天宫课堂物理知识总结.docx
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天宫课堂物理知识总结.docx
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天宫课堂物理知识总结
一、对失重的理解
在空间站中,王亚平的头发不像在地面上一样长发飘飘,皮肤会往上提,血液往上移动,热泪只能盈眶而不会下落,这是失重导致的,这些现象让同学们认为在空间站中物体不受重力作用的影响。
在“天宫课堂”第二次授课中,播放了书放在秤上自由下落的视频,发现秤的示数为零。
可见,处于失重状态的物体仍然受到重力作用,所以失重其实是支撑物对物体支持力减小消失的现象。
二、失重环境下液体压力、压强的变化
1.在地球上由于液体受到重力作用,并且液体具有流动性,所以液体内部各个方向都具有压强(压力),但是当现场老师把侧面扎有孔的瓶子装水后作自由下落运动时,视频中水没有从侧面喷出,说明完全失重时液体内部没有压强(压力)。
2.浮力消失:
在“天宫课堂”第一次授课中,王亚平把乒乓球压入水中,乒乓球没有浮起来,说明乒乓球不受浮力作用。
究其原因,失重时液体内部没有压强(压力),乒乓球在水中就不会受到水的压力作用,浸在水中的物体上、下表面就不存在压力差,浮力消失了。
做完实验,王亚平把装有水的水瓶传给叶光富,水瓶在空中旋转着飘过去,水没有流出,是因为水对各个方向没有压力的原因;后来,王亚平把泡腾片放入水球中,可看到水球内不断地产生气泡,气泡却由于不受浮力作用而没有上浮离开水球。
在“天宫课堂”第二次授课中的水、油无法分离,也是浮力消失的原因。
三、失重环境下的行走难题
在“天宫课堂”第一次授课中,叶光富无法像在地面上一样行走,是因为在失重环境下,人对地面没有压力,也不会受到地面的摩擦力的作用。
摩擦力产生的条件中有一条是:
物体相互接触并有挤压。
至于无法转身以及快速旋转右手可以转身,那是初中物理涉及不到的内容——角动量守恒,就不在此讨论了。
四、牛顿第一定律
1.在“天宫课堂”第二次授课中,王亚平和叶光富传冰墩墩时,忽略空气阻力,冰墩墩不受力,抛出去的冰墩墩在空中飞行时,做匀速直线运动,本实验不能验证牛顿第一定律,因为冰墩墩仍然受到力的作用。
第一次授课中,叶光富旋转右手实现转身时,他在空间站中是悬空的,在没有外力作用下,根据牛顿第一定律,他身体的重心位置会保持不变,也就是说无论他怎么折腾,他身体的重心依然停留在空间中的同一个位置。
因此,叶光富只能悬浮在空中转圈。
2.2021年11月7日18时51分,航天员翟志刚成功开启天和核心舱节点舱出舱舱门,在太空中行走。
他没有飘离空间站,是因为他具有惯性,出舱是具有和空间站相同的速度,此时选空间站为参照物,他是静止的。
五、水球中神奇的像
1.在“天宫课堂”第一次授课中,王亚平在水球中成了一个倒立的像,这个像是实像,此时的水球相当于一个凸透镜。
后来,叶光富在水球中注入一定量的空气,在水球中形成了一个空气球。
这个空气球把水球分割成了两个凹透镜,透过这个球,我们看到了神奇的一幕:
一正一反两个像。
我们发现,正立的像是缩小的,这个像是凹透镜成的虚像。
2.在太空中没有了不均匀、不稳定空气的折射作用,太空中看到的星星不会“眨眼睛”。
六、“天宫课堂”中的分子动理论
1.在“天宫课堂”第一次授课中,王亚平做了水膜和水球,在失重状态下,这是分子间的引力,或者叫分子表面张力的作用使得水能保持一定的形状,第二次“天宫课堂”授课中“水桥”的形成也是同样的道理。
2.在“天宫课堂”第一次授课中,王亚平还把纸做的小花放在水球上,小花就“盛开”了,那是因为纸和水分子间存在着引力。
3.把蓝色的颜料加入水球中,很快整个水球都变成了蓝色,这是扩散现象,王亚平闻到泡腾片产生的香味,说明分子在做热运动。
4.在“太空‘冰雪’实验”中,用沾了结晶核的毛根触碰过饱和乙酸钠溶液形成的液体球,液体球迅速变成“冰球”。
用手摸上去,“冰球”竟然是热乎乎的,这是因为凝固放热。
5.在“水油分离”实验中,王亚平将装有水和油的瓶子摇晃多次后,水和油均匀地混在了一起,这一现象不能说明分子在不停地做无规则运动,因为分子热运动是不需要外力作用的。
七、“天宫课堂”中的信息传递
“天宫课堂”的天地对话,航天员在太空中也能收到邮件,能与家人视频聊天,这些都是利用电磁波传递信息,其传播的速度为3×10 8m/s。
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