中国空间站“天宫课堂”首次开讲,岛城中小学生收获多 “太空迷”们,考点来了

五十八中物理老师孙登照给学生们讲解太空现象。文/半岛全媒体记者孙雅琴图/半岛全媒体记者钟迎雪

12月9日,被称作最硬核直播课堂的“天宫课堂”开课,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站首次进行太空授课。3名航天员在轨介绍展示中国空间站工作生活的场景,演示微重力环境下细胞学实验、物体运动、液体表面张力等现象,并与地面课堂进行实时交流。在青岛,不少中小学生集体收看“天宫课堂”,从天地差异中感知宇宙的奥秘、体验探索的乐趣。

“真是太神奇了”

12月9日下午,青岛实验高中附属中学全校师生在各班观看了天宫课堂的线上直播。七年级学生们显得尤为兴奋,虽然他们还没有正式学习物理知识,但是对于太空转身、水膜注水成水球等物理现象充满了好奇。“太空真是太神奇了,很多现象都跟地球上不一样。通过这次天宫课堂,我感受到了宇宙的无穷奥秘,这也激发了我继续体验和探索物理知识的兴趣。”七年级五班学生李沁雯说。

“今天的直播课程非常流畅,全国那么多人一同在线看直播,竟然一点都不卡顿,我感受到了祖国科技日新月异的进步。”七年级三班学生贾小丁说,从2013年第一次太空课堂直播到今天,我们的祖国用了8年时间,实现了从空间实验室时代到空间站时代的飞跃,中国速度和中国的航天事业发展令人惊叹。

七年级三班班主任李佳老师也陪同学生们全程观看了天宫课堂,她表示,“对于还未接触物理、化学等学科的同学们来说,生动的实验和接地气的讲解可以激发学生们的兴趣,通过天宫课堂,同学们也亲身感受到了我国科技实力的进步。”

青岛超银中学镇江路校区的部分师生也观看了“天宫课堂”第一课,当这堂生动有趣的实验课在浩渺太空呈现在广大学生面前时,大家深深感受到了科学的神奇魅力,“很荣幸能观看一场如此壮观的授课。虽然我们和航天员天地相隔,但知识却没有界限。一系列精彩的物理、生物实验,让我们更加领略科学的奥妙,神奇的实验现象,更使我们对世界有了新的认知。”学生李雨秋说。

物理老师解读奥秘

12月10日起,山东省2021年冬季普通高中学业水平合格考试即将举行。12月9日下午,不少高中学校的学生纷纷清理卫生,提前离校。在青岛五十八中,一些学生在走廊的电视机前一同观看了天宫课堂,并针对部分物理现象进行了更加深入的思考。高一物理教师孙登照也就部分学生的疑问,现场进行了解答。“每一个太空现象背后其实都隐藏着很高的物理知识。”孙登照介绍,比如转身原本在地面上是个难度系数为零的普通动作,但是在太空中却涉及角动量的知识。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”。因此,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。

在随后的直播中,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。这个水膜张力实验涉及的物理知识更多。孙登照介绍,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。

“这项实验体现了三个物理现象,首先是在失重环境下,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,看到的就是一个倒立的影像。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,它就老老实实地待在里边。”孙登照说。

空间站和地面最大的不同是空间站是微重力环境,通过这些实验大家能够清晰地感受到微重力环境下,许多物理现象和地面环境的不同。“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困难,他们是我们的榜样。而宇宙还有很多‘神奇的现象’等待着我们探究,这也是我们青年一代身上应该肩负起的责任。”一名学生说。

天宫课堂看点

●太空中重力消失,浮力也跟着不见了

王亚平在演示中将一个乒乓球放入了水中,然而,乒乓球并没有浮起来。在太空中,浮力消失,乒乓球也“沉”在了水里。

●失重环境里,细胞照样“活得好着呢”

太空里,细胞为啥会跳动,还能一闪一闪?航天员叶光富演示的细胞运动画面,让不少观众觉得相当神奇。在太空中,细胞照样“活得好着呢”!

●太空中独立“转身”有多难

“天宫课堂”里,航天员叶光富在王亚平的指挥下演示了太空中的“转身”动作。不少听课的学生们发现,在转身结束后,叶光富迅速将自己卡进了空间站的扶手处。

●浮力的消失诞生了“太空欢乐球”

泡腾片在水中产生的气泡,为啥就是“冲”不出水珠?这也是因为太空中浮力消失的原因。据新华日报·交汇点

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