继去年“天宫二号”首次太空授课后,“天宫二号”第二次太空授课如期而至,我校初一年级全体同学再次观看授课全过程。
三位宇航员互相配合,展示了空间站的科学设施,演示了“太空冰雪”、液桥演示、水油分离、太空抛物四个科学实验并详细讲解其科学原理。
“太空”冰雪实验
透明的液球飘在半空中,王亚平用一根小棍点在液球上,球体瞬间开始“结冰”,几秒钟就变成通体雪白的“冰球”。王亚平说,这枚“冰球”摸上去是温热的。
科学原理:太空“冰雪”实验实际上是过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程,过程当中会释放热量。过饱和溶液结晶通常需要外界“扰动”,而这个实验的“玄机”就在于小棍上沾有晶体粉末,为过饱和乙酸钠溶液提供了凝结核,进而析出三水合乙酸钠晶体。
“拉不断”的液桥
叶光富将水分别挤在两块液桥板上,水球状似倒扣着的碗。液桥板合拢,两个水球“碗底”挨“碗底”;液桥板分开,一座中间细、两头粗的“桥”将两块板相连;王亚平再将液桥板拉远,液桥变得更细、更长,仍然没有断开。
科学原理:微重力环境与液体表面张力是液桥得以成形的主要原因。日常生活中的液桥不易被察觉,比如洗手时两个指尖偶然形成几毫米液柱,再拉远一点就会受重力作用坍塌。而在空间站里,航天员轻松演示出比地面大数百倍的液桥,这在地面上是不可能看到的景象。
水油分离实验
王亚平用力摇晃一个装有水和油的瓶子,让水油充分混合,瓶中一片黄色。时间一分一秒过去,瓶中没有发生任何变化,油滴仍然均匀分布在水中。叶光富前来助力,抓着系在瓶上的细绳甩动瓶子。数圈后,水油明显分离,油在上层,水在下层。
科学原理:在空间站中,水和油之所以“难舍难分”、长时间保持混合态,是由于在微重力环境下密度分层消失了,也就是浮力消失了。
太空抛物实验
压轴的“冰墩墩”终于出场了。王亚平水平向前抛出“冰墩墩”摆件,一向憨态可掬的“墩墩”姿态格外轻盈,接连几个“空翻”画出了一条漂亮的直线,稳稳站在了叶光富手中。
科学原理:太空抛物实验展示了牛顿第一定律所描述的现象。在空间站中,“冰墩墩”摆件被抛出后几乎不受外力影响,保持近似匀速直线运动。
同学们认真地观看,不时发出赞叹声。初一9班唐瑜同学说:“我最感兴趣的实验是水桥实验,在太空里可以完成对于地球上超乎常理的事,打破了常规。现在中国拥有了自己的空间站,掌握了属于自己的技术,一切都在向好的方向发展。”初一4班汪子琪同学说:“中国航天人的浪漫是把满天神话变成现实,浩瀚的太空中越来越多中国航天员的身影,正在将中华民族对浩瀚星辰的浪漫情怀,谱写成探索太空的现实诗篇。”