12月9日,下午15:40分,中国空间站“天空课堂”第一课正式开讲,我校部分同学观看了太空授课的直播。
12月15日,物理组教师在3号楼305进行教研活动,对太空授课进行复盘式研修。
首先我们重温了太空授课的整个过程。首先是太空转身,叶光富老师一开始像在地面上一样上半身向某一方向转动,但是我们看到并没有顺利转身,出现的结果下半身向另一个方向转动,总是拧着。那是因为在没有外力或外力矩的情况下,航天员自身的角动量是守恒的,上半身向左转,下半身为保持角动量守恒就会向右转。后来按照王亚平老师提示,伸出一只手臂,不断画圈,越画越快,结果顺利转动了。这也和角动量有关,叶光富甩动胳膊产生了角动量,为保持整体角动量的守恒身体就会进行相应的转动来平衡。然后是浮力消失实验。在地球上,我们通常看到,乒乓球会浮在水面上,如果用手按下去,乒乓球在力的作用下,下沉,但是将手拿掉,乒乓球因为受到浮力,重新浮出水面,但是在太空中,当王亚平老师除去施加的力时,乒乓球没有浮上来——浮力消失啦。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。最后一个是泡腾片实验,在地面环境中,将泡腾片扔进水球里,就能看到气泡上浮。在太空,王亚平老师将泡腾片放入蓝色水球,泡腾片在水球中产生很多欢乐的小气泡,但是由于失重环境,浮力的消失,气泡不再上浮,而是相互挤压,并没有离开水球。
物理组根据学生的实际,经过认真研究讨论,确定以下方面可以联系物理教学和学生探究实际:
1、匀速直线运动的物理模型可以在太空环境中的模拟和再现。
2、为牛顿第一定律中的惯性概念的理解及为第一定律的实验验证可以提供接近实际的实验检验。
3、更方便的验证牛顿第二定律的正确性及太空环境中测物体质量的方法。
4、牛顿第三定律对于航天员的日常生活和工作具有更重要的应用价值。
5、可以更充分的验证和应用动量守恒定律。
6、曲线运动及匀速圆周运动知识的理解和应用。
7、失重现象的原因及向心力的来源。
8、万有引力定律的准确性及在航天领域的应用。
9、万有引力定律在天文学领域中的应用。
10、火箭发射中的动力学问题及三个宇宙速度的来历。
11、空间站中的动力来源及光伏发电。
12、自动控制及传感器的初步探讨。
13、空间站的轨道维持问题。
14、高中生能够参与的科学实验项目探讨。
15、高中生为将来参与航天事业应该具备的知识储备。
齐奥尔科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但没有人能永远留在摇篮里”,人类的未来是星辰大海。希望通过这次太空观看和研讨,培养学生学习物理知识的兴趣,也激发学生为中华民族伟大复兴而读书的热忱!
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