;當溶質不能繼續(xù)溶解時,所得到的溶液叫作飽和溶液,甚至能夠達到過飽和狀態(tài)。本次天宮課堂演示的是“過飽和乙酸鈉溶液”的結晶實驗。 過飽和乙酸鈉溶液在外界提供結晶核的情況下很不穩(wěn)定,很容易析出晶體。從一個晶瑩剔透的小水球變成白色的小雪球。
四、太空拋物實驗: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)相對于空間站遵守牛頓第一定律,沿直線勻速運動。
天宮課堂對青少年的意義
《天宮課堂》的直播,給我印象最深刻的實驗是泡騰片實驗。
泡騰片實驗主要講的是宇航員拿著一支鉛筆,放進在飲水帶里,當宇航員把鉛筆抽出來的時候,發(fā)現鉛筆尖上頂著一個用水做的圓盤,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圓球,另一個宇航員又用針筒里的藍色色素注射到水球里,水球馬上就變成藍色了,這時宇航員把半片泡騰片放進水球,水球里的藍色水馬上產生了好多泡泡,一個宇航員又把注射器插進水球里打進了一些空氣,那個水球慢慢變大了,當兩個宇航員面對面把水球夾在中間時我發(fā)現水球上有一個正著的人臉,也有一個倒著的人臉,這就是“水球光學實驗”,真是太好玩啦。
當他們對我們揮手時他們每個人都360度旋轉了一圈,我有一個問題:為什么他們揮手時旋轉呢?
我長大了想當一名宇航員,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。”追求真理,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。