宇宙级精彩！太空之花“绽放”、太空水球“沸腾”

原标题：宇宙级精彩！太空之花“绽放”、太空水球“沸腾”

来源:重庆发布

据中国载人航天工程办公室消息

12月9日15:40

“天宫课堂”第一课正式开讲

“太空教师”翟志刚、王亚平、叶光富

首次在中国空间站为广大青少年

带来了一场约60分钟的太空科普课

一个个太空实验

堪称宇宙级精彩

一睹为快

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如何减轻失重对身体的影响？

航天员有个“秘密武器”

失重环境会导致人体的血液分布和地面不同

下肢的血液会上涌

进而影响人体的健康

如何减轻失重对身体的影响

一起来看航天员的“秘密武器”

浮力消失实验

在地面上

乒乓球放入水里，会浮到水面上

那么在太空中做同样的实验

乒乓球“浮不浮”？

答案是不浮！

泡腾片实验

泡腾片遇到水之后

一般会产生很多气泡

那么在太空

泡腾片与水球相遇会发生什么？

答案是

变成一个充满欢乐的“气泡球”

而且阵阵飘香

水膜实验

在水膜实验中

王亚平将她和女儿

在地球上制作的花朵折纸

放进水膜

美丽的花朵瞬间绽放

见证神奇时刻

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水球光学实验

王亚平往水膜里注入水

就得到了一个水球

接着往水球中注入一个气泡

神奇的景象出现了

透过水球和气泡能看到

一正一反两个像

这是怎么回事？

太空细胞学研究实验展示

“天宫课堂”上

航天员叶光富给大家展示了

失重条件下的细胞生长发育研究

荧光显微镜下观察到的心肌细胞

一闪一闪地跳动

天宫课堂首次开课

这些实验背后蕴含着什么知识点？

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太空转身

知识点：角动量

三位航天员为大家展示在太空中转身的神奇现象。这个原本在地面上难度系数为零的普通动作，在太空中却隐藏着很高的物理知识。

叶光富示范太空转身

中国科技馆科普讲师团副团长陈征表示，太空转身实验的核心关键词叫做角动量。角动量是描述物体转动的物理量。这个试验所展现的是在微重力的环境中，航天员在不接触空间站的情况下，类似于理想状态下验证“没有外力矩，物体会处于角动量守恒”。航天员上半身向左转动时，按照角动量守衡的原则，下半身就会向右转。

另一个动作是航天员伸展身体的时候，因为质量分布得离旋转轴比较远，转动惯性比较大，所以角速度就减慢，通俗地说就是转得慢了。而当把四肢收回时，转动惯性小，角速度就会增加，直观感受就是转动速度变快了。

浮力消失实验

知识点：浮力与重力伴生

这项实验所展现的是浮力和重力伴生的现象。浮力来源于重力引起的液体在不同深度的压强差。当重力消失时，液体内部压强相同，浮力也就消失了。不过地球表面难以让浮力消失，这个试验很难直观地展示出来。在空间站的微重力条件下，浮力和重力之间的伴生关系就可以非常清楚地显现。

水球光学实验

知识点：凸透镜成像原理

航天员叶光富所展示的太空水球光学实验，同时展现了三个物理原理。

当航天员往水球中打入一个气泡，因为在太空中浮力已经消失了，所以气泡不会向上飘，而是待在水球中，水球因此被气泡变为了两部分，中间是空气，气泡周围是水。这个时候整个水球就变成了两个透镜，外圈成为了一个凸透镜，所以呈现出一个倒立的像，内圈相当于变成了两个凹透镜的组合，这个时候又出现了一个正立的像。因此可以在水球中同时看到一正一倒的两个像。

这项实验体现了三个物理现象，首先就是在失重环境下，水滴会在表面张力的作用下收缩成一个接近完美球体的水球，而在地面上，因为受重力影响，水滴呈现为水滴形，几乎不可能获得一个完美的水球。其次，就是这个水球可以被看成是一个凸透镜，如果你站在这个凸透镜的两倍焦距以外，就看到的就是一个倒立的实像。最后，就是在水球中打入一个气泡，因为太空中浮力消失，这个气泡不会飘出来，它就老老实实的待在里边。

泡腾片实验

知识点：微重力环境

航天员所进行的泡腾片实验，是本次太空授课中的一项趣味性实验。

在地面环境中，将泡腾片扔进水球里，就能看到气泡上浮，可在中国空间站的失重环境中，因为浮力的消失，泡腾片扔进水中的产生的气泡不再上浮，而是相互挤压，最后就会形成一个很有意思的样子，这个水球也会被气泡撑得更大，就能看到水球一点点膨胀的效果。

因为空间站和地面最大的不同就是空间站是微重力环境，但是微重力环境对常人而言只是一个名词，通过这些实验大家就能够知道微重力环境下，许多物理现象和地面环境有所不同了。