太空教学.doc

五个物理实验领略奇妙太空世界在中国最高的讲台——在远离地面300多千米的天宫一号,神舟十号航天员聂海胜、张晓光、王亚平为全国青少年带来神奇的太空一课。在中国最大的课堂——从首都北京到祖国四面八方,8万多所中学、数千万名师生通过广播、电视和网络直播,共同收听收看航天员太空授课,一同领略奇妙的太空世界。序曲:来自太空的问候今天上午10时许,北京市101中学物理教师史艺和人大附中物理教师宓奇登上讲台。简短的开场白之后,两位老师为同学们播放了一段精心剪辑的电视短片——《航天员在太空的衣食住行》。尽管同学们早已从科普读物和影视作品中了解到失重环境的奇妙,可是从大屏幕上看到神舟十号航天员像鱼儿一样自由游弋,仍不时发出阵阵低语和清脆的笑声。10时11分,北京航天飞行控制中心报告,已建立与航天员的双向通信链路。神舟十号航天员的身影清晰呈现在大屏幕上,他们身着蓝色舱内工作服,面带微笑向地面课堂的同学们挥手致意:“同学们,你们好!”“我是王亚平,本次授课由我来主讲。”航天员王亚平轻点脚尖,向天宫一号舱内摄像机镜头缓缓飞来。为了备好课,这位“主讲”可没少下功夫,不仅精心准备了授课内容,向专业教师虚心请教讲课技巧,还对个人形象进行了精心设计——扎起了秀气的马尾辫。只不过,在失重环境下,精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”,惹得同学们笑作一团。“大家好!我是聂海胜,担任本次飞行任务的指令长。”指令长屈尊当起了“助教”,负责配合“主讲”管理教具,维护课堂秩序。由于天宫一号是精密的飞行器,航天员们的授课活动必须小心进行,既不能动作幅度太大、干扰到正常飞行,还要当心漂浮的实验器材、液滴影响到航天器安全。“大家好!我是张晓光,本次太空授课任务,我担任摄像师。”在失重环境下,保持自身平衡并不容易。张晓光要先用束缚带把自己固定在舱壁上,再用手持摄像机保持长时间稳定拍摄,才能把太空授课的精彩图像传回地面课堂。6月20日上午10时许,神舟十号航天员进行中担任主讲,成为中国首位“太空教师”。(视频截图)■实验一:质量测量演示——没有了重量,是否意味着失去质量?3位航天员老师“站”稳后,先给同学们露了几手“功夫”——“悬空打坐”、“大力神功”。在失重环境下,航天员们都成了“武林高手”,博得同学们阵阵喝彩。航天员的表演给同学们带来了疑问:在地面上,人们一般用天平、台秤、托盘秤、杆秤、弹簧秤测量物体受到的重力,从而计算物体的质量。那么,失重环境下怎样测质量呢?航天员老师用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从天宫一号的舱壁上打开一个支架形状的装置,航天员聂海胜把自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架,一放手,支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏上显示出数字:,这表示聂海胜的实测质量是74千克。王亚平向同学们解释道,天宫中的质量测量仪,应用的物理学原理是牛顿第二运动定律:F(力)=m(质量)×a(加速度)。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F,同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t,计算出加速度(a=v/t),就能够计算出物体的质量(m=F/a)。认真的王老师还给同学们布置了一道课后思考题:除了运用牛顿第二定律,还有什么办法可以在失重环境下测量物体的质量?使用弹簧振子试一试如何?■实验二:单摆运动演示——太空中的机械钟表走得更准还是静止不动