本报于北京发布的来自6月20日讯讯文内容, 其中涉及记者张东信息, 上午10点04分时刻, 响起了铃铃铃的上课铃声, 在此铃声响起之际, 中国首次太空授课正式拉开了序幕。
今天, 中国制造了首次, 把中学物理课的讲台搬到了太空之上, 达成了天宫一号和教学课堂的有效对接状态, 达成了宇航员“老师”与全国学生的实验互动结果, 使得茁壮成长当中的中小学生去感受科学的魅力, 使得中小学生去了解太空的奥秘。
航天员“高难度”表演开场
全场师生热烈鼓掌, 掌声响起之时, 是上午10时11分, 天宫一号实验舱内画面信号传进地面课堂, 此实验舱距离地面300多公里, 正在进行中国首次太空授课, “老师”是王亚平, 她先是表明“大家好, 我是王亚平航天初中物理知识钓鱼网，本次授课由我来主讲”, 之后王亚平和神舟十号的指令长聂海胜、航天员张晓光向全国师生挥手问好。
聂海胜被王亚平邀请客串表演高难度动作, 展现太空环境中最独特的失重现象, 他盘腿坐起给同学们展示“悬空打坐”, 之后王亚平伸出食指, 使聂海胜颠倒翻转, 顿时, 天地课堂充斥着笑声和掌声。
地面上测物体质量的方法在太空中还好用吗?
有着趣味的失重表演完成而后, 王亚平把第一个问题抛向同学们, 所谓问题是, “于生活里, 你们以怎样的方式去测量物体的质量呢? ”。
现场的学生, 把手臂高高地举起来, 都迫切期望, 能与航天员“老师”, 交流一下自己的方法。
“我们可以用天平来测物体的质量。”
在家的时候, 我借助电子秤去量一量自身的体重。要是碰到需要测量大物体这般情况的时候, 能够采用“曹冲称象”此种办法的。
当听到“曹冲称象”这四个字之际, 王亚平那认真的神情转变为了笑容, 对于同学们借助动量守恒定律、弹簧测力计进行测量而作出的回答, 她也接连不断地点头。
这个时候, 王亚平再次向同学们发问: “于地面之上的测量物体质量的方式, 处在太空中能不能正常发挥作用呢?“ 句号不能忘。
聂海胜把装有两根弹簧的那种物理方面的实验教具递给了王亚平, “摄像师”张晓光让镜头缓缓地朝着教具推近, 与此同时, 地面课堂的教师也在展示相同样式的那种教具。
相比之下, 王亚平展示教具中的两个质量不一样的物体, 然而却停留在同一水平线上, 不能够显示出两个物体质量方面的差别。
请问, 太空中, 我们的航天员会怎样知晓自己是胖了还是瘦了呢? 借助这个物理方面的对比小实验, 王亚平着手向同学们介绍太空中用于测量物体质量的装置, 也就是质量测量仪（图一）。为了能让同学们更清晰地明白质量测量仪的工作原理, 指令长聂海胜亲自演示了该装置测量体重的整个过程。
提及质量测量仪的原理, 王亚平给出了解释, 指出其便是我们学过的牛顿第二定律, 即物理所受的力等于其质量乘加速度, 若能设法测出力与加速度, 便能够算出物体的质量了。
对太空舱装置展开演示, 并且进行讲解, 这使得同学们一下子就恍然大悟了, 原来物理课本上的牛顿第二定律还能够如此去应用。
物体在太空中如何运动?
有一个正在做单摆运动的小球处在太空中, 它会怎样去进行运动变动呢, 王亚平向学生们展览出另外一个太空方面的实验。
她的手指缓缓松弛, 小球却飘然而起。这究竟是因何缘故呢? 王亚平讲道: “鉴于在太空中, 小球处于失重情形, 缺失了回复力, 故而无法如同在地面那般做往复摆动。”。
王亚平提出了又一个问题, 什么样的问题, 是如果推小球一下, 那么它会怎么运动?
学生们一边目不斜视地紧盯着大屏幕来观察王亚平的操作, 同时心里在一边思索。然后就是小球, 被轻轻地推了一下, 接着它绕着摆轴奇妙不凡地转动了起来, 还持续不断地做圆周运动呀(图二)。
正当学生们对原因展开思考之际, 王亚平着手进行解释, 称: “之所以会这样, 是由于小球处于失重状况, 就算赋予小球一个极小的初速度, 它也能够围绕摆轴去做圆周运动。然而在地面上, 它得具备足够大的初速度方可达成。”。
两个实验环节结束之后, 现场的学生, 向太空中的“老师”, 提出了源于心中好奇的问题, 那就是, 你待在太空处于飘浮状态的进程里, 能不能察觉到称得上上和下的那种方位感呢?
这时, 王亚平借助指令长聂海胜的协助, 通过“杂技”表演来作出解释, 其身体于空中两次实现90度的翻转, 随后告知众人自身的方位感, 即始终是以头顶朝上, 脚底朝下。
王亚平表示, 我们于太空中, 无法感觉到上与下, 然而, 在“天宫”里, 为便利工作以及生活, 我们以人为方式定义了上和下, 把朝着地球的那一面设定为下方, 还铺设了地板。
熟知中学生的是陀螺的定轴性原理, 其还被广泛应用于科技设备中, 利用陀螺组合来定向, 王亚平表示, 我们居住的“天宫”就安装了好多利用定轴性原理制作的仪器航天初中物理知识，用来测量航天器的姿态, 旋转的陀螺在空中飘浮着运动, 即便受到作用力, 轴向也不会改变(图三)。
水滴在太空中是什么形状?
一边王亚平讲解着, 如果李白这个诗人在“天宫”里生活, 那便写不出“飞流直下三千尺”这样的诗句了, 一边她还展示着太空中使用的饮水袋 , 在太空那种失重状态之下, 水是不会自己流出的。
这可不是普通的水, 它是在王亚平轻轻挤压饮水袋之后, 才顺利地停留在空中的, 而且它还越变越大, 变得晶莹剔透, 而后静静地停留在她的指尖上, 这一切发生得是那么奇妙。
紧接着, 将会看到, 王亚平把那个呈现圆形的金属圈伸进到水袋之中, 随后, 当金属圈从水袋里被抽出的时候, 在它的内部形成了一层厚度可观的水膜, 也就是（图四）所展示的那样。她轻轻地摇动, 然而, 金属圈上的水膜并不会破裂开来。
“这于地面而言, 是极难达成的, 缘由于重力存在影响, 致使水膜一出, 便极易破裂。”王亚平讲道, “如此这般, 不过太空中, 水处于失重状况, 水的表面张力方可大展其能。”。
话音刚落的时候, 是王亚平那个时候提出来的, 就是在我们处于失重状态的情况下, 以及, 我们当时见到了好多地球上完全看不到的现象, 并且还问同学们是不是想看, 随后, 学生们就异口同声地给予了回答, 回答的内容是“想！”。
在这个时候, 王亚平朝着水膜缓缓地添加水, 水膜接连不断地把空中的那一滴水又一滴水吸纳进去, 持续地变大, 最终构建而成了一个剔透晶莹的大水球（图五）。
将水球放置于自身正前方的她, 看到“老师”头像的倒影呈现在水球表面, 现场的学生持续鼓掌, 接连发出惊叹。
往水球里头注入气体, 于是乎, 两个大气泡在水球当中独立地飘浮着；往水球之中注入红色液体, 接着呢, 红色缓缓地散开, 进而把透明的水球转变为红色。
迎着学生们的掌声, 王亚平讲了这么一番话: 太空中存在着诸多奇特的物理现象, 借助太空当中与众不同的资源来看, 一方面我们实施基础研究是可行的, 另一方面我们朝着应用服务的方向迈进也是能够达成的, 凭借对比太空中的差别之处, 改变地面生产工艺得以实现。
太空中的奥秘还有多少?
于提问环节之中, 学生们热情高涨, 其中有一位同学, 问及当前大家最为关心的水资源问题, 具体为, 太空中的水是从地面携带上去的吗, 还是再生的呢, 以后还会被回收起来再利用吗?
聂海胜说, 我们在“天宫”使用的水都是从地面带来的, 在太空中, 资源的循环 利用是非常重要且有价值的, 这需要有先进技术以及复杂设备, 我国空间站将采用先进的资源再生和循环利用技术, 在天宫一号里, 我们也进行了关键技术的相关实验；我们将 把空间站建设成高效、节约的空间站。
那平时对太空垃圾有所知晓的, 是热爱航天的同学。在太空授课的现场, 有一个提出这样问题的同学, 这个问题是: “看到太空垃圾了吗? 天宫一号是否具备防护举措呢? ”。
微笑着回答的王亚平说道, 这几天我们尚未看到太空垃圾, 然而太空垃圾是实实在在存在着的。虽说它与航天器相撞的概率微小, 可是数量并不少。并且, 一旦与航天器相撞, 后果将会极其严重。她还告知同学们, 发射前的神舟十号, 已然针对太空垃圾展开了预警分析, 以此来保障航天员的安全。
对身体健康不利的失重环境, 有一位男同学关切地问作为航天员的“老师”, 那就是在太空中有何种应对措施呢? 聂海胜表示失重会造成心血管失常以及骨质疏松等问题, 还说他们利用体育锻炼、药物和体液重新分布等方法来进行防护, 并且他还向同学们展示了带到太空中的运动设备。
同学们怀揣着对太空那奇妙无比的想象, 所提问题也是形形色色、多种多样。“你们可曾瞧见星星会闪烁? 能不能看到UFO? ”在一位同学抛出问题之后, 王亚平对着大家描绘着从太空中目睹到的景象, “我们能够看到美不胜收的地球, 能够看到璀璨星辰, 然而直至如今我们都尚未看到UFO。”。
王亚平作更深一层的解释讲道, 因咱们处在大气层的外面, 不存在大气层的干扰, 故而咱们所瞧见到的星星分外明亮, 然而星星不会出现闪烁的情况。同样的道理, 鉴于不存在大气对光的那种散射作用, 故而咱们所看到的天空并非蓝色, 而是呈现出深邃的黑色。此外, 咱们每天能够看到16次日出, 每间隔90分钟就能够环绕地球一圈。
航天员愿同学们为中国梦添彩
逐步临近11点, 太空授课步入最终阶段, 然而同学们跟航天员们的互动仍兴致勃勃。就在此刻, 3位航天员再度一同在镜头前现身。聂海胜为全国学生依次送上寄语, “愿同学们勤劳学习, 拓宽见识, 为中国梦增色！”张晓光为全国学生相应送上寄语, “深邃太空, 神秘无尽, 探索无边界, 让我们携手奋进！”王亚平为全国学生接着送上寄语, “飞天梦永远不失重, 科学梦力量无极限！”。
中国梦里有科学梦, 我国开展首次太空授课, 这使得全国中小学生得以向太空靠近, 能够去感知科学所具有的魅力, 并且还助力同学们去坚定对于科学探索的那份信心, 以及下定科学探索的决心。
“平常之时我就对物理满怀兴趣, 期望往后能够投身于科研领域。”授课完毕之后, 北京十二中钱学森航天试验班高一学生宋欣珂情绪激昂地讲道, “航天员所呈现的处于失重状态下的水球实验特别精彩, 我计划去翻阅一些同水的表面张力有关的资料。与此同时, 航天员们在科学研究方面所展现出的执着精神十分让我钦佩, 我要向他们予以学习。”。