第三课天宫课堂有哪些实验?

2023-01-26 202 0

第三课天宫课堂有哪些实验?

天宫课堂第三节课将于10月12日今天下午3点45分开课,宇航员陈东、刘洋、蔡旭哲将给太空讲座。以下是小编为大家带来的《第三课天工课堂》实验,欢迎大家阅读转发!

《第三课天宫课堂》有哪些实验

1。问天实验舱

展示介绍问天实验舱基本情况、科学手套箱、生活生态实验柜等设施设备、生物技术实验柜、变重力实验柜

2.毛细管效应

展示液体在失重环境下显着的毛细管现象,说明毛细管现象的重要性及其工程应用。

3. 水球变“懒人”实验

探索微重力环境下液体和液固混合物在相同冲击下的振动性能。

4.有趣的太空喝水

展示在微重力环境下使用超长吸管喝水的有趣现象。

5. 可以转身的扳手

显示微重力环境下扳手旋转翻转现象。

植物生长研究

介绍在生命生态实验室柜中开展的水稻种植和拟南芥种植研究项目,并演示样品采集操作。

七、天地互动

宇航员在地面教室与师生互动。

《天宫课堂》神奇实验背后的秘密

冰盾在空间中走直线

忙完冬奥会,“顶流”冰盾盾又在空间站“加班”了。空间抛物线实验,展示天地抛物的区别。王亚平扔冰盾盾如果是在地上,冰盾盾肯定会掉下来,但是在“天宫级”ssroom”,正如王亚平所说:“冰墩墩并没有像落地一样掉落,而是以近似匀速的速度沿直线向前移动。这与牛顿第一定律描述的现象相同。 \"

空间教学地面主讲老师、北京师范大学二附中物理老师张健讲解牛顿第一定律,又叫牛顿第一定律惯性,这意味着任何物体都必须保持匀速直线运动或静止状态,直到外力迫使它改变运动状态。

在地球上,人被重力牢牢吸引在地面上,但空间站属于微重力环境,冰墩不会掉落。张健解释说平抛运动是一种中学物理知识中很重要的运动定律,同学们Thi这种现象在日常生活中司空见惯,但在完全失重的情况下,教师通常只能让学生通过想象平抛运动遵循什么样的规律和轨迹来理解。他看到这次太空飞行和冰盾盾在讲座中演示的情况非常精彩,“这样学生就可以清楚地了解物体在失重状态下平抛的规律。”

其实平抛运动的原理在现实生活中被广泛应用。张健在黑板上说,在地图上画了一个半径为R的球体,代表地球,地球上标出了一座山。他说:“如果我们在高山上做平抛实验,如果我们抛出一个物体,它就会掉到地上。如果抛出物体的速度变大,它就会掉到更远的地方。如果抛出的物体有没有可能变成环绕地球的卫星而不回落到g圆?”

这个想法最早是由牛顿提出来的,是一种思想实验,又称“牛顿山炮实验”。所谓思想实验,又称理想实验,是指这样的方式用一定的逻辑规则在头脑中研究物理问题的思维和研究方法。

这种思想实验在科学发展史上并不少见。张謇举了一个例子,伽利略帮助人们理解了力与运动的关系;在广义相对论中,爱因斯坦提出了与理想电梯的强等效原理;海森堡提出的测不准原理也使用了单电子衍射的理想实验。

\"基于逻辑规律和事实的思想实验在科学进步中发挥了重要作用ress。”张健说。

至于“牛顿的阿尔卑斯大炮实验”,引出了第一宇宙速度的概念,成为发射人造卫星和空间站的基础。重要参考。

张健解释说,7.9公里/秒是第一宇宙速度,也是火箭发射的最小速度;当达到11.2公里/秒时,就达到了第二宇宙速度,也就是距离发射的最小速度比如从地球的引力上,它可以飞到火星;如果抛射速度高达每秒16.7公里,则达到第三宇宙速度,这是飞出太阳系的最低发射速度。

其实中国航天就是这样越走越远的。

“冰球”实验是站前出场of containerless cabinets

在这次太空讲座中,晶莹剔透的热“冰球”实验给很多人留下了深刻的印象。现实事实上,这是最令人汗流浃背的实验之一。

过饱和醋酸钠溶液被王亚平从储物袋中挤出,形成一个球体悬浮在空间站中。触摸球,球体立即开始结晶,变成“冰球”。只是结晶过程是放热的。王亚平用手摸了摸球,告诉大家,其实球是烫的。

中国科学技术馆中国空间站科创体验基地参赞吴彦民告诉中国青年报、中国青年报认为,这次实验对这个过程影响很大。 SA的国家要求turated 解决方案相对较高。

为什么一定要选择这个实验,因为它很容易被遗漏?吴彦民透露,这是为了掏出叶广富展示的“宝物”——没有容器材料的实验室柜。他幽默地说,教学专家打了一个很形象的比喻,把这个实验柜比作西游记里太上老君的炼丹炉。

吴彦民介绍,通常熔化物质需要用容器来载料,即坩埚,往往会引入杂质。 ,会受到容器的影响,导致实验得到的数据不准确。

“无容器”是在不使用容器的情况下,以悬浮状态融化物体的过程。回头看亚平老师的实验,溶液球漂浮在空中。这次,no 使用了水固定环。与地面最大的区别是材料在悬浮状态下完成了结晶变化。同样在不使用容器的情况下,《天工课堂》也向大家展示了非容器柜利用激光将合金颗粒加热至熔化状态,并重新发光的现象。

\"容器对材料的生长有很大的影响,因为在材料生长的过程中,容器的形状而其表面的结晶表面粗糙度对材料的晶格结构、缺陷、纯度等都有很大的影响。”中科院物理研究所魏宏祥研究员进一步解释,特别是一些多元合金,比如二元或三元合金,由于其浓度不一样,在其上制作时会出现分层现象。地面。在微重力环境下,其影响e在这方面就没了。如果去掉容器的影响,就有可能生长出纯度更高、结晶度更高、结晶效果更好的材料。

空间中水油分离基本靠“抛”

在地面上,受重力影响,密度不同空间会发生水油分离。在太空中,水和油的分离现象明显不同。王亚平老师用力摇晃装着水和油的小瓶后,水和油并没有分开,而是还混在了一起,直到叶广富老师的“人工离心机”启动,水和油才分离出来。石油被成功地“扔”成层。

太空微重力环境是如何产生的?人们的第一感觉是,如果你去太空,你会重量,地球的引力无法达到它。真的是这样吗?

吴彦民笑着回答:“我们可能低估了地球的力量。”他算了算空间站距地面的高度约为400公里。这就是重力加速度的计算方法。分母是地球半径的平方。据计算,空间站轨道高度的重力水平并不比地面低多少。它大约是地面重力水平的 88.5%。

这是什么原因?吴彦民解释说,造成空间站微重力的原因与其飞行速度有关,目前公布的天宫空间站飞行速度为每秒7.68公里,几乎是步枪子弹速度的10倍。如果没有力拉这么快的速度,它会飞进t他宇宙正常。此时,残存的88.5%的引力提供了恰到好处的向心力,保证了空间站既不会飞走,也不会坠落,绕地球做圆周运动。

那你为什么要谈论微重力而不是零重力?吴彦民说,首先,地球并不是一个理想的均匀球体,它的形状不尽相同,各部分的密度也不一样。拉动着空间站的力量波动。其次,受空间站机动性和稀薄大气层的影响,空间站很难保持恒定速度。此外,空间站是一个复杂的机器,上面移动着各种仪器。要完成的运动规定任务。他说:“用微重力来形容空间站的环境是非常准确的。”

“液桥”实验操作简单,原理深刻

与其他实验相比,“液桥”实验操作起来相对简单。这个看似简单的实验是如何被选中的?

王亚萍在太空中用水搭建了一座“桥”。与地面主教室学生手中的微型液桥相比,她在空间站中的液桥是巨大的。 “天宫课堂教学专家组成员、中国科技馆科普讲师团副组长、北京交通大学副教授陈政透露,“天宫”实验设计有3个基本原则课堂”。

陈征说:“首先是安全,空间站的运行不能有危险dized,不能有安全隐患。其次,实验现象必须与地面明显不同。光是在地上放一杯水,是绝对做不成液桥的。三是方便航天员操作,不给航天员增加太多额外负担。液桥实验在这些方面非常吻合,因此被作为空间教学的内容之一。 \"

另外,看似简单的液桥实验其实并不简单。陈政解释说,在大学老师眼里,液桥实验不再只是讨论表面张力,而是需要让学生关心物质流动和能量交换。

物理学界流传着一个故事,著名理论物理学家海森堡他生前说:“当我见到上帝时,我必须问他两个问题——什么是相对论,什么是湍流。我相信他应该只对第一个问题有答案。著名科学家理查德·费曼称湍流为“最后一个经典物理学中未解决的重大问题。”

陈征说:\"空间站可以最大程度地摆脱地面重力的影响来研究流体,为当今的物理学家创造了最好的探索条件。 ”

空间教学过程中,“天宫课堂”地面主课老师李晓彤、北京十三中,和同学们同时做液桥实验,她说:“同学们都很喜欢,觉得很神奇。”

其实和陈铮想的一样,小液桥是拉着一个勤奋学习的孩子,怀揣着星辰大海的梦想。

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