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神舟一号飞船
神舟一号飞船是中国载人航天计划中发射的第一艘无人实验飞船,飞船于1999年在酒泉航天发射场发射升空,承担发射任务的是在-2F捆绑式火箭的基础上改进研制的二号F载人航天火箭。
神舟二号飞船
神舟二号飞船是中国载人航天计划中发射的第二艘无人实验飞船,飞船于2001年在酒泉卫星发射中心发射升空,承担发射任务的是新型二号F捆绑式火箭。
中国古代火箭想象图
晋代《拾遗记》中出现的“巨槎”是人类最早的宇宙飞船构思。宇宙飞船能飞上天,离不开助推的火箭。世界上最早的火箭是谁发明的?他是中国宋朝名叫冯继升的人。
东方红一号卫星
1970年,一号运载火箭首次发射成功,将中国第一颗人造卫星东方红一号送入轨道。它标志着中国跨入航天时代。
神舟三号飞船
神舟三号飞船由中国航天科技集团公司所属的中国空间技术研究院和上海航天技术研究院为主研制,二号F运载火箭由中国运载火箭技术研究院为主研制。这次发射是系列运载火箭第66次飞行。
万户飞天图
在航天飞行中,能够载人飞行标志着一国航天技术的先进和成熟。现代载人航天距今只有几十年时间,而早在中国明代就已经出现了载人飞行试验。这个“航天人”名叫万户,也有人称为“万虎”。现代航天大国美国对万户非常崇拜,他们的专家是这样记述中国古代这位“航天人”的航天事迹的:约14世纪末,有一位中国的官吏叫万户,他在一把座椅的背后,装上47枚当时可能买到的最大火箭。他把自己捆绑在椅子的前边,两只手各拿一个大风筝。然后叫他的仆人同时点燃47枚大火箭,其目的是想借火箭向前推进的力量,加上风筝上升的力量飞向前方。
神舟四号飞船
神舟四号飞船是在前面三艘飞船飞行试验成功的基础上,经进一步完善研制而成,其配置、功能及技术状态与载人飞船基本相同。神舟四号飞船是第四艘无人飞船,由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。
神舟五号载人飞船
神舟五号载人飞船是神舟号系列飞船之一,是中国首次发射的载人航天飞行器,于2003年将航天员杨利伟送入太空。
这次的成功发射标志着中国成为继俄罗斯和美国之后,第三个有能力独自将人送上太空的国家。
神舟六号载人飞船
神舟六号载人飞船,是中国神舟号系列飞船之一。神舟六号与神舟五号在外形上没有太大的差别,仍为推进舱、返回舱、轨道舱的三舱结构,重量基本保持在八吨左右,用二号F型运载火箭进行发射。
它是中国第二艘搭载太空人的飞船,也是中国第一艘执行“多人多天”任务的载人飞船。
神舟七号载人飞船
神舟七号载人航天飞船于2008年从酒泉卫星发射中心载人航天发射场用二号F火箭发射升空。神舟七号飞船共计飞行2天20小时27分钟。神舟七号载人飞船是中国神舟号系列飞船之一,用二号F火箭发射升空,是中国第三艘载人航天飞船,标志着中国突破和掌握出舱活动相关技术。
神舟八号飞船
神舟八号飞船,是一艘无人飞船,是中国神舟系列飞船的第八艘飞船,于2011年由改进型二号F遥八火箭顺利发射升空。升空后两天,神八与此前发射的天宫一号目标飞行器进行了空间交会对接。组合体运行12天后,神舟八号飞船脱离天宫一号并再次与之进行交会对接试验。这标志着我国已经成功突破了空间交会对接及组合体运行等一系列关键技术。
神舟九号载人飞船
神舟九号飞船是中国第一个宇宙实验室项目921-2计划的组成部分,天宫与神九载人交会对接为中国航天史掀开极具突破性的一章。中国计划2020年将建成自己的太空家园,届时中国的空间站将成为一个独立自主的空间站。2012年,神舟九号飞船在酒泉卫星发射中心发射升空。与天宫一号实施自动交会对接,这是中国实施的首次载人空间交会对接。
太空新旅。天空课堂
6月20日,神舟十号再续飞天传奇,将课堂从讲台延伸至太空。在短暂的40分钟里,三位航天员在天宫一号里分别演示了空中旋转打坐、太空称重、神奇单摆、旋转陀螺、魔幻水球这五项神奇的物理现象,并通过视频通话形式与地面课堂师生进行了互动交流,让神秘而遥远的宇宙第一次被拉近到普通中国人面前。
此次太空授课,有包括少数民族学生、进城务工人员随迁子女及港澳台地区学生代表在内的330余名中小学生参加地面课堂活动,全国8万余所中学6000余万名师生同步组织收听收看了太空授课活动实况。北京的汇文中学是这次参与地面课堂互动的学校代表之一,该校的一名高一学生表示,自己印象最深的是水球实验,这让他对水的表面张力有了直观的了解。香港第一个开设航天科技课的邓肇坚维多利亚宫立中学的李裕威老师表示,这种在太空授课的特别方式能引起学生的兴趣,通过互动,学生亦会感到距离拉近,学习热情将更高涨。
这场特殊的太空授课也使得中国的“太空”再次成为焦点。美联社称,这是中国使军方支持的太空计划走进普通百姓生活的大胆尝试。美国宇航局顾问委员会成员约翰·劳格斯顿20日接受采访时称,“航天知识的普及代表着一个国家的发展进步水平。”
世界目前只有美国开展过此类活动。早在1986年,美国女教师麦考利夫就被选中,参与挑战者号航天飞机“教师在太空”计划,但不幸机毁人亡。2007年,另一名美国教师芭芭拉·摩根,肩负着航天员、教师和“麦考利夫的继承者”三重身份的使命,随“奋进号”飞上太空,弥补了21年前的遗憾。
作为继美国之后第二个完成太空授课的国家,此次太空授课不仅将提升全民对航天的兴趣,还会从应用上推动天地大容量信息处理产业的发展。
科普创新放飞梦想
科学是一个求知、求真的过程,而求知求真需要动力。很多大科学家都是从小对科学现象产生浓厚兴趣后,才一生献身科学,追求真理。宇航员在太空演示的单摆实验等在地面实现不了的事情,会让学生在头脑中产生很多“为什么”,进而吸引他们去探究神奇的太空现象背后的本质。
载体
〔中图分类号〕 G631 〔文献标识码〕 C
〔文章编号〕 1004—0463(2013)
21—0030—01
《思想品德课程标准》中明确提出:“思想品德的形成与发展,离不开学生的生活体验和独立思考,要注重课内课外相结合,鼓励学生在实践中进行积极探究和体验,通过道德践行促进思想品德的健康发展。”“榜样的力量是无穷的”,思想品德教师要善于抓住时机,创新思想品德教育的载体,将我国在航天方面取得的成就作为重要的思想品德教育资源,引导学生把航天员作为崇拜的明星,积极开展主题教育实践活动,加强对中小学生的思想品德教育。
一、运用航天教育资源,对学生进行科学观教育
在思想品德教学中,我以学生已有的知识为基础,抓住我国航天工程的重要发展环节,引导学生尽可能多地了解有关航天工程的内容。如,把“嫦娥奔月”的神话和探月工程结合起来作为切入点,让学生观看神舟飞船和嫦娥卫星发射的视频资料,同时进行深入浅出的讲解,告诉学生航天工程以重力定律、惯性定律与能量转化定律等物理定律为理论基础,并给他们介绍一些太空育种、太空实验等技术知识,让他们感受宇宙的神奇,科学的伟大,引导他们热爱知识,热爱科学。结合历史教材中有关航天历史的内容,引导学生进一步了解我国航天科技取得的巨大成就和在世界航天领域的地位;结合思想品德教材中我国在当前世界上的地位等内容,引导学生认识航天工程对提升我国国际地位的巨大贡献。把航天教育资源与课本知识结合起来,引导学生认识和学习航天工作者在将科学理论转化为科技成果的过程中所具有的那种勤奋严谨的工作态度与伟大的航天精神,能使学生切身体会到科学的伟大价值,知识的宝贵作用,并培养他们勤奋学习的优良品质。应用航天教育资源,对学生进行科学观教育,不仅对纠正中学生错误的人生观有着重要的意义,而且能够极大地提高学生的学习积极性。
二、引导学生把我国航天员作为崇拜的明星
当前的青少年学生大多是独生子女,不少人意志薄弱、依赖性强,而航天员优秀的品质正是他们急需的精神食粮。每一位航天员都经历了长期艰苦的学习和训练过程,他们不仅付出了比常人多十倍甚至百倍的汗水,而且也经受了常人难以想象的考验。让学生全面了解航天员的人生经历,引导每一个学生树立自己学习的榜样,学习他们怎样制定训练目标;怎样安排学习、训练时间;怎样培养对工作和训练的兴趣;怎样克服外界的诱惑;怎样克服挫折等。这对处于人生观、价值观还未完全形成阶段的青少年学生来说,有着极大的借鉴价值。中学生有着鲜明的个性和不同的爱好,每个人面临的突出问题也往往不一样。教师要让榜样形象地呈现在学生面前,引导学生把我国航天员作为崇拜的明星,使其成为给予他们积极影响的典型,并鼓励学生制定学习计划,将榜样的学习落实在班级的各种活动中,落实在每一个学生平时的学习生活中。
“生活中如何测量质量?”王亚平以提问的方式开始讲课。地面课堂的同学们有的说用天平,有的说用电子秤,还有人提到用“曹冲称象”的办法。但是,这些方法在太空失重的环境下都将“失灵”,那么航天员如何测体重?
王亚平用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从舱壁上打开一个支架形状的装置,聂海胜把自己固定在支架一端。王亚平拉开支架,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:74.0,这表示聂海胜的实测质量是74千克。
王亚平向同学们解释,天宫一号中的质量测量仪,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)。
演示完质量测量,王亚平又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。王亚平沿切线方向轻推小球,奇妙的现象出现了,小球开始绕着悬挂点做圆周运动——而在地面对比试验中,需要施加足够的力,给小球一个较大的初速度,才能使它绕悬挂点旋转。
原来,这也是因为在太空中重力消失,小球在获得初速度后,单摆不会做往复运动而只做圆周运动。
接下来的陀螺试验显示,高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性,在太空失重环境下,这一特性更加直观地呈现出来。
王亚平介绍说,高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛。在天宫一号目标飞行器上,就装有各式各样的陀螺定向仪,以精准地测量航天器的飞行姿态。
本次太空授课最令学生感到震撼的是失重环境下液体表面张力的演示。王亚平也吊足了学生们的胃口,用“见证奇迹的时刻”来引发更大期待。
她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中,慢慢抽出金属圈,便形成了水膜。轻轻晃动金属圈,水膜也不会破裂。然后王亚平利用水膜造了一个大水球,并向水球内注入空气,在水球内形成两个球形气泡。随后,奇特的现象发生了,两个气泡各自游移,并未融合。
“王亚平在太空授课中所做的5项科学实验,‘瞄准’的是微重力环境下物体运动的两种特性——测质量、单摆运动以及陀螺的动态与静态实验,展示的是失重环境中的刚体动力学特性;水膜及水球实验,展示的是失重环境中液体表面张力作为‘主导因素’的奇异特征。”
在太空授课前夕,参与在轨科学实验演示论证的两位力学专家——中国科学院力学研究所国家微重力实验室副主任、研究员康琦和研究员赵建福,向《中国科学报》记者详细阐述了微重力科研的独特价值及其对人类未来的意义。
微重力科学涉及一个庞大的学科体系,这难免会让公众产生理解上的困惑。然而,提起“微重力”的另一个称谓——“失重”,大家则不会感到陌生了。对公众而言,此次太空科学实验授课无疑是一次新奇的体验和难得的科普经历,然而其背后蕴藏的对于我国载人航天工程的特殊意义,人们则知之甚少。
比如,航天器在飞行过程中,设备和燃料都涉及液体管理和热管理,特别是航天员生存所必需的氧气和水的供应,都离不开对液体形貌的控制。
“航天员出舱活动时需要对航天服内部的湿度进行控制,如果出汗产生的水蒸气导致航天服内部湿度过大,就会影响到宇航员的体能与动作。因此,这就须将水蒸气冷凝变成液体排掉,而气与液之间的界面在常重力与微重力情况下会有很大差异,需要我们认真研究。”康琦说。
事实上,在国外载人航天的发展历程中,尝试在微重力状态下进行科学研究一直贯穿始终,并且是重要内容之一。20世纪60年代,美苏展开太空竞赛,微重力实验成为两国角力的焦点,但这些研究成果大多处于保密状态。
此次太空授课活动,由中国载人航天工程办公室联合教育部、中国科协共同主办。其中,中国科协在参与总体方案制定与实施的同时,主要负责组织授课专家组、提出授课内容、编写教案脚本、准备课件等,同时负责协助天地演练。
在经过反复讨论并综合了各方面专家的意见后,授课专家组约定:太空授课要同中小学生常识与知识结构接轨,凡演示科学实验涉及物理学概念时,必须使用通俗语言表述,比如用“失重”而不用“微重力”讲解,使用“测体重”而不用“测质量”的说法……
一、选择题(本大题包括27个小题,每小题3分,共81分。每小题只有1个选项符合题意。请将符合题意的选项用2B铅笔填涂在答题卡相应位置。)1、为了使教室内的学生上课免受周围环境噪声干扰,下面哪个方法有效合理 ( )A.在教室内安装噪声监控器装置 B.在教室周围植树C.每个学生都戴一个防噪声耳罩 D.将教室的窗户打开 2、甲、乙两人骑自行车并排前进,甲看到乙是静止的,甲选取的参照物是( )A.甲 B.地面 C.迎面驶来的另一辆车 D.道路两旁的树木3、运动着的物体,若所受的一切力突然同时消失,那么它将( ) A.立即停止; B.先慢下来,然后停止; C.做变速直线运动; D.做匀速直线运动4、光现象在生活中随处可见,下列属于光的反射现象的是()A.在路灯下行走的人会在地面形成自己的影子B.斜插入水中的筷子从水面上看起来向上弯折了C.水中美丽的倒影 D.太阳光通过凹透镜后会发散 5、在如图所示的电路中,当开关闭合后,滑动变阻器滑片P向 右移动时,对电表读数的变化,分析正确是( ) A.电流表A、电压表V1示数都减小,电压表V2示数增大 B.电流表A、电压表V1示数都变大,电压表V2示数变小 C.电流表A的示数减小,两电压表示数不变 D.三个电表的示数都不变6、图中通电螺线管的极性标注正确的是( ) 7、在科学实验时,为了减小误差或寻找普遍规律,经常需要进行反复多次实验。①“测量物体的长度”时,多次测量 ②“研究杠杆的平衡”时,改变动力(臂)和阻力(臂),多次测量 ③“研究串、并联电路的电流特点”时,换用不同定值电阻,多次测量 ④“用电压表和电流表测导体的电阻”时,多次测量电阻两端电压和通过电阻的电流值,上述实验中属于寻找普遍规律的是()A.①② B.①③ C.②③ D.②④8、关于比热容,下列说法正确的是:( ) A.物体的比热容跟物体吸收或放出的热量有关 B.物体的比热容跟物体的温度有关 C.物体的质量越大,它的比热容越大 D.物体的比热容与物体的质量、温度都没有关系9、如图所示的甲、乙、丙三个相同的容器中盛有质量相同的不同液体,将三个完全相同的铁球分别沉入容器底部,当铁球静止时,则铁球受到的浮力的大小相比较() A. 甲 B. 乙 C. 丙 D. 一样大10、做凸透镜成像实验时,物体在距凸透镜25厘米时,得到了一个清晰放大的实像,则凸透镜的焦距可能是()A.大于25厘米,小于50厘米 B.等于25厘米 C.等于17厘米 D.焦距多大都行11、在大力倡导“低碳生活,绿色出行”的今天,越来越多的市民上下班由坐汽车改骑自行车。下列有关说法错误的是 A行车时,相对于车上的人,车是静止的 B.行车时,车轮与地面之间的摩擦是滑动摩擦C.刹车时,车很快停下来主要由于受到地面的摩擦力 D.骑车能节约能源、减少污染12、城市下水道井盖丢失导致行人坠入下水道的悲剧时有发生,令人痛心。为此,某同学设计了一种警示电路:在井口安装一环形灯L,井盖相当于开关S;正常情况下(S闭合),灯L不亮;一旦井盖丢失(S断开),灯L即亮起,以警示行人。图中电路符合要求的是二、填空;(本大题5个小题,每空2分,共22分)13、一列“和谐号”高速列车以300km/h的速度在“武广高速铁路”上匀速行驶,高铁通过时,铁轨的温度会升高,表明它的内能 (选填“增加”或“减少”),这是通过 方式改变内能的(选填“做功”或“热传递”)。
14、如图所示是小军家部分线路连接图。当小柯用测电笔接触插座的右孔时,氖管发光,可知右孔内的电线与进户线中的 线相连接; 当闭合开关s,灯L在亮的瞬间熄灭,而室内其它用电器仍正常工作,则灯L处电路 (填“断路”或“短路”)。15、如图所示电路,电源电压为6V且保持不变,丙处接入电流表。若在 甲、乙两处分别接入电压表,闭合开关S后,甲、乙两表读数之比为 1∶2;则电阻R1∶R2= ;断开开关S,在甲、乙两处分别接入电流表,乙处电流表示数为0.6A,则 R2 = Ω。 16、某快速热水壶上标有“220V 1000W”的字样。小明用该热水壶盛水至1L刻度处,(1L=10-3m3,)水的质量为 kg,若水的比热容为c水=4.2×103J/(Kg•℃),水的初温为20℃,若在1标准大气压下将水烧至沸腾,则该电热水壶在额定电压下工作,所用的时间为 秒。17、阴霾天气中,PM2.5(直径不大于2.5微米的颗粒物)含量较高。(1)大气中PM2.5的运动属于 (填“机械运动”或“热运动”);(2)体积为8×10-18m3的PM2.5颗粒悬浮在密度为1. 2kg/m3的大气中所受的重力是 N;(3)在____(填“太阳出来”或“连续降雨”)后,霾容易消散。(g=10N/kg)三、实验与探究(每空2分,共24分)18、小军完成了研究“影响滑动摩擦力大小的因素”的实验(如图).
(1)比较甲图和乙图可知,接触面的粗糙程度相同的时, 越大,滑动摩擦力就越大。(2)比较甲图和丙图可知,探究的是滑动摩擦力的大小与 关系。 19、图甲是在物理实验室测量小灯泡额定功率的实验装置,小灯泡上标有2.5V的字样。 (1)图中有一根导线还没有连好,应该把它接在电压表_______ (选填“0”、“3”或“15”) 接线柱上。(2)当小灯泡正常发光时,电流表示数如图乙所示,小灯泡额定功率为_______W。 (3)他通过调节滑动变阻器的滑片,测出了三组实验数据,如表所示,经过计算发现小灯泡亮度不同时,不但电功率不同,而且电阻也不同,你认为造成电阻不同的原因是 _____________________。20、小蒋利用光具座进行凸透镜成像的实验探究中:(1)如图甲所示,一束平行于凸透镜主光轴的光线经过凸透镜后,在光屏上形成了一个最小、最亮的光斑。由图可知,凸透镜对光线具有 作用。 (2)调整后,把烛焰放在距离凸透镜25cm处时,在凸透镜另一侧前后移动光屏,会在光屏上得到一个倒立、 的实像(填“放大”或“缩小”); (填“照相机”“放大镜”或“投影仪”)就是利用这一成像规律工作的。(3)当把烛焰放在距离凸透镜15cm处时,在凸透镜另一侧移动光屏,会在光屏上得到一个如乙图所示的实像,如果将蜡烛在乙图的基础上远离透镜,仍要在光屏上得到清晰的像,光屏应向 (选填“靠近”或“远离”)透镜的方向移动。21、在做“探究物质熔化规律”的实验时,小军采用了如图甲所示的实验装置进行实验,并将实验数据描绘成如图乙所示的图像。(1)由图像可知,该物质是_______________(选填“晶体”或“非晶体”)。(2)BC段表明该物质处于______________状态。(3)该物质在AB段的比热容比CD段的比热容________。 四、综合运用题 (4分+6分+8分=18分)22、神舟十号飞船是中国“神舟”号系列飞船之一,它是中国第五艘搭载太空人的飞船。飞船由推进舱、返回舱、轨道舱和附加段组成。升空后再和目标飞行器天宫一号对接,并对其进行短暂的有人照管试验。对接完成之后的任务将是打造太空实验室。神舟十号在酒泉卫星发射中心“921工位”,于2013年6月11日17时38分02.666秒,由二号F改进型运载火箭(遥十)“神箭”成功发射。在轨飞行15天,并首次开展中国航天员太空授课活动。飞行乘组由男航天员聂海胜、张晓光和女航天员王亚平组成,聂海胜担任指令长;6月26日,神舟十号载人飞船返回舱返回地面。请根据这段材料和图片,写出物理现象相关的物理知识(6分)序号 物理现象 物理知识例: 火箭飞行中不断喷出火焰 内能转化为机械能 1 2 23、(6分).小明的爸爸新买了一辆小汽车,小明坐着这辆汽车匀速行驶144km,用时2h,消耗汽油9kg,其发动机的功率为23kW.请运用所学的知识解答下列问题.(汽油的热值为4.6×107J/kg)(1)汽车匀速行驶时所受的牵引力是多大?(2)汽车发动机的效率是多少?(3)根据小汽车的外型,判断小汽车在水平路面高速行驶和静止时,对地面压力哪一个大?为什么? 24、(8分)规格为“6V 3W”的红灯和“6V 6W”的绿灯及“18Ω 1.5A”滑动变阻器等元件组成了如下电路.当闭合开关S、S1、S2、滑动变阻器的滑片P移到b端时,两灯都正常发光(电源电压不变)。求:(1)电源电压为多少伏?(2)两灯都正常发光时电流表的示数为多少? (3)S、S2闭合,S1断开,电流表示数为0.25A时,滑动变阻器连入电路的电阻为多少?(4)该电路中最小电功率为多少?
一、单项选择题(每小题3分,共36分)题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A D C A C C D B C B B 二、(本大题共5小题,每空2分,共22分)13、增加 做功 14、火 断路 15、1∶2 2016、1 336 17、机械运动 9.6×10-17 连续降雨三、(本大题共4小题,第33题4分,第34题、35题、36题每题6分,共22分)18.(1)压力 (2分)(2)接触面的粗糙程度 (2分)19.(1)3 (2分) (2)0.9 (2分)(3)小灯泡电阻受到温度的影响 (2分)20.(1)会聚 (2分)(2)缩小 照相机 (2分+2分)(3)靠近) (2分)21.(1)晶体……………………………………………….(2分)(2)固夜共存………………………….2分)(3)小…………………………………………………………………………(2分)四、(本大题共3小题,第37题4分每空1分、38题6分,第39题8分,每问2分,共18分)22.序号 物理现象 物理知识例: 火箭飞行中不断喷出火焰 内能转化为机械能 1 飞船升空 以地球为参照物,飞船是运动的2 航天员太空授课电磁波传递信息 和目标飞行器天宫一号对接相对静止 … … (23.解::(1)发动机做的功:W=Pt=23000W×7200s=1.656×108J汽车受的牵引力:F=W/ s =1.656×108J 144000m =1150N答:汽车匀速行驶时,所用的牵引力为1150N.(2)发动机的效率:η=W/ Q =23000W×7200s 4.6×107J/kg×9kg =40%答:汽车发动机的效率为40%.(3)根据汽车的形状,当汽车高速行驶时,汽车上方的空气流速大于下方的空气流速,所以上方的气压小于下方的气压,因此行驶时,对地面的压力将减小.静止时对地面的压力大.24.解:(1)6V (2)1.5A (3)18Ω (4)1.2W