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神舟十号航天员太空授课范文1
在为期6天的体验活动中，孙奶奶不仅陪伴营员们参加各种体验活动，还在7月7日晚上，为营员们献上了一堂内容丰富的航天课。在长达三个小时的讲座中，年过七旬的孙奶奶向营员们详细讲述了我国载人航天工程的发展历程和我国探月工程的情况，特别介绍了“神舟十号”任务的详细情况，同时配以精彩的图片和生动的故事，让营员们感受到了中华民族的“飞天”传奇。讲座中，孙奶奶还不时地向营员提问，并给回答问题的营员赠送了珍贵的航天小礼品，现场气氛异常活跃。
“我很佩服孙奶奶的渊博的知识，让我们受益颇多。而且她精心为我们准备了三个小时的讲课，都不觉得累，让我们很感动。”来自嘉义市嘉义大学附小的萧伊婷说。孩子们不仅认真地聆听着孙奶奶的讲课，还积极地抢答孙奶奶提出的各种问题。看到孩子们对航天如此热爱，孙奶奶格外欣慰。
孙奶奶告诉记者，自从亲历加加林上天的轰动后，她便爱上了航天，也因此改变了她的人生轨迹，让她成为一名自豪的航天科技工作者。“52年来，我对航天的热情有增无减，我也希望孩子们通过这种活动更加热爱航天、关注航天，利用自己的知识将来为祖国服务。”
孙奶奶说，2003年，杨利伟搭乘“神舟五号”飞天后，她在一所大学的团日活动中开始了她人生中的第一场科普活动，主要讲述自己在“神舟五号”发射现场的所见所闻，分享自己拍摄的照片。从此一发不可收拾，“‘神舟五号’后讲了50场、‘神六’后30场、‘神七’后30场，‘嫦娥一号’后50场，‘嫦娥二号’后又讲了‘太空之吻’‘龙凤呈祥’‘神舟问天’‘十全十美’不少于50场，一共讲了200多场，最多的时候听众有1万多人。”孙奶奶说。
令孙奶奶欣慰的是，不少孩子因为听了她的讲座从此也爱上了航天。有个香港的孩子在听完她的讲座后，报名参加了航天体验营活动，后来考上了斯坦福大学，并选择了学航天专业，这位学生立志学成之后回国从事航天科技工作。
在谈及两次台湾天文与太空体验营活动时，孙奶奶说，一方面是想让孩子们感觉到中华民族的亲切感，“两岸一家亲”，二是让他们对载人航天有所了解，让他们感受到航天工程是中华民族的骄傲，航天英雄值得所有中华儿女学习，这也是在“播种飞天的‘种子’”。
“我们的目的就是‘共圆飞天梦，同叙中华情’。”孙奶奶说。就在这次体验营活动中，在孙奶奶的提议下，由体验营主办单位中华文化发展促进会和国家天文台共同赠送了营员们一张“神舟十号”航天员王亚平“太空授课”的光盘。“非常好，台湾虽然也报道了王亚平‘太空授课’的活动，但很难看到完整的授课内容，这个光盘是很好的学习资料。”营员团长、嘉义市天文协会理事长李荣彬说。
神舟十号航天员太空授课范文2
6月20日上午十时，这是一个激动人心的时刻，我国首次在神舟飞船上进行太空授课。这在我国前所未有，在全球来说也是第二次。我置身其中，又一次作为“学生”，上了一堂叹为观止的太空课。
“我是王亚平，本次授课由我来主讲。”随着这一句来自天宫的问候，中国首位太空老师王亚平轻轻一跃，向天宫一号舱内的摄像机镜头缓缓飘来。弯弯的柳叶眉、清澈的双眸、甜美的笑容。我似乎神游太空，亲眼看到了嫦娥、看到了仙女，她飘然而至。如梦如幻。
有史以来内容最神奇、教室最高远、观众最庞大的一课，开始了。
“神仙”聂海胜“悬空打坐”，轻盈地在半空中盘腿如佛，“嫦娥”王亚平使出“大力神功”，用手指轻轻一推，“神仙”摇摇晃晃地飘出很远，形象地展示了太空失重环境下物体运动的奇妙特性。
“在太空中，我们个个都是武林高手。”王亚平的话引发了地面课堂同学们的欢笑和掌声。“如果诗仙李白在天宫里生活，大概就写不出‘飞流直下三千尺’的名句了，因为，失重环境下水不可能飞流直下。”“同学们，见证奇迹的时刻到了。”妙语连珠后，王亚平从饮水包里挤出一个水珠，水珠悬浮在空中，然后被她一口吃掉，“刚好润润嗓子。”
轻松拉开大幕之后，王亚平变起了一出出戏法，圆周运动的单摆、不变轴向的陀螺、晶莹剔透的水膜、红扑扑的水球，中国第一堂太空授课在趣味与惊奇中完美展现。
她用生动趣味的语言和娴熟的操作手法，让中国的太空第一课笑声不断，惊喜连连。
据了解，2007年8月14日，美国人芭芭拉摩根在国际空间站进行了人类首次太空授课，她通过视频向学生展示了在太空运动、喝水等情景。
和芭芭拉摩根进行的太空授课相比，中国航天员的这堂太空授课不仅科技含量更高，难度也更高，“摩根太空授课的内容是介绍和演示太空生活，而王亚平授课的内容是介绍和演示物理概念，所以后者科技含量较高，难度也较大。”
在王亚平和“神舟十号”环绕地球近半圈后，教室里的学生就像和她一起感受了船舱环境——润喉时漂浮的水珠，手里制作的水晶球，还有吸附在薄膜上的中国结——这节距离地表350多公里，时长40分钟的课程注定将被载入历史。
它已经创下多个第一：中国载人航天工程史上第一次发自太空的授课，以及中国学生和我们观众第一次通过直播画面，观看来自太空的多个失重实验。
神舟十号航天员太空授课范文3
对于神舟飞船的发射来说，不可或缺的是起推进作用的火箭。如果仔细观察，在日常生活中也有许多火箭的身影。例如，发射卫星时，要靠火箭的力量使其进入太空；商店中也陈列有名为“水火箭”的玩具；这些东西的原理和火箭的原理也是相近的。那么，下面这些与火箭相关的问题，你是否也已知晓了呢？
发射塔为何不倒
火箭发射用的燃料主要是液态氮和氢，燃料燃烧后迅速产生大量气体和热量，推动火箭升空，此时其尾焰温度高达数千摄氏度，这么高的温度足以熔化钢铁，为何火箭升空后发射塔没有倒塌呢？
在火箭发射升空的瞬间，发射塔周围会产生庞大的白色气团。这不是火箭燃料燃烧的产物，而是为了保护发射塔产生的现象。原来在火箭发射塔下通常会建造一个非常大的水池，水池中的水通过蒸发可以吸收大量热量，使得周围的温度下降，并且形成庞大的白色水雾，从而保护发射塔不被高温破坏。相对于选择一种耐高温的材料来建造发射塔，建造一个水池显然要简单得多。至于为什么要选择水来吸收火箭升空产生的热量，根据热量计算公式Q=cmΔt ，同样的质量，吸收的热量与物质的比热相关，而在所有常见的物质中，水的比热是最大的，也就是说在相同的质量下，水吸收的热量是最多的。
加速度有讲究
火箭要达到足够高的速度才能脱离地球引力，这势必需要很大的加速度，那么火箭的加速度是不是越大越好呢？
事实上火箭的加速度是有限的，一般不会超过10倍的重力加速度。其中一个原因是，由于要产生大的加速度要求有更多的燃料，这样会增加火箭载重。另一个更重要的原因是航天员的耐受力值是有限的。火箭升空时，航天员主要受到两个力，一个是座椅对他向上的力N，另一个是向下的重力mg，座椅对航天员产生的力与在地面上受到的重力之间的比值k称为耐受力值，k = N/mg（每个人的的耐受力值有差异，在选拔航天员时，一般要求4≤k≤12）。而两个力的合力大小等于航天员的质量m与火箭加速度a的乘积。因此可以得到a=（k-1）g 。为保障航天员的安全，火箭发射时的加速度a不应超过该数值。
黑 障 区
观看过神舟系列飞船发射全过程的人应该听说过“黑障区”这个名词。在飞船执行完任务返回地球时，新闻频道会提示返回舱进入黑障区，这时我们无法了解舱内的情况。那么，什么是黑障区呢？
当卫星、飞船等空间飞行器以很高的速度返回大气层时，在一定的高度区域，与地面的通信联络会中断，这个中断联络的区域就是黑障区。
黑障现象是怎样形成的呢？所有返回舱回到大气层的时候，飞行速度极高，可以达到声速的十几倍到几百倍。此时返回舱表面与气体发生摩擦产生巨大热量，气体分子和返回舱表面的材料分子在高温的情况下被分解电离，形成一个等离子区包裹在返回舱周围。由于等离子体具有吸收和反射电磁波的能力，因此返回舱外的无线电信号无法进入舱内，舱内的电信号也传不到舱外，一时间，舱内外失去了联系，这就是黑障现象。当然，当飞行器的速度降低到一定程度时，其表面的温度也会下降，不再有足够的温度使气体分子电离，等离子体解除，黑障现象也就会消失。
黑障区也会带来很大危险。在黑障区，由于返回舱跟地面控制中心失去通信联络，且与大气层的摩擦会产生上千摄氏度的高温，这段期间航天员最危险。如果不采取防热措施，航天员将无法承受，返回舱结构也会受损。安全穿过黑障区也就意味着向安全着陆迈进了一大步。
奇怪的返回舱
工欲善其事，必先利其器。为圆满完成运载航天员返回地球的任务，在设计飞船返回舱时就考虑了途中的种种艰难险阻。在新闻图片中出现的返回舱通常是奇怪的钟形，这又是为何呢？
这是因为返回舱返回时会在重力的作用下重新进入大气层，千变万化的气流将使高速飞行的返回舱难以保持固定的姿态，因此必须把返回舱做成类似于不倒翁似的钟形，底大头小，减小气流的扰动影响。以钟底面作迎流面，由于钟底面的面积大，同时还能起到增大阻力、减速的作用。
神舟十号航天员太空授课范文4
太空授课，形象生动，富有科学新意，比如水球试验，水在太空中凝聚成一个玲珑剔透的水球，就像一个凸透镜，还能看到其中的倒影。拴在支架上的小球，给它一个小小的初动力，小球就能围绕支架做圆周运动。小小的实验，就像是一个“科技魔方”，让我们认识到浩瀚宇宙的微妙和神奇所在，认识到发现科学、驾驭科学的规律之美、探索之美。“太空授课”不仅是一次“视觉大宴”，更让观者的科普意识、科技想象力、科学创造力，得到张扬。
现场互动中，有的孩子的想象力已经“飞”起来了，提出了“有没有遇到UFO”的好问题。只要我们能为孩子搭建充满奇妙趣味的科学空间和实验，激活孩子的创造和科学激情，更多孩子就更愿意陶醉在这种科技探索中，科学素养就能得到不断提高。国家的繁荣富强需要科技来推动，而科技的最终推动者，更在于科技人才。让青少年站在科技前沿的高度思考问题，规划人生，成为科技英才，成为“中国梦”、“科技梦”的坚实推动者。
还是会想到当下的科普倦怠，尽管我们都知道应该激活孩子的探索激情，可在实际生活中，因为科学素养不是应考范围，很多家长和学生根本不在乎，学生对现代科学进程和科研方法知之甚少，科技素养非常匮乏，针对中小学科学教师编写的《科学教育教师指导书》，还不得不从“什么是科学”谈起。20世纪60-80年代，孩子们的梦想是成为科学家。可如今青少年都想当公务员、企业家，愿意当科学家的变少了。两院院士师昌绪说：“如果年轻一代对科学技术不感兴趣，只想着当官当企业家赚钱，我想中国不可能强盛。”我国第八次公民科学素质调查显示，2010年，全国公民具备基本科学素质的比例为3.27%，远低于欧洲各国、美、日、加拿大等国家。美国在2000年时，公众达到基本科学素养水平的比例已经高达17%。中国这种态势，不仅是一种素质缺憾，对创新型国家的发展，是一种无形的抑制。
因为缺乏对科技的迷恋和膜拜，孩子就容易被伪科学和迷信所腐蚀，“许多学生的想象缺乏科技知识支持，所以就变成了胡思乱想。”许多中小学校周边的文教商店和书店里关于星相占卜之类的书热销。这些都应该得到纠正。
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举世瞩目的中国“太空第一课”
全国有8万余所中学的6000余万名师生统一集中到电视面前，期待着这堂“神奇”的太空物理课。
九点刚过，航天员王亚平就出现在屏幕前，只见她轻点脚尖，缓缓“飘”到讲台。在失重环境下，这位主讲精心梳理的马尾辫变成了蓬松的“毽子”，呈现出几分“笑果”。
在45分钟时间里，王亚平和她的助手们做了质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球等四个基础物理实验，展示了失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。
你知道如何在太空失重的情况下测量体重吗？王亚平第一个实验就演示给观众，她把助手聂海胜固定在测量质量的“质量测量仪”一端，然后轻轻拉开支架，一放手，支架在弹簧的作用下回复原位。LED屏显示出聂海胜的质量：74公斤。
这个实验生动地说明了牛顿第二定律的基本原理——“物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比。”这是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，因此在太空和地面都是成立的。
四个失重条件下的物理实验，让电视机前的学生大开眼界，原来在课堂上老师只能讲解失重的原理，不能见到实际演示，而今天他们上了一堂生动的物理课。
“这种演示方法，一定会给孩子们留下深刻的印象，甚至是一辈子都忘不了的。”北京大学地球与空间科学学院教授焦维新说。
太空中的“趣味”课程表
目前除了美国的芭芭拉·摩根和我国的王亚平通过天地连线在太空授课外，其实国际空间站也制作了很多关于太空生活和实验的视频课件。目前，全球已有近320万学生从空间站下载并分享这些课件。此外，在美国有近百万学生亲自参加或通过“提问”方式参与了空间站的实验。
记者打开美国国家航空航天局（NASA）的官网（nasa.gov），发现在LOGO下方就有四个明显的“标签”，分别提示面向“公众”、“教育者”、“学生”和“媒体”，四个部分的内容各有侧重。
再进入面向学生的部分，又会看到为不同年级的学生提供的有针对性的内容。人们不仅可以在网上浏览这些来自太空，或者介绍太空知识的内容，也可以从网站上直接下载这些视频。
据焦维新介绍，这些视频内容主要还是体现了微重力环境下的特征。比如宇航员如何穿衣、吃饭、刷牙等太空生活细节，还有在微重力环境下的跳绳、飞檐走壁等。
记者在互联网上也搜索到了“太空能不能掉眼泪”、“太空如何洗脸”、“太空中怎么玩悠悠球”等精彩视频。这些出自国际空间站的视频，用生动、独特的演示方式，激发着人们探索太空的热情。但是除了各种各样的“物理课”，太空课程表里还有没有其他课程呢？
“除了物理课，在太空我们还可以上生物课。在失重条件下观察动植物生长发育和生存变化。”焦维新说。
在国际空间站实验架的孵卵器中，就有专为学生进行生物课学习的小培育室，他们可将小植物和动物放到里面，观察它们在太空失重环境下的生长和发育。国际空间站还曾专门为中学生开设生物课，研究一种与人体健康有关的小蠕虫。小蠕虫分成地面对照组和太空实验组两组，学生们会仔细观察、记录蠕虫的生长过程和繁殖后代的情况。
为了增加学生对地理知识的学习兴趣，美国还曾开展“中学生地球常识”的教育计划。航天员会帮他们将一台数码相机带到太空，安装在国际空间站舱内的玻璃窗上。通过网络，学生操纵安装在空间站上的这台特制数码相机，在太空中选取最佳视角拍摄美丽的地球表面，再通过网络传到地面。学生们不仅看到了自己拍摄的地球上的海洋、山脉，而且还有机会从太空拍摄地球污染的情况，从而对环境保护拥有更清晰的认识。
向青少年播种中国“科学梦”
焦维新说，太空实验可以设计很多内容，我们需要更大的空间实验室，更好的平台。等我们的空间站建成了，所进行的科学实验范围更广泛了，我们肯定还会选择一些适合青少年的学习方式。
比如我们在地球上看到的极光，只是一个局部的情况，而在飞船或空间站上看到的肯定会是另一番景象；而观察地球也是一样，有时有云飘过，有时无云，而且在夜晚也将看到一片片的灯火，将这些只能从太空中看到的景象拍摄下来，一定可以制作出很好的视频课程。
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[图1]
为了帮助同学们更好地理解本次太空授课中五个物理实验的原理，本文结合中学物理知识，分别就实验的装置、现象、原理、拓展及应用等进行解析.
1.质量测量
回放 聂海胜盘起腿，玩起了“悬空打坐”，王亚平用手指轻轻一推，聂海胜摇摇晃晃向远处飘去. 这一幕在告诉我们，这里是天宫一号，处于失重环境条件下. 王亚平首先展示两支完全一样的弹簧，它们分别固定了两个不同质量的物体. 但两个弹簧平衡在同一位置，这说明在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的质量（注：准确的是在失重环境中无法用弹簧秤来测量出物体的重力）. 随后镜头转向天宫一号中用于测量质量的“质量测量仪”. 聂海胜把自己固定在支架一端（如图2所示），王亚平轻轻拉开支架，一放手，支架在弹簧的作用下回复原位. LED屏显示出聂海胜的质量：74kg. [图2]
原理 天宫中的“质量测量仪”原理是牛顿第二定律：物体受到的力等于它的质量与加速度的乘积，即[F=ma]. 实验中设计了用传感器获得物体运动到某位置的加速度和该位置弹簧上的弹力大小，通过DIS系统由牛顿第二定律就可以算出身体的质量，并将结果在LED屏显示出来. 这个实验生动地说明了牛顿第二定律的基本原理：物体加速度的大小跟物体受到的作用力成正比，跟物体的质量成反比. 这是一个在一切惯性空间内普遍适用的基本物理定律，不因物体的引力环境、运动速度而改变，这一定律在太空和地面都是成立的.
应用 这个原理在航天活动中有着广泛的应用. 例如，航天器的燃料消耗一段时间后，总质量会发生变化，可能影响轨道控制的精确度. 这时就可以开启推力器并同时测量航天器的加速度，从而计算出航天器的质量.
拓展 天宫一号在绕地球做圆周运动，其内物体所受到的地球的万有引力（即此处物体的重力）用于物体随天宫一号绕地球圆周运动所需的向心力，虽然此时物体的重力并不为零，但物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力均为零，因此物体处于完全失重状态，这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 如在此环境下不能用天平测物理质量，不能用水银气压计测飞船内气体压强，溶液不会分层等.
例1 从事太空研究的宇航员需长时间在太空的微重力条件下工作、生活，这对适应了地球表面生活的人，将产生很多不良影响，例如容易患骨质疏松等疾病. 因此宇航员在天宫一号内应积极进行体育锻炼. 下列器材适合宇航员锻炼的器材是（ ）
A.哑铃 B.弹簧拉力器
C.单杠 D.跑步机
解析 由于天宫一号在绕地球做圆周运动，处于完全失重状态，这时与重力有关的一些物理现象均会消失. 本题正确选项为B.
2. 单摆运动
回放 在T形支架上用细绳拴着一颗小钢球. 这是单摆实验装置. 王亚平把小球拉升到一定高度后轻轻放手，小球并没有像在地面那样往复摆动，而是悬停在了半空中. 王亚平用手指轻推小球，小球开始绕着T形支架的轴心做圆周运动.
原理 这是太空中的失重现象导致的. 在地面上，一旦松手，在重力的作用下，小球会被细绳牵着来回摆动. 但在太空中与重力有关的现象会消失，小球只会在原地悬浮. 如图3所示，设小球质量为[m]，细线长即小球圆周运动的半径为[R]. 在地面上，小球在圆的最高点受重力[mg]与细线拉力[T]，小球速度大小为[v]，有[mg+T=mv2R]，且[T≥0]，则[v≥Rg.]
[图3]
在圆的最低点给小球的初速大小为[v0]，由机械能守恒定律，有[12mv2+mg2R=12mv20]，可得[v0≥5Rg]，即在最低点需要给小球足够大的初速度，才能使小球克服地球重力的影响，实现在竖直平面内的圆周运动. 但在太空中的失重环境下，只需轻轻推小球一下，即给小球一个大小不等于零的初速度，小球就会在细绳的拉力提供向心力的条件下在竖直平面内做圆周运动.
应用 在地面上能正常使用的摆钟，其原理利用了单摆的等时性. 但在太空失重的环境下摆钟不能像单摆一样地正常来回摆动，因此在太空中不能使用摆钟计时.
拓展 当运动的物体存在竖直向下的加速度，且加速度大小等于重力加速度大小[g]时，物体也处于完全失重状态.
例2 如图4所示，在一只木箱的顶板上用细线悬挂一个摆球，当木箱静止时摆球做单摆运动. 在摆球做单摆运动的同时突然将木箱向右上方斜抛出去，不考虑空气阻力，则以下说法可能的是（ ）
图4
A.在木箱向上运动的过程中，摆球相对木箱仍是单摆运动
B.在木箱向上运动的过程中，摆球相对木箱是静止的
C.在木箱向下运动的过程中，摆球相对木箱做匀速圆周运动
D.在木箱向下运动的过程中，摆球相对木箱是静止的
解析 不考虑空气阻力时，木箱做斜抛运动，无论木箱是向上运动还是向下运动，都存在竖直向下的加速度[g]，木箱及内物体均处于完全失重状态. 当摆球摆到最高点时（此时摆球速度为零）让木箱做斜抛运动，则摆球相对木箱是静止的，选项B、D正确；当摆球不是在最高点时（此时摆球速度不为零）让木箱做斜抛运动，则摆球相对木箱做匀速圆周运动，选项C正确；故本题正确选项为B、C、D.
3. 陀螺运动
回放 王亚平取出一个红黄相间的陀螺悬放在空中，用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处. 紧接着，她又取出一个一模一样的陀螺，让它旋转起来，悬浮在半空中，再用手轻轻一推，旋转的陀螺不再翻滚，而是保持着固定的轴向向前飞去.
原理 转动的陀螺遵守角动量守恒原理：在没有外力矩作用的情况下，物体的角动量会保持恒定. 由于角动量守恒，旋转陀螺的旋转轴就不会发生很大改变. 而这一点在地面上之所以很难实现，并不是因为角动量守恒定理不成立，而是因为陀螺与地面摩擦产生的干扰力矩等因素改变了陀螺的角动量，不能很好地保持旋转方向.
应用 高速旋转陀螺的定轴特性在航天领域用途广泛. 在天宫一号目标飞行器上，就装有各式各样的陀螺定向仪，正是有了它们，才能精准地测量航天器的飞行姿态. 当然陀螺仪还有很多应用，比如利用陀螺仪的“定轴性”，可以用来测量运动物体的姿态、稳定运动物体的运动方向，测量其方位等. 因此在姿态仪表、航向仪表、导航系统、飞行控制系统中都有三自由度陀螺. 它广泛地应用于航空、航天、航海等领域. 陀螺仪器还能够为地面设施、矿山隧道、地下铁路、石油钻探以及导弹发射井等提供准确的方位基准. 有些小轿车上就安装了测量车身纵向和横向摆动的陀螺传感器，可以实现对车身稳定度的控制.
拓展 自转（Rotation）是物体绕自身轴转动的现象，当自转物体的自转轴又绕着另一轴旋转的现象称为进动（Precession），又称为旋进. 进动的产生是由于转动物体受到垂直于其动量矩的外力矩作用. 常见的例子是陀螺. 进动是宇宙中天体物质或微观粒子绕某一中心公转运动而表现出来的结果，太阳系绕银河系中心运动，所以太阳相对银河系中心有进动；太阳系星系绕太阳运动，所以行星相对太阳有进动；卫星绕行星运动，所以卫星相对行星有进动；如水星的轨道偏离正圆程度很大，近日点距太阳仅四千六百万千米，远日点却有7千万千米，在轨道的近日点它以十分缓慢的速度按岁差围绕太阳向前运行，称为水星进动. 地球自转的进动引起岁差. 同样，微观粒子世界的电子绕电子核运动，同样有进动. 原子磁矩绕外磁场方向的转动称为原子进动.
[图5]
进动可使物体保持其状态的稳定性. 如自行车在不运动时很难保持其稳定的竖直状态，但在运动时由于车轮的旋转产生一种进动，则容易保持其稳定的竖直状态.
例3 如图5所示，芭蕾舞蹈演员在旋转时，除脚尖着地外，两手总是靠近身体. 这么做是为了 .
解析 减小阻力矩. 演员要保持较长时间的旋转，应满足其角动量守恒，即要求合力矩为零. 脚尖着地是为了减小来自地面的阻力矩；两手靠近身体是为了减小来自空气的阻力矩.
4. 制作水膜、水球
回放 王亚平拿起一个航天员饮用水袋，打开止水夹，水并没有倾泻而出. 轻挤水袋，在饮水管端口形成了一颗晶莹剔透的水珠，略微抖动水袋，水珠便悬浮在半空中. 此时她深有感触地笑着说：如果诗仙李白在天宫里生活，大概就写不出“飞流直下三千尺”的名句了. 接着王亚平把一个金属圈插入饮用水袋中，慢慢抽出金属圈，形成了一个水膜. 晃动金属圈，水膜也没有破裂；往水膜表面贴上一片画有中国结图案的塑料片，水膜依然完好. 她接着做了第二个水膜，用饮水袋慢慢往水膜上注水，水膜很快变成一个亮晶晶的大水球. 再向水球内注入空气，水球内形成两个球形气泡，既没有被挤出水球，也没有融合到一起. 最后她向水球内注入一种红色液体，红色慢慢扩散开来，把水球变成了一枚美丽的“红灯笼”（如图6所示）.
[图6]
原理 这两个实验均展示了液体表面张力的作用. 液体的表面张力由液体内分子的吸引力产生的. 液体表面分子有被拉入内部的趋势，导致表面就像一张绷紧的橡皮膜，这种促使液体表面收缩的绷紧的力，就是液体的表面张力. 在表面张力的作用下，液体有收缩到表面积最小的趋势. 数学上可以证明：在体积一定时，球形物体的表面积最小. 因此我们看到了一个晶莹剔透的小球. 在水球内再注入一种红色液体，由于分子的扩散作用，原来透明的水球最终变成了一个红色的球.
应用 液体表面张力在航天活动中有重要应用. 失重环境下，航天器推进剂贮箱中的液体燃料界面和气体界面不再是稳定的，可能产生液体迁移、气液混合等现象，导致推进剂无法正常供应. 因此，科学家们制造了表面张力贮箱，利用表面张力推动液体推进剂流动，为动力系统提供满足要求的推进剂.
拓展 表面张力现象在日常生活中非常普遍，比如草叶上的露珠、空气中吹出的肥皂泡等. 地球引力使得肥皂泡上方变薄破裂而无法长久存在，而太空中的液体处于失重状态，表面张力不仅大显身手，还决定了液体表面的形状.
例4 已知肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR]，其中[α]为液体表面张力系数，[R]为膜的曲率半径. 如图7所示，当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时，看到的现象是什么？
[图7]
解析 由于肥皂泡膜内外气体压强差为[ΔP=4αR]，液体表面张力系数[α]只与液体有关. 在外部气压相同的情况下，曲率半径[R]较大的肥皂泡膜内气体压强较小，曲率半径[R]较小的肥皂泡膜内气体压强较大；当用一导管连接一大一小的两肥皂泡时，小泡内气体就会沿导管流向大泡内，这样使得大泡曲率半径进一步变大，内气压就进一步减小. 当小泡减小到以导管横截面为直径的半球后，再进一步减小时其曲率半径反而会增大. 因此最终当小泡与大泡的曲率半径相等时，内部气压相等达到平衡（如图8所示）.
图8
太空寄语 当奇妙的太空实验结束后，航天员开始回答同学们提出的五花八门的问题：天宫中的水从何而来？能否看到太空垃圾？天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施？在太空中采取哪些措施对抗失重对人体的不利影响？在天上看到的窗外景色与地面有什么不同？星星会闪烁吗？能看到UFO吗？…… 三位航天员对同学们提出的问题一一做出了解答. 最后航天员们在距地面340km的天宫一号内，为同学们送来了太空寄语——
聂海胜说：“愿同学们刻苦学习，增长知识，为中国梦添彩！”