连接“天宫课堂”，探寻“太空奥秘”——海区八小科学实验探秘太空

乌海市海勃湾区第八小学

神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富在“天宫课堂”第二课为我们展示了多个地面上“不可能”的太空实验：热的“冰球”、用水搭“桥”、“冰墩墩”直线游走…这些有趣的实验，给海勃湾区第八小学的师生留下了深刻的印象。 　　3月25日、3月28日，在海勃湾区科学技术协会的大力支持下，我校师生在科技社团课、六年级科学课上，利用“天宫课堂”资源包，再次回味了课堂的精彩，并深入了解了实验背后的知识点和科学原理。 水球变“冰球”，实际是热球 　　王亚平阿姨从液体袋中挤出了一颗透明水球，但经过小棍的触碰后，瞬间产生大量的白色晶体，变成了一颗“冰球”。 　　海勃湾区第八小学科学社团的同学们在杨老师的带领下，感受结“冰”的现象。 　　由于地面上受重力影响，液体从杯子底部开始往上结晶，并在一小时后结晶成美丽的雪松。 　　【知识点】液体结晶 【原理解读】挤出的“水珠”为何是球形？“这是微重力环境下液体的表面张力作用，使得挤出的液体形成了饱满均匀的液体球。”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。由于过饱和乙酸钠溶液形核、结晶的过程，过程当中会释放热量。所以，它并不是一颗“冰球”，而是一个“热球”。 太空中如何实现“水油分离”？ 　　叶光富叔叔进行了演示，他将绳子系在瓶口，快速旋转，不一会儿，瓶子里的混合液就分离开来了。 　　地面同步实验，水油混合液由于水、食用油自身密度、重力不同，很快就会自然分离。 　　【知识点】浮力、重力和离心力 【原理解读】水的密度大于食用油，因此在地面上两种液体混合后，油会浮在水的上面形成稳定现象。然而在空间站中，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。“水油在天上成功分离的原因是，瓶子高速旋转时类似离心机，可以理解为离心作用使得浮力重新出现了。” 利用液体搭出的“水桥” 　　王亚平阿姨利用手中的两块玻璃板，非常轻松的将水珠连接成“液体桥”。 　　张老师与六年级五班同学们进行的地面实验，无论怎么努力，也不会形成空间站里的液桥。即便是加了糖的水，实验结果也没有太大的改观。 　　【知识点】表面张力 【原理解读】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，这在地面上是难以看到的景象。 太空直线抛物 　　王亚平阿姨、叶光富叔叔，在空间站中轻轻施加一点儿力，“冰墩墩”就能直线传递到对方的手中。 　　地面同步实验，由于受到自身重力、地球引力的影响，抛出去的乒乓球，运动的路线是抛物线形式。 　　【知识点】牛顿第一定律、爱因斯坦等效原理 【原理解读】这是一个很好的牛顿第一定律的演示。牛顿第一定律又被称为惯性定律，基本原理是任何物体都要保持匀速直线运动或静止状态，直到外力迫使它改变运动状态为止。在地球上由于有重力, 物体走抛物线, 在天宫物体几乎不受重力作用, 所以走匀速直线运动。 　　又一场充满奇思妙想的太空授课,再一次撒下科学的种子——“飞天梦永不失重,科学梦张力无限!” 编辑：张凡审核：刘桂霞