太空授課第五個項目：太空制作水球
![（圖表）[神十/天宮·太空授課]天宮一號太空授課：太空制作水球](http://news.xinhuanet.com/mil/2013-06/20/116221274_371n.jpg)
天宮一號太空授課：太空制作水球
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是航天員王亞平的倒像出現在水球中。
實驗五：水球演示——用神奇的液體表面張力變個“魔法”
液體表面張力的威力竟如此神奇！普通的飲用水還能變成更加神奇的“魔法水球”。
王亞平用金屬圈重新做了一個水膜，然后用飲水袋慢慢地向水膜上注水，不一會兒，水膜就變成了一個亮晶晶的大水球，水球中還有一串珍珠般的小氣泡，仿佛銀河系中的繁星點點。聶海勝取出一支注射器抽出水球中的氣泡，試驗繼續進行。
王亞平用注射器向水球內注入空氣，在水球內產生了兩個標準的球形氣泡，氣泡既沒有被擠出水球，也沒有融合到一起。水球也沒有爆裂。
緊接著，王亞平又用注射器把少許紅色液體注入水球，紅色液體慢慢擴散開來，晶瑩透亮的水球變成了粉紅色，令人嘖嘖稱奇。
![（圖表）[神十-天宮·太空授課]神十航天員成功進行中國首次太空授課](http://news.xinhuanet.com/mil/2013-06/20/116221274_341n.jpg)
神十航天員成功進行中國首次太空授課
航天員完成太空質量測量、太空單擺運動、太空陀螺運動、太空制作水膜、太空制作水球等實驗，向青少年講解背后的物理原理，并與地面課堂學生進行互動。神十航天員與地面課堂學生互動交流，回答了關于航天器用水、太空垃圾防護措施、航天員對抗失重方法和太空景色等問題。
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是航天員聶海勝與學生互動。
尾聲：寄語未來追夢人
太空中的獨特環境，不僅可以給人們帶來奇妙的體驗，還能夠實實在在地為人類造福。
王亞平介紹說，在失重環境下，人們能夠獲取結構更加均勻完整、尺寸更大的半導體晶體，有利于開展材料學基礎性研究，優化和改進地面生產工藝。失重條件下冷原子鐘的頻率穩定度會大大提高，可以應用于高精度的衛星導航定位系統……
奇妙的太空實驗令人意猶未盡，航天員老師還專門為地面課堂的同學們留下了課間討論時間。
聽說可以面對面向航天英雄提問，同學們格外興奮，一個個高高舉起手臂，地面課堂嘁嘁喳喳熱鬧非凡。
人大附中高二年級學生司紫碩首先獲得提問機會，她問道：“航天員老師，我想知道那些水是從地面上帶到天宮一號去的嗎？你們在天上的生活用水可以循環使用嗎？”
航天員聶海勝回答道：“我們在天宮一號上使用的水都是從地面帶來的。在太空中實現資源循環利用是非常重要和有價值的，但這需要先進的技術和復雜的設備，因此在短期飛行采用一次性用水更為經濟。我國未來的空間站將采用先進的資源再生和循環利用技術，在天宮一號上也進行了部分相關關鍵技術試驗。”
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是授課結束時，三名航天員向大家揮手再見。
北師大附中高一年級學生毛思銳提問航天員：“您能看到太空垃圾嗎？天宮一號是否有應對太空垃圾的防護措施？”
王亞平回答說：“我們在飛行中沒有看到太空垃圾，但太空垃圾確實存在。雖然它們與航天器碰撞的幾率很小，但數量卻不少，一旦與航天器相撞，后果不堪設想。因此，神十任務實施前，地面科研人員對太空垃圾進行了預警分析，也對天宮一號采取了相應的規避和防護措施，以確保我們的安全。”
潞河中學高一年級學生韓蘇陽問道：“請問你們在太空中采取哪些措施對抗失重對人體的不利影響？”
聶海勝回答道：“失重會造成人體心血管失調、骨丟失和肌肉萎縮。為了有效對抗失重，我們采取體育鍛煉、藥物和改變體液分布等方法來防護。這次我們從地面帶來很多設備，如：企鵝服、套袋、拉力器、自行車功量計等。剛才我們進行太空授課的小講臺就是用自行車功量計改裝的，等會兒，我們就會把它重新組裝成一輛‘太空自行車’，用來進行體育鍛煉。”
正在史家小學讀四年級的邱甜同學好不容易等到了提問機會，張嘴就是一串“連珠炮”：“您在天上看到的窗外景色與地面有什么不同？星星會閃爍嗎？能看到UFO嗎？”
王亞平微笑著一一作答：“透過舷窗，我們可以看到美麗色的地球，也可以看到日月星辰，但是我們沒有看到過UFO。由于我們處在大氣層外，沒有大氣的阻擋和干擾，看到的星星格外明亮，但是不會閃爍。同樣，由于沒有大氣對光的散射作用，我們看到的太空不是藍色的，而是深邃的黑色。另外，我要告訴你一件奇妙的事情，我們每天可以看到16次日出，因為我們每90分鐘繞地球轉一圈。”
6月20日，濟南市舜文中學小學部4年級的學生在圖書館收看太空授課。當日，神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗，為青少年進行太空授課，全國8萬余所中學6000余萬名師生同步收看。
……
宇宙無限，探索無盡，同學們提出的問題也仿佛無窮無盡。不知不覺中，時鐘已經指向了10點50。帶著彼此的眷戀和依依不舍，航天員們要和地面課堂的同學們說再見了。他們每人都為同學們送來了太空寄語——
聶海勝說：“愿同學們刻苦學習，增長知識，為‘中國夢’添彩！”
張曉光說：“深邃太空，奧秘無窮，探索無止境，讓我們共同努力！”
王亞平說：“飛天夢永不失重，科學夢張力無限！”
或許，短短幾十分鐘的太空授課，并不能滿足同學們對太空知識的渴求、解答他們的所有疑問。然而，從同學們那聚精會神的亮晶晶的眼眸中，從他們發自內心的掌聲歡呼聲中，記者真切地感到，一顆顆熱愛科學、追尋夢想、探索未知的種子已在他們心底悄然扎根。人們有理由相信，這一顆顆夢的種子，必將綻放出更多更加絢爛的花朵。
6月20日，浙江省桐鄉市第六中學初一三班學生在收看中國首次太空授課。當日，神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗，為青少年進行太空授課，全國8萬余所中學6000余萬名師生同步收看。
太空授課第四個項目：太空制作水膜
![（圖表）[神十/天宮·太空授課]天宮一號太空授課：太空制作水膜](http://news.xinhuanet.com/mil/2013-06/20/116221274_361n.jpg)
天宮一號太空授課：太空制作水膜
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。王亞平利用水袋和金屬圈做成了一個水膜。
實驗四：水膜演示——天宮里有沒有“飛流直下”的瀑布？
陽光下五彩繽紛的肥皂泡、能夠讓硬幣漂浮的山泉水，總是帶給人們很多遐想。這些都是液體表面張力在發揮著神奇作用。
只不過，在地面上，液體表面張力難以抗衡地球引力的影響，只有經過特殊處理的肥皂水、富含無機鹽的礦泉水才能表現出比較強的張力特性。但是，在太空失重環境下，液體的表面張力特性便突顯出來。
王亞平拿起一個航天員飲用水袋，打開止水夾，水并沒有傾瀉而出。輕擠水袋，在飲水管端口形成了一顆晶瑩剔透的水珠，略微抖動水袋，水珠便懸浮在半空中，與天宮一號艙壁上鮮艷的五星紅旗圖案交相輝映，更顯得美輪美奐。
王亞平笑著說：“如果詩仙李白在天宮里生活，大概就寫不出‘飛流直下三千尺’的名句了，因為，失重環境下水不可能飛流直下。”
接著，她把一個金屬圈插入裝滿飲用水的自封袋中，慢慢抽出金屬圈，便形成了一個漂亮的水膜。輕輕晃動金屬圈，水膜也不會破裂，只是偶爾會甩出幾顆小水滴。隨后，王亞平又往水膜表面貼上了一片畫有中國結圖案的塑料片，水膜依然完好。這些在地面難得一見的奇特景象，引起了地面課堂同學們的連聲驚嘆。
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是航天員王亞平在演示陀螺在太空中的運動。
實驗三：陀螺演示——高速旋轉的陀螺為什么不會倒下？
物理學原理告訴我們，高速旋轉的陀螺具有很好的定軸特性。在太空失重環境下，這一特性更加直觀地呈現出來。
航天員王亞平取出一個紅黃相間的陀螺，把它靜止懸放在空中。用手輕推陀螺頂部，陀螺翻滾著飛向遠處。緊接著，王亞平取出一個一模一樣的陀螺，讓它旋轉起來，懸浮在半空中，再用手輕輕一推，旋轉的陀螺不再翻滾，而是保持著固定的軸向，向前飛去。
王亞平介紹說，高速旋轉陀螺的定軸特性在航天領域用途廣泛。在天宮一號目標飛行器上，就裝有各式各樣的陀螺定向儀，正是有了它們，才能精準地測量航天器的飛行姿態。
6月20日，學生們在中國人民大學附屬中學設立的太空授課地面課堂現場等待太空授課開始。我國首次太空授課活動將于6月20日上午10時許舉行，神舟十號航天員將在天宮一號開展基礎物理實驗，展示失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。
6月20日10時許，我國首次太空授課舉行。為確保太空授課活動順利實施，神十航天員進行了認真備課，載人航天工程各系統為太空授課活動提供全面支持和保障。航天員完成太空質量測量、太空單擺運動、太空陀螺運動、太空制作水膜、太空制作水球等實驗，向青少年講解背后的物理原理，并與地面課堂學生進行互動。包括少數民族學生、進城務工人員隨遷子女及港澳臺地區學生代表在內的３３０余名中小學生，在位于北京海淀區的中國人民大學附屬中學參加地面課堂活動。
6月20日，學生們在中國人民大學附屬中學設立的太空授課地面課堂現場等待太空授課開始。我國首次太空授課活動將于6月20日上午10時許舉行，神舟十號航天員將在天宮一號開展基礎物理實驗，展示失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。
作為中國首次太空授課的“預熱”，地面課堂師生正在對航天飛行涉及的物理原理展開討論。地面課堂開始上課，師生們首先觀看講述航天員太空生活的電視短片《太空中的衣食住行》。地面課堂的大屏幕上展示了方便美味的太空食品，以及航天員在太空吃飯、喝水的畫面。
6月20日10時許，我國首次太空授課開始。神舟十號航天員在天宮一號開展基礎物理實驗，展示失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。
太空授課主講人是神十女航天員王亞平。地面課堂活動的主持人是中國人民大學附屬中學物理老師宓奇和北京市第101中學物理老師史藝。全國８萬余所中學６０００余萬名師生同步收聽收看太空授課。中國首次太空授課即將開始。神舟十號航天員在天宮一號授課，將展示失重環境下物體運動特性、液體表面張力特性等物理現象。
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是航天員聶海勝在演示懸空打坐。
地面課堂建立與天宮一號的雙向通信鏈路，太空授課正式開始。神十航天員開始講課。主講人為女航天員王亞平，指令長聶海勝配合授課，張曉光擔任攝像師。
6月20日，神舟十號航天員在天宮一號為全國青少年進行太空授課。這是航天員王亞平在太空授課。
實驗一：質量測量演示——沒有了重量，是否意味著失去質量？
3位航天員老師“站”穩后，先給同學們露了幾手“功夫”——“懸空打坐”、“大力神功”。在失重環境下，航天員們都成了“武林高手”，博得同學們陣陣喝彩。
航天員的表演給同學們帶來了疑問：在地面上，人們一般用天平、臺秤、托盤秤、桿秤、彈簧秤測量物體受到的重力，從而計算物體的質量。那么，失重環境下怎樣測質量呢？
航天員老師用天宮一號上的質量測量儀現身說法。他們從天宮一號的艙壁上打開一個支架形狀的裝置，航天員聶海勝把自己固定在支架一端，王亞平輕輕拉開支架，一放手，支架便在彈簧的作用下回復原位。裝置上的LED屏上顯示出數字：74.0，這表示聶海勝的實測質量是74千克。
王亞平向同學們解釋道，天宮中的質量測量儀，應用的物理學原理是牛頓第二運動定律：F（力）=m（質量）×a（加速度）。質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恒定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復位的速度v和時間t，計算出加速度（a=v／t），就能夠計算出物體的質量（m=F／a）。
認真的王老師還給同學們布置了一道課后思考題：除了運用牛頓第二定律，還有什么辦法可以在失重環境下測量物體的質量？
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