宇航员太空授课

前言：想要写出一篇令人眼前一亮的文章吗？我们特意为您整理了5篇宇航员太空授课范文，相信会为您的写作带来帮助，发现更多的写作思路和灵感。

宇航员太空授课范文第1篇

“天宫课堂”是为发挥中国空间站的综合效益，中国推出的首个太空科普教育品牌。“天宫课堂”将结合载人飞行任务，贯穿中国空间站建造和在轨运营系列化推出。下面是小编整理的关于学生观看天宫课堂观后感，欢迎阅读!

学生观看天宫课堂观后感1航天科技一直是任何国家都必须重视的一个新兴领域妹，她对我们探索太空以及探索未知领域有着很重要的作用。在如今这个社会上，制空权已经变得非常的普及了，那么还更深层次的就是宇宙太空的权利。比如说美国这个强大的国家，他们率先登陆月球，然后他就联合其他的国家在月球上面划分区域，说谁占领谁就在将来拥有采矿的权利，所以我们的航天技术也不能落后，否则的话在未来的100年内我们将会逐步的落后，所以航天技术以及航天的爱好将是我们新一代颜最重要的一个方向。

第一次接触航天方面的知识是在幼儿园大班。那一天，老师把一张报纸贴到了墙上，那上面有一艘火箭——其实是神舟六号，还有两个人——其实是费俊龙和聂海胜。听到老师绘声绘色地讲解，我弄明白了个大概，心里觉得自豪。突然，我发现——居然没有一名女性。

当时我就想：要是我能当中国的第一名女宇航员，该有多好呀!从那时开始，我便怀揣着这样一份梦想，上了小学。我曾经很自豪地跟班上的一位同学说，我将来会成为中国的第一位女宇航员，他听了，流露出羡慕的眼神。那时的我自豪极了，觉得当一名宇航员太简单了!

三年级，我逐渐了解了一些有关航天方面的知识，这才知道，当一名航天员不是那么简单的，不仅要有学问，要有好的身体，也要有好的心理素质——其实当时我并不明白到底什么是心理素质，只是模糊地觉得是身体好的一部份罢了。

虽然我知道我想成为一名航天航空员已经不太现实了，但是我可以在地下为他们工作，比如说地勤服务以及研究。我们可以在地上研究一些更加安全更加高效的航天飞船或者航天器材，也可以在地下的指挥中心，中间空宇航员的一局动，看看他们的生命体征以及各类的信息安全技术等。所以说，为了我能够实现这个梦想，我现在不断地学习，不断地去参加一些科技展。为的了就是能够更多的了解这方面的知识，为我将来的梦想做铺垫。

学生观看天宫课堂观后感2古时候，人们总是想把一些探测器送上太空。不过，功能单一，并不能完成人们对太空的探索。于是，人们开始想办法：怎么让人上天!我们这次采用的是“二号火箭”和“神州十二号飞船”组成。

上一次太空，要花费很多钱，如果只上去三四个小时又觉得不划算，我们想建一个像酒店一样能让宇航员住的地方，就是空间站。

按照计划，空间站一共由五个部分组成：第一个是“载人飞船”，主要接送宇航员;第二个是“问天实验舱”，是用来做一些地球上完成不了的实验;第三个是“梦天实验舱”，和“问天实验舱”差不多，也是用来做实验的;第四个是“天和核心舱”，我们国家的宇航员就是住在这里面;第五个就是“货运飞船”，主要是负责运送各种物资的。不过，这个计划还没完全完成，现在的空间站只有两个部分：“天和核心舱”和“运货飞船”。据说，在2022年的时候，空间站就能补齐了。

传说有个广寒宫，是在月球上的，而咱们的空间站是飘在太空里的。太阳每天都会朝地球放射“能量”，不过我们在地球上晒太阳时，太阳离我们较远，危险不大。宇航员在太空中晒多了太阳可能会得癌症，所以规定空间站不能高于地球1000千米。科学家们在考虑到经费、实验效果等各种因素，最终，把空间站定在了离地球400千米的太空。

在地球上，你扔的东西都会掉到地上，这就是牛顿提出的“万有引力”。如果，我们站在平地上扔东西，就会下落;那要是我们把飞船以非常快的速度“丢”上去，它下落的程度，就和地球的弧度保持一致，那飞船就可以沿着地球飞了。空间站飞得很快，一个半小时就能转地球一圈。

从古至今，人来想要在地球上看整片天那是不行的。如果从空间站上就看的一清二楚，因为站得高，看得远。

太空环境下能做一些地球上做不了的实验，比如说找出一些比手机芯片更紧密的芯片，或是一些环境下能变色的东西。

这次的宇航员上太空主要有几个小目标：住上三个月左右;调试一下各种设备;做一些不可思议的实验;出舱看太空和空间站的全貌。

中国的空间站，让我们能探索太空更多的奥秘。

学生观看天宫课堂观后感3“天宫一号”为中国构建太空空间站打下了坚实的基础，下面我们回顾一下国际太空站的历程。

1983年，美国总统里根首先提出了国际空间站的新构想;1993年，经过将近十余年的探索和无数次重新设计，终于开始着手建设太空站;1994年，准备阶段开始，在此期间，航天飞机与“和平”号太空航进行了9次对接;1998年，国际空间站的第一组件曙光号功能货舱发射成功;2001年，命运号实验舱与团结号节点舱对接，探索号气闸舱安装完成;20X年，哥伦布号实验舱安装完成，开始安装希望号实验舱;20X年，安装宁静号节点舱。

从国际太空站的艰辛历程可以看出，“天宫一号”只是中国向太空迈出的一小步，但是这绝对是意义巨大的一步。

中国载人航天是深谋远虑的，每一步都经过无数次计算和测试，确保万无一失。目前主要分三步走：第一步，发射载人飞船，建成初步配套的试验性载人飞船工程，开展空间应用实验;第二步，突破载人飞船和空间飞行器的交会对接技术，并利用载人飞船技术改装、发射一个空间实验室;第三步，建造空间站，解决有较大规模的、长期有人照料的空间应用问题。可以说，中国航天技术是借鉴前人的技术而自主创新的。中国航天现有系统：航天员系统、空间应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、监控通讯系统、着落场系统、空间实验室系统。这系统是中国经过长达X多年的摸索才总结出来的，从中可以看出中国载人航天发展的辛酸。

人类目前载人航天活动的最终目的，是将实验室搬上太空，利用太空微重力高真空的独特环境，开展地面无法进行的生命科学、材料科学等实验，从而为人类造福。太空生命科学试验不仅可以进行植物育种、发明新的药物，而且在半导体、特种材料、天文学、对地观测等方面的好处更是不一而足。

因此，以神七天宫一号为起点的中国空间站建设，将为中国的科学研究带来更大的舞台。周建平说过：只有对人自身在太空中的行为和能力有了清晰的认识，才可能具备更好的开发能力。目前，中国正在朝着这样的目标进发。中国的空间站将成为世界科学发展进步的平台，为人类探索做出贡献。

作为一名高二化学生的我，同时作为一个中国人，看到中国在载人航天事业技术上的发展，我感到无比的自豪和骄傲。“保剑锋从磨砺出，梅花香自苦寒来。”在以后的日子里，我将更加努力学习科学知识，将来要为祖国的繁荣建设作出巨大的贡献。

学生观看天宫课堂观后感4在那失重的太空中，能做许多在地球上做不到的事，比如说：在太空舱中随意漂浮，在那里，翻多少个跟头对于他们来说都不成问题。而宇航员王亚平阿姨也给我们演示了不少有趣的“游戏”。她能用一个小钢丝圈套一个水膜，那一层厚厚的水膜，便镶篏在其中，然后，宇航员又向水膜中注水，那水膜不仅没有轻易地碎掉，反而在注水中变得越来越多，最后便形成一个大大透明水球，可谓是晶莹剔透，让我不禁惊叹!当然，，这其中也包含了不少的物理知识，这种种奇妙真令人羡慕啊，

真希望，不久地将来，我也能象伟大的三位宇航员一样，飞上太空!

中国首次太空授课活动20日上午成功举行，神舟十号航天员在天宫一号展示了失重环境下的物理现象。

太空授课的主讲人为女航天员王亚平。聂海胜辅助授课，张晓光担任摄像师。

在大约40分钟的授课中，航天员通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等5个基础物理实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。他们讲解了实验背后的物理原理，并通过视频通话与地面课堂师生进行互动交流。

地面课堂设在位于北京市海淀区的中国人民大学附属中学。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余名中小学生参加了地面课堂活动，全国8万余所中学6000余万名师生通过电视直播同步收看。

这次太空授课活动由中国载人航天工程办公室、教育部、中国科协共同主办。有关专家说，太空授课活动是我国载人航天飞行中首次开展的教育类应用任务，体现了载人航天工程直接为国民教育服务的理念，必将进一步激发广大青少年崇尚科学、热爱航天、探索未知的热情与梦想。

其实这次太空授课给了我无限的启迪，也增加了我对失重环境的重新认识，在这堂太空物理实验课上让我感觉到了时间的短暂，我还意犹未尽“天宫课堂”就结束了。

“太空授课”之称体重实验，用两根一样的弹簧，弹簧的底端分别固定了两个质量不一样的物体，如果在地球上，由于两个物体质量不同，两根弹簧伸长的长度肯定不一样，而在太空中两根弹簧却是一样的，接着，王亚平姐姐还向我们展示了太空中专门的质量测量仪，特别的奇妙。

学生观看天宫课堂观后感5神舟十三号载人飞船已于10月16日发射，飞行乘组由翟志刚、王亚平和叶光富3名航天员组成。从9月17日神舟十二号返回地球到神舟十三号发射，时间仅过去短短一个月。按照计划，神舟十三号飞船入轨后，将采用自主快速交会对接模式，对接于天和核心舱径向端口，与天和核心舱及天舟二号、天舟三号货运飞船形成组合体。航天员将进驻核心舱，按照天地同步作息制度进行长达6个月的工作生活。这就意味着，相较于神舟十二号，此次太空挑战的时间更长、难度更大、要求更高，航天员将在太空与我们共同守岁，迎接农历壬寅年的到来。

可上九天揽月，可下五洋捉鳖，谈笑凯歌还。人类对太空的向往和探索从未止步。然而身处太空，浩瀚苍穹看似壮美寥廓，实则挑战着航天员的心理与生理极限，更经历着很多惊心动魄的瞬间。据航天员杨利伟回忆，在执行“神五”任务时，火箭上升阶段意外出现8赫兹左右低频振动，与人体内脏产生长达26秒的共振，此时杨利伟感到了五脏六腑似乎都要碎了一般，令他异常痛苦，可他却咬紧牙关告诫自己“坚持一下，再坚持一下”。事实上，这漫长的26秒共振，只是我国载人航天“首飞”征途上千难万阻、千辛万苦的一个小小缩影，但却画出了中国航天人英勇无畏、舍身为国的“爱国群像图”。

在神舟十二号离开地球的3个月，3名外人眼中光芒四射的中国航天员，均来自普通而朴实的家庭。当他们远离地球、巡游寰宇、辛勤工作时，留在家乡的父老乡亲们在一如既往、年复一年地耕耘劳作。中国航天人的奉献和担当，始于热血、恒于信仰、终于爱国，他们把使命和重担铭刻心间、扛在肩上，把荣誉和光环归于祖国、献给民族。

“因热爱而执着，因梦想而坚持”，这是执行神舟十三号飞行任务的航天员王亚平的一番话。每一次针对空间站任务的水下训练，体能消耗都相当于跑一次“全马”，累到手抖得连筷子都拿不稳，但他们累并快乐着。每次离心机训练都要最多承受8个G的过载，脸部会变形、胸部会因受压而呼吸困难，但航天员大队成立20多年来，从未有人按下“暂停按钮”。这种身体可以“过载”，信仰和精神永远“轻装上阵”的状态，诠释的是一种信念、一种意志。革命乐观主义精神、革命英雄主义精神在今天的中国航天人身上穿越时空、力透纸背，焕发出震撼人心、摄人心魄的强大力量。

宇航员太空授课范文第2篇

6月25日上午，学校给我们放映了神舟十号宇航员王亚平、聂海胜、张晓光在天宫一号实验舱里面的授课录像。

录像放映了王亚平姐姐在船舱中做的各种神奇的“魔术”：她拿来一个普通的陀螺，松开手，陀螺竟在空中漂浮了起来！接着，王亚平姐姐又用手指轻轻地碰了一下它，给了它一点儿干扰力，本来静止的陀螺现在在翻滚着向前运动。而上了发条的陀螺则不同，它是转动着向前移动的，真是有趣！

接着，王亚平姐姐拿出了一个宇航员喝水用的饮水袋，并把止水夹打开。不寻常的事情发生了：饮水袋里的水并没有流出来，而是就像止水夹没打开似的静止不动。原来，在天空失重坏境下，水是不会自己流出来的。然后，她又挤出了一个小水滴，更加神奇的事情发生了：水并没有作为液体流出来，而是凝成了一个小水滴，在空中漂浮着。为了避免水滴到处乱飞，王亚平姐姐用一个独特的方式将水滴“解决”了：她张开嘴，慢慢地靠近水滴，然后猛地一口，将水滴“吃”掉了。

宇航员太空授课范文第3篇

据国外媒体报道，美国“凤凰号”火星探测器已于北京时间8月4日17点26分由德尔塔2型运载火箭成功发射升空，开始了长达9个月的太空飞行。预计于2008年5月25日登陆火星北极。“凤凰号”此行的任务是寻找水和其它支持生命所需化学物质的证据。

美国宇航局推进技术实验室(NASA′s Jet Propulsion Laboratory)的研究员、此次火星项目的负责人巴里・戈德斯坦（Barry Goldstein）日前表示，“我们为之已经工作了长达4年，时至发射当日我们感到非常兴奋！我们将集中注意所预定的着陆点，直至明年5月25日“凤凰号”顺利着陆。

据悉，不同于以往发射的火星探测器，“凤凰号”将首次采用火箭推进器而不是气囊进行安全着陆火星。如果一切按计划顺利进行，这将是自从1976年“海盗号”在火星表面成功软着陆之后，首次采用这种通过自身的发动机系统来实现缓慢登陆。

美国奋进号航天飞机成功发射升空并返回

美宇航局“奋进号”航天飞机于美国东部时间8月8日18点36分（北京时间8月9日6点36分），在佛罗里达州肯尼迪航天中心点火发射升空。此次太空任务是：STS-118任务，对国际空间站进行建设，具体工作包括：安装S5桁架、更换力矩陀螺仪、运送科学仪器装置和物资补给。

“奋进”号上次飞返太空的时间是2002年11月，在战友“哥伦比亚”号悲剧性失事后停飞,如今终于重新批挂上阵。此次搭载7名宇航员，其中美国女教师摩根随乘“奋进号”航天飞机前往国际空间站，她已在太空向地面学生现场授课。摩根还参与一次与地球上学生互动式的视频广播，并为孩子们录制一系列有关太空奇妙景象的节目。在完成任务后于16日返回地球。

08年NASA发射卫星“撞月探水”

美国宇航局06年公布了一项撞击月球南极的计划，宇航局官员希望通过这一项目成功找到月球存在水的证据，以利未来宇航员登陆月球并建立长期基地。美宇航局副局长霍洛维茨当天在公布计划时说，撞击月球是为了了解月球上有多少资源可以为未来的宇航员登陆项目服务，他把这一项目称为“积极接触月球表面”。位于加利福尼亚中部的宇航局埃姆斯研究中心将承担这一项目。

项目主管安德鲁斯解释说，这一项目将利用美宇航局定于2008年10月发射的“月球环形山观测与感知卫星”（“LCROSS”）来撞击月球。

中国预计08年发射神舟7号运载火箭

据中国运载火箭技术研究院的消息称，承担“神舟7号”飞船按预定计划将在2008年发射。据中央电视台新闻联播报道，发射“神舟7号”飞船的仍然是“2号”F型运载火箭，此前这种火箭已经成功地将6艘神舟飞船送入太空，具有成熟的技术基矗目前新一枚运载火箭元器件的采购与生产已经展开，火箭总设计师荆木春说，这一次他们将采用质量更高的元器件。针对前几发火箭的飞行情况，科研人员还将对这枚火箭进行局部改进，来进一步提高火箭的可靠性。

从“神舟7号”开始，中国进入载人航天2期工程。在这一阶段里，将陆续实现航天员出舱行走、空间交会对接等科学目标。整个2期工程的所有发射任务全部由“长2F”火箭担任。载人航天工程运载火箭系统总设计师荆木春介绍称，十一五期间，要把载人航天2期工作基本完成。

俄研制国际空间站新组件预计09年发射

据国外媒体报道，俄罗斯Khrunichev国家宇宙科学生产中心负责人弗拉迪米尔・纳斯特沃夫（音）日前称他们目前正在筹措资金用于生产国际空间站的实验舱，但这个实验舱可能要等到2009年才能发射升空。

纳斯特沃夫介绍称，到目前为止，俄罗斯已经完成了国际空间站实验舱60%到70%的装配工作。研制这个实验舱的主要目的是提高国际空间站的分析研究能力，同时实验舱也可以配合国际空间站内的其它一些设施进行工作，完善国际空间站的功能。这个实验舱有望于2009年由俄罗斯“质子”运载火箭发射。

在谈到Khrunichev国家宇宙科学生产中心的计划时，纳斯特沃夫表示，俄罗斯将在2010年对新一代的轻型运载火箭“安加拉”进行试飞，新一代的重型运载火箭的试飞工作将等到2011年进行。

印度计划在2009年发射“GSLV Mark-III” 火箭

印度计划在在2009年发射“GSLV Mark-III”火箭，这是该国争取获得数十亿美元全球卫星发射市场份额的重大举措。印度空间研究组织主席奈尔称，“GSLV Mark-III”火箭研制进展良好，希望能于2009年进行首度发射。“GSLVMark-III”是全新的3级段火箭，并非衍生自PSLV或GSLV Mark-I或 “GSLV Mark-II”系列。研制了“GSLVMark-III”火箭，印度就可以发射重型卫星进入地球同步转移轨道。“GSLVMark-III”是“GSLVMark-II”技术发展的结果。

奈尔透露，印度正计划在未来20～25年建造一种太空平台。这种太空平台能帮助太空舱安全返回地面。正常情况下，太空舱不是受损就是被破坏。安全回收后，这个太空舱能被重新使用。奈尔称，这个平台还能运送

射程100～150千米的火箭。日本08年发射“H2B”火箭

据新华社电 日本文部科学省宣布，将于2008年在位于鹿儿岛县的种子岛宇宙中心发射H2B火箭。H2B火箭之前被称为“强力型H2A火箭”，为了便于区别和记忆而改名为H2B火箭。和H2A火箭相比，H2B火箭的第一级直径粗了1米，引擎从1个增到2个，捆绑有4个大型固体燃料助推器。

现在，日本正在开发国际空间站货运飞船“HTV”，H2B火箭发射成功后，国际空间站的物资补给将不再单独依赖美国的航天飞机。预定2008年H2B第2次发射时将搭载国际空间站货运飞船“HTV”。

H2B火箭是由日本宇宙航空研究开发机构和三菱重工业公司于2004年开始联合开发的，开发费用为200亿日元，2006年政府将另外划拨38亿日元投入其建设研制。

日本计划2010年发射自制先进侦察卫星

据国日报网站报道，日本政府已经决定开始研制先进侦察卫星并于2010年发射。政府消息称，这种新型卫星对地观测的分辨率为50厘米。此外，这种卫星能够在地球上空沿南北轨道以29000千米/小时的速度运行，使得日本政府能够每天获得1次序列照片，而目前的卫星系统两天才能提供1次照片。共同社说，该计划旨在观测朝鲜的导弹与核设施。

2003年日本部署了两颗侦察卫星，但是在2003年11月由于发射失败损失了另外两颗卫星。2010年新型侦察卫星发射前，日本计划在未来的3年中继续发射现有侦察卫星的改进型卫星。

西班牙计划2010年发射自主开发卫星

据新华社马德里的消息说，西班牙工业、商业和旅游大臣何塞蒙蒂利亚说，该国将于2010年发射首颗自主开发的人造地球卫星。

蒙蒂利亚透露，计划从2006年开始实施，计耗资1.9亿欧元。卫星主要用于航天测绘、国防和环境监测。此外，这项计划还将为西班牙航天业增加70%的收入，600个直接工作岗位和1000个间接工作岗位。蒙蒂利亚还表示，西班牙一贯积极支持欧盟航天事业的发展，按照交纳会费的数额，西班牙已成为仅次于上述4国的第5大会员国。2005年，西班牙向欧洲航天局交纳的会费比上一年增加了17%，达到1.53亿欧元，2006年还将增加12.5%，达到1.65亿欧元。

宇航员太空授课范文第4篇

陈民在启动仪式上致词，他表示，海南省广大青少年要通过“大手拉小手科普报告海南行”这样的青少年科技传播活动，提高科学素质，树立正确的人生观、价值观，增强献身科学的勇气和建设祖国的能力，为海南国际旅游岛建设作出积极的贡献。

启动仪式结束后，报告团的7位专家分别来到海南中学、海口市第一中学、国兴中学等7所中学作科普报告。10月16-21日，演讲团分东、中、西三条线路，深入全省三亚、白沙、昌江等15个市县的42所中小学校授课。科普讲座内容涉及生命科学和生物技术、生态与环境保护、地球科学、航天、航空、遥感、新能源、防灾减灾、公共安全等，受益中小学生达5.5万人。

在海南中学，中国科学院空间科学与应用研究中心研究员张厚英用“同学们想不想当宇航员啊”，“想不想知道宇航员在太空里怎样吃饭、睡觉”等问题吸引了学生们的注意力。他运用多媒体辅助展示手段，以浅显易懂、诙谐幽默的语言，为师生们介绍了我国载人航天飞船的发展情况和未来建设月球基地的伟大构想，详细介绍了嫦娥一号卫星绕月飞行的目的、意义以及太空科学实验等师生们极感兴趣却又闻所未闻的科学知识。长达一个半小时的报告会图文并茂，笑声不断。同学们表现出浓厚兴趣，直到报告会结束还意犹未尽。

在海口市琼山区第二中学，中国科学院中国遥感卫星地面站研究员潘习哲从一只小蚂蚁和苹果的寓言引出话题，通过讲述人们身边的故事，掀开了遥感卫星的神秘面纱。潘习哲从“谷歌引发了‘地震’”和很多高清晰的遥感影像向大家介绍了遥感卫星现在的发展，以及在我们生活中的作用。随后，潘习哲又向大家介绍了“卫星是什么样”、“什么是遥感”，以及遥感在军事、环境监测、城市扩展等方面的应用。潘习哲精彩的讲座赢得了在场同学们的阵阵掌声。最后，针对部分同学的提问，潘习哲做了详细的解说。

中国科普作家协会常务理事、科普作协国防委员会副主任焦国立通过播放视频短片、展示图片资料等形式，用通俗幽默的语言，讲授了航空母舰的内外部结构、航空母舰的用途、以及发展历程、技术成果等同学们感兴趣的“航空母舰的秘密”。

中国科学院物理研究所、科学仪器研制中心研究员陈贺能以相对简单的科学技术问题为例子，运动精辟的语言，从人类衣、食、住、行、用等方面介绍了科技知识在生活中的实际应用。同时在讲座中设置问题，启发学生展开想象，开动脑筋，激发潜能，有所创造。讲座结束前还留下了几个改造自然的“异想天开”的设想，告诉学生：今天看似是个没有边际的设想，说不定明天人类将会用自己的智慧去实现。

宇航员太空授课范文第5篇

[图1]

为了帮助同学们更好地理解本次太空授课中五个物理实验的原理，本文结合中学物理知识，分别就实验的装置、现象、原理、拓展及应用等进行解析.

1.质量测量

回放 聂海胜盘起腿，玩起了“悬空打坐”，王亚平用手指轻轻一推，聂海胜摇摇晃晃向远处飘去. 这一幕在告诉我们，这里是天宫一号，处于失重环境条件下. 王亚平首先展示两支完全一样的弹簧，它们分别固定了两个不同质量的物体. 但两个弹簧平衡在同一位置，这说明在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的质量（注：准确的是在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的重力）. 随后镜头转向天宫一号中用于测量质量的“质量测量仪”. 聂海胜把自己固定在支架一端（如图2所示），王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架在弹簧的作用下回复原位. LED屏显示出聂海胜的质量：74kg. [图2]

原理 天宫中的“质量测量仪”原理是牛顿第二定律：物体受到的力等于它的质量与加速度的乘积，即[F=ma]. 实验中设计了用传感器获得物体运动到某位置的加速度和该位置弹簧上的弹力大小，通过DIS系统由牛顿第二定律就可以算出身体的质量，并将结果在LED屏显示出来. 这个实验生动地说明了牛顿第二定律的基本原理：物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比. 这是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，这一定律在太空和地面都是成立的.

应用 这个原理在航天活动中有着广泛的应用. 例如，航天器的燃料消耗一段时间后，总质量会发生变化，可能影响轨道控制的精确度. 这时就可以开启推力器并同时测量航天器的加速度，从而计算出航天器的质量.

拓展 天宫一号在绕地球做圆周运动，其内物体所受到的地球的万有引力（即此处物体的重力）用于物体随天宫一号绕地球圆周运动所需的向心力，虽然此时物体的重力并不为零，但物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力均为零，因此物体处于完全失重状态，这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 如在此环境下不能用天平测物理质量，不能用水银气压计测飞船内气体压强，溶液不会分层等.

例1 从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响，例如容易患骨质疏松等疾病. 因此宇航员在天宫一号内应积极进行体育锻炼. 下列器材适合宇航员锻炼的器材是（ ）

A.哑铃 B.弹簧拉力器

C.单杠 D.跑步机

解析 由于天宫一号在绕地球做圆周运动，处于完全失重状态，这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 本题正确选项为B.

2. 单摆运动

回放 在T形支架上用细绳拴着一颗小钢球. 这是单摆实验装置. 王亚平把小球拉升到一定高度后轻轻放手，小球并没有像在地面那样往复摆动，而是悬停在了半空中. 王亚平用手指轻推小球，小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动.

原理 这是太空中的失重现象导致的. 在地面上，一旦松手，在重力的作用下，小球会被细绳牵着来回摆动. 但在太空中与重力有关的现象会消失，小球只会在原地悬浮. 如图3所示，设小球质量为[m]，细线长即小球圆周运动的半径为[R]. 在地面上，小球在圆的最高点受重力[mg]与细线拉力[T]，小球速度大小为[v]，有[mg+T=mv2R]，且[T≥0]，则[v≥Rg.]

[图3]

在圆的最低点给小球的初速大小为[v0]，由机械能守恒定律，有[12mv2+mg2R=12mv20]，可得[v0≥5Rg]，即在最低点需要给小球足够大的初速度，才能使小球克服地球重力的影响，实现在竖直平面内的圆周运动. 但在太空中的失重环境下，只需轻轻推小球一下，即给小球一个大小不等于零的初速度，小球就会在细绳的拉力提供向心力的条件下在竖直平面内做圆周运动.

应用 在地面上能正常使用的摆钟，其原理利用了单摆的等时性. 但在太空失重的环境下摆钟不能像单摆一样地正常来回摆动，因此在太空中不能使用摆钟计时.

拓展 当运动的物体存在竖直向下的加速度，且加速度大小等于重力加速度大小[g]时，物体也处于完全失重状态.

例2 如图4所示，在一只木箱的顶板上用细线悬挂一个摆球，当木箱静止时摆球做单摆运动. 在摆球做单摆运动的同时突然将木箱向右上方斜抛出去，不考虑空气阻力，则以下说法可能的是（ ）

图4

A.在木箱向上运动的过程中，摆球相对木箱仍是单摆运动

B.在木箱向上运动的过程中，摆球相对木箱是静止的

C.在木箱向下运动的过程中，摆球相对木箱做匀速圆周运动

D.在木箱向下运动的过程中，摆球相对木箱是静止的

解析 不考虑空气阻力时，木箱做斜抛运动，无论木箱是向上运动还是向下运动，都存在竖直向下的加速度[g]，木箱及内物体均处于完全失重状态. 当摆球摆到最高点时（此时摆球速度为零）让木箱做斜抛运动，则摆球相对木箱是静止的，选项B、D正确；当摆球不是在最高点时（此时摆球速度不为零）让木箱做斜抛运动，则摆球相对木箱做匀速圆周运动，选项C正确；故本题正确选项为B、C、D.

3. 陀螺运动

回放 王亚平取出一个红黄相间的陀螺悬放在空中，用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处. 紧接着，她又取出一个一模一样的陀螺，让它旋转起来，悬浮在半空中，再用手轻轻一推，旋转的陀螺不再翻滚，而是保持着固定的轴向向前飞去.

原理 转动的陀螺遵守角动量守恒原理：在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定. 由于角动量守恒，旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变. 而这一点在地面上之所以很难实现，并不是因为角动量守恒定理不成立，而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，不能很好地保持旋转方向.

应用 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，正是有了它们，才能精准地测量航天器的飞行姿态. 当然陀螺仪还有很多应用，比如利用陀螺仪的“定轴性”，可以用来测量运动物体的姿态、稳定运动物体的运动方向，测量其方位等. 因此在姿态仪表、航向仪表、导航系统、飞行控制系统中都有三自由度陀螺. 它广泛地应用于航空、航天、航海等领域. 陀螺仪器还能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准. 有些小轿车上就安装了测量车身纵向和横向摆动的陀螺传感器，可以实现对车身稳定度的控制.

拓展 自转（Rotation）是物体绕自身轴转动的现象，当自转物体的自转轴又绕着另一轴旋转的现象称为进动（Precession），又称为旋进. 进动的产生是由于转动物体受到垂直于其动量矩的外力矩作用. 常见的例子是陀螺. 进动是宇宙中天体物质或微观粒子绕某一中心公转运动而表现出来的结果，太阳系绕银河系中心运动，所以太阳相对银河系中心有进动；太阳系星系绕太阳运动，所以行星相对太阳有进动；卫星绕行星运动，所以卫星相对行星有进动；如水星的轨道偏离正圆程度很大，近日点距太阳仅四千六百万千米，远日点却有7千万千米，在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行，称为水星进动. 地球自转的进动引起岁差. 同样，微观粒子世界的电子绕电子核运动，同样有进动. 原子磁矩绕外磁场方向的转动称为原子进动.

[图5]

进动可使物体保持其状态的稳定性. 如自行车在不运动时很难保持其稳定的竖直状态，但在运动时由于车轮的旋转产生一种进动，则容易保持其稳定的竖直状态.

例3 如图5所示，芭蕾舞蹈演员在旋转时，除脚尖着地外，两手总是靠近身体. 这么做是为了 .

解析 减小阻力矩. 演员要保持较长时间的旋转，应满足其角动量守恒，即要求合力矩为零. 脚尖着地是为了减小来自地面的阻力矩；两手靠近身体是为了减小来自空气的阻力矩.

4. 制作水膜、水球

回放 王亚平拿起一个航天员饮用水袋，打开止水夹，水并没有倾泻而出. 轻挤水袋，在饮水管端口形成了一颗晶莹剔透的水珠，略微抖动水袋，水珠便悬浮在半空中. 此时她深有感触地笑着说：如果诗仙李白在天宫里生活，大概就写不出“飞流直下三千尺”的名句了. 接着王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜. 晃动金属圈，水膜也没有破裂；往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好. 她接着做了第二个水膜，用饮水袋慢慢往水膜上注水，水膜很快变成一个亮晶晶的大水球. 再向水球内注入空气，水球内形成两个球形气泡，既没有被挤出水球，也没有融合到一起. 最后她向水球内注入一种红色液体，红色慢慢扩散开来，把水球变成了一枚美丽的“红灯笼”（如图6所示）.

[图6]

原理 这两个实验均展示了液体表面张力的作用. 液体的表面张力由液体内分子的吸引力产生的. 液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，这种促使液体表面收缩的绷紧的力，就是液体的表面张力. 在表面张力的作用下，液体有收缩到表面积最小的趋势. 数学上可以证明：在体积一定时，球形物体的表面积最小. 因此我们看到了一个晶莹剔透的小球. 在水球内再注入一种红色液体，由于分子的扩散作用，原来透明的水球最终变成了一个红色的球.

应用 液体表面张力在航天活动中有重要应用. 失重环境下，航天器推进剂贮箱中的液体燃料界面和气体界面不再是稳定的，可能产生液体迁移、气液混合等现象，导致推进剂无法正常供应. 因此，科学家们制造了表面张力贮箱，利用表面张力推动液体推进剂流动，为动力系统提供满足要求的推进剂.

拓展 表面张力现象在日常生活中非常普遍，比如草叶上的露珠、空气中吹出的肥皂泡等. 地球引力使得肥皂泡上方变薄破裂而无法长久存在，而太空中的液体处于失重状态，表面张力不仅大显身手，还决定了液体表面的形状.

例4 已知肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR]，其中[α]为液体表面张力系数，[R]为膜的曲率半径. 如图7所示，当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时，看到的现象是什么？

[图7]

解析 由于肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR]，液体表面张力系数[α]只与液体有关. 在外部气压相同的情况下，曲率半径[R]较大的肥皂泡膜内气体压强较小，曲率半径[R]较小的肥皂泡膜内气体压强较大；当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时，小泡内气体就会沿导管流向大泡内，这样使得大泡曲率半径进一步变大，内气压就进一步减小. 当小泡减小到以导管横截面为直径的半球后，再进一步减小时其曲率半径反而会增大. 因此最终当小泡与大泡的曲率半径相等时，内部气压相等达到平衡（如图8所示）.

图8

太空寄语 当奇妙的太空实验结束后，航天员开始回答同学们提出的五花八门的问题：天宫中的水从何而来？能否看到太空垃圾？天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施？在太空中采取哪些措施对抗失重对人体的不利影响？在天上看到的窗外景色与地面有什么不同？星星会闪烁吗？能看到UFO吗？…… 三位航天员对同学们提出的问题一一做出了解答. 最后航天员们在距地面340km的天宫一号内，为同学们送来了太空寄语——

聂海胜说：“愿同学们刻苦学习，增长知识，为中国梦添彩！”