天宫课堂实验内容原理

10月12日，“天宫课堂”第三课在中国空间站正式开讲。神舟十四号飞行乘组航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲面向广大青少年进行太空授课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课。这一次，科研人员所做的实验，很多都能在地球上进行，在太空中，这些实验又有什么新变化？扬子晚报记者特邀多位专家，解析天宫课堂背后的科学原理。

水管越粗液体反而上升越慢，这是“毛细现象”

航天员陈冬、刘洋展示了失重环境下液体显著的“毛细现象”。在太空中，三根粗细不同的塑料管，同时放入装满水的培养皿，管内加了黄颜料的液体不断上升，直到管顶。和我们预想的并不一样，相对较粗的塑料管中，液体上升的速度并不算快。反倒是最细的一根塑料管，液体上升速度最快。

“这个实验叫做毛细效应实验，它展示了失重环境下液体显著的毛细现象。”南京航空航天大学教授李晋斌科普道，毛细现象是指液体在细管状物体内侧，由于内聚力与附着力的差异，克服地心引力而上升的现象。管的内径越细，毛细现象越明显。

专家介绍，毛细现象在生活中其实随处可见。相比起同学们在地面做的实验，太空的毛细效应实验没有了重力的束缚，毛细效应的表面张力作用会更加明显，这也是太空中液体能够升至管顶的原因，“在地面上，当液体受到向上张力跟液柱所受重力相等时，液体就会停止上升，达到平衡。”李晋斌说。

违反直觉的“旋转”，曾把人吓得不轻

在太空中，旋转的T字形扳手在没有外力干扰的情况下，会自己掉头翻转。这个“会掉头的扳手”让观众倍感神奇。

“在失重且没有外力干涉的环境下，空间站里的物品会飘在半空中，沿着最初旋转的主轴一直保持翻转。”李晋斌告诉记者，这种看上去“约定俗成”的规律，在1985年被苏联航天员贾尼别科夫发现了“例外”。他在空间站维修过程中，偶然发现自己拧下的螺母，并没有按照他预想中的那样进行旋转，而是在旋转的过程中忽然倒转了180度，然后继续翻转，并在接下来的一段时间内继续旋转180度，周而复始。这个现象就以他的名字被称为贾尼别科夫现象。旋转的T字形扳手会自己掉头翻转就是一种贾尼别科夫现象。

就是这么一个违反直觉的现象，曾经把人类吓得不轻。当我们从太空遥望地球，地球是悬浮在失重的太空中的，并且也绕着自转轴不停地在旋转。那么地球会不会像天宫课堂的扳手一样发生180度的旋转呢？事实上，地磁南北极的确不是固定不动的，在过去的45亿年里地磁的南北极出现过多次翻转。科学家研究表明，以地球目前在太空旋转的方式，并不会出现贾尼别科夫现象。所以地磁场翻转另有原因。

研究拟南芥的太空生长，可以帮助科研人员“举一反三”

在这堂课中，航天员还晒出了自己在太空中种下的水稻和拟南芥，并与地球上的同学们进行了“天地共播一粒种”对比。空间站里的水稻和拟南芥究竟肩负着什么样的科研使命？

南京大学生命科学学院孙博教授告诉记者，拟南芥在植物世界里的“地位”，类似于动物实验中的“小白鼠”，因为生长周期短、基因组小的特点，成为了植物世界里“模式植物”的代表之一。“拟南芥是地球上最早被完全测序的植物，全世界的科学家对于拟南芥的研究相对比较深入一些。因此，通过拟南芥的培育，可以了解其他植物生长发育的特点。”

孙博教授告诉记者，相对于“模式植物”拟南芥，水稻、小麦等地球上常见的粮食作物基因组会复杂一些，了解了拟南芥在空间站生长的各项指标，可以对水稻、小麦等作物在太空中的培育有借鉴作用。

扬子晚报/紫牛新闻记者 杨甜子

扬子晚报2022年10月13日第A01版

陈顾钓45932013年6月20日,我国第一位“太空教师”王亚平在“天宫一号”完成太空授课.如图是王亚平在“天宫一号”中授课时做的水球透镜实验,通过水球我们可... -
公炊定15578718941 ______[答案] 图中所成的像为倒立、缩小的实像,因此水珠相当于凸透镜,并且物距大于二倍焦距,像距在一倍焦距和二倍焦距之间,因此A图符合这一原理. 故选A.

陈顾钓4593天宫课堂第二课观看心得感悟
公炊定15578718941 ______ “天宫课堂”第二课定于3月23日15时40分在中国空间站开讲,神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富将相互配合进行授课,中央广播电视总台将面向全球进行现...

陈顾钓4593王亚平天宫授课都讲了哪些内容?
公炊定15578718941 ______ 此次太空授课主要面向中小学生,使其了解在失重条件下物体运动的特点、液体表面张力的作用,加深对质量、重量以及牛顿定律等基本物理概念的理解.北京人大附中学生可现场提问.

陈顾钓4593天宫一号对接的原理是什么? -
公炊定15578718941 ______ 空间交会对接涉及两个飞行器,一个是目标飞行器,一个是追踪飞行器.目标飞行器首先发射升空,追踪飞行器作为主动飞行器去寻找目标飞行器进行交会对接.在交会对接过程中,追踪飞行器的飞行可以分为以下四个阶段:远程导引段:在地...

陈顾钓4593北京时间2013年6月20日上午10点,神十航天员王亚平在“天宫一号”上为给地面的学生讲课,并做了一些实验.实验一:单摆运动T形支架上,细绳拴着一颗... -
公炊定15578718941 ______[答案] (1)小球绕着支架的轴心在竖直的平面内不停地做匀速圆周运动,运动状态不断改变,则一定受到非平衡力; (2)金属圈插... 3*108m/s=1.13*10-3s; 王亚平在“天宫一号”上可以完成奥斯特实验、欧姆定律实验两个实验,不能完成阿基米德原理实...

陈顾钓4593观看天宫课堂第二课直播感悟5篇
公炊定15578718941 ______ 中国空间站“天宫课堂”第二课开播啦,旨在传播普及空间科学知识,激发广大青少年不断追寻“科学梦”、实现“航天梦”的热情.下面是小编精心推荐的观看天宫课堂...

陈顾钓4593天宫课堂第二课观后感6篇精选
公炊定15578718941 ______ 天宫课堂观后感怎么写?美丽的星空曾带给我们很多很多遐想,从人类诞生的那一天起就渴望了解那神奇的宇宙,想去神秘的宇宙探索一番.以下是小编为大家带来的天宫...

陈顾钓45932022中国空间站“天宫课堂”第二次直播心得
公炊定15578718941 ______ 中国空间站“天宫课堂”第二次直播心得1当前,我们正面临百年未有之大变局、开启了全面建设社会主义现代化国家新征程,机遇与挑战并存,困难与希望同在.一方面...

陈顾钓4593太空授课内容 -
公炊定15578718941 ______[答案] 实验一:质量测量在失重的太空,地面的测重不再奏效.“那么,航天员想知道自己是胖了还是瘦了?怎么称重呢?”太空教师王亚平问.在天宫一号,有一样专门的“质量测量仪”.“太空授课”的助教聂海胜将自己固定在支架一端,王亚平将连接运...

陈顾钓4593天宫课堂第二课在线观后感心得体会
公炊定15578718941 ______ 天宫课堂第二课在线观后感心得体会一此次太空授课在太空失重环境下向青少年演示在地面很难见到的物理现象,当这些奇妙而精彩的现象展现在学生面前时,我在地面课...