2023天宮課堂第四課課后作業(yè)答案解讀

日前，有關(guān)于神舟十六號(hào)載人飛船返回艙在東風(fēng)著陸場成功著陸，“博士乘組”安全順利出艙。下面小編為大家?guī)?023天宮課堂第四課課后作業(yè)答案解讀，希望對您有所幫助!

2023天宮課堂第四課課后作業(yè)答案解讀

問題一：航天員在授課時(shí)為何要佩戴耳機(jī)?

答：航天員佩戴耳機(jī)主要是耳機(jī)上帶有麥克風(fēng)，這樣就解放了航天員的雙手，方便進(jìn)行演示實(shí)驗(yàn)。另外，艙內(nèi)目前還是有一定的噪音。佩戴耳機(jī)能夠更清晰地聽到地面各位同學(xué)的聲音。

問題二：為什么火箭發(fā)射的時(shí)候，航天員要躺在艙內(nèi)呢?

答：這是因?yàn)榛鸺l(fā)射時(shí)，航天員在上升過程中一般要承受4~5個(gè)g的過載。這會(huì)對航天員的身體造成比較大的壓力。經(jīng)過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，我們?nèi)梭w的胸背向比頭盆向承受過載的能力更強(qiáng)。也就是說，航天員躺著比坐著承受過載的能力強(qiáng)。但是完全躺著，航天員觀察和操作儀表就不方便了。因此綜合考慮各種因素，最終航天員在火箭發(fā)射時(shí)，是以半躺的方式執(zhí)行任務(wù)的。

問題三：奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)中的毛巾吸收水球了嗎?水球在過程中體積發(fā)生變化了嗎?

答：沒有吸收水球，可以看到實(shí)驗(yàn)時(shí)水球被彈開了，所以體積并沒有發(fā)生變化。

問題四：有關(guān)陀螺的一系列問題——桂老師手中旋轉(zhuǎn)的陀螺，為什么旋轉(zhuǎn)后不會(huì)停呢?如果沒有人為干預(yù)，可以轉(zhuǎn)多久才停?發(fā)現(xiàn)了陀螺的轉(zhuǎn)速在緩慢降低，是不是可以認(rèn)為有力的消耗，還是在手持位置消耗了力?如果陀螺在運(yùn)轉(zhuǎn)的過程中把手插進(jìn)去，會(huì)出現(xiàn)什么效果?手會(huì)受傷嗎?

答：授課實(shí)驗(yàn)演示的陀螺旋轉(zhuǎn)后主要是軸承內(nèi)滾珠摩擦耗散能量，在地面上因?yàn)橹亓Φ挠绊?、軸承滾珠之間的摩擦力較大、所以陀螺比較快的就慢下來、乃至停止了;空間站微重力環(huán)境下軸承內(nèi)滾珠摩擦相比地面更小，因此可以維持較長時(shí)間的轉(zhuǎn)動(dòng)。

關(guān)于把手插入高速旋轉(zhuǎn)的陀螺當(dāng)中，千萬不要做出這個(gè)動(dòng)作，高速旋轉(zhuǎn)的陀螺非常危險(xiǎn)，我們使用的陀螺是金屬制成的，手會(huì)受傷的，同學(xué)們堅(jiān)決不能嘗試。

問題五：中國空間站有空調(diào)嗎?如果有，都裝在哪里呢?

答：有。環(huán)控生保溫濕度控制系統(tǒng)和通風(fēng)系統(tǒng)，就是座艙里的空調(diào)。天和核心艙、問天實(shí)驗(yàn)艙、夢天實(shí)驗(yàn)艙、載人飛船都配備了這種空調(diào)系統(tǒng)。通常由主控艙段天和核心艙的空調(diào)起降溫除濕作用，并通過艙間通風(fēng)循環(huán)，實(shí)現(xiàn)整個(gè)空間站溫度和濕度的均勻。

空調(diào)系統(tǒng)布置在空間站的“吊頂”和“地板”內(nèi)，利用風(fēng)機(jī)將航天員活動(dòng)區(qū)域內(nèi)的空氣抽進(jìn)通風(fēng)管道進(jìn)行降溫除濕，再將適宜溫度和濕度的空氣返回到航天員活動(dòng)區(qū)域。

空調(diào)系統(tǒng)包含了多個(gè)不同的溫度控制檔位，航天員可以根據(jù)個(gè)人溫度需求，自主調(diào)整溫度檔位，以達(dá)到所需的目標(biāo)溫度。

問題六：如果航天員在空間站內(nèi)生病了，該怎么辦呢?

答：航天員在地面接受過系統(tǒng)的醫(yī)學(xué)技能培訓(xùn)，空間站中也配有外科、內(nèi)科、眼科、血生化、血常規(guī)等精細(xì)的醫(yī)學(xué)檢查設(shè)備。因此，航天員可以將主、客觀檢查結(jié)果準(zhǔn)確地反饋到地面。地面醫(yī)學(xué)值班崗位人員會(huì)在第一時(shí)間獲取相關(guān)信息，結(jié)合航天員個(gè)體特點(diǎn)和天地差異實(shí)施會(huì)診，基于空間站在軌醫(yī)學(xué)處置預(yù)案等治療方案，指導(dǎo)航天員利用在軌配置的藥物和設(shè)備進(jìn)行及時(shí)處置，并持續(xù)跟蹤，直至痊愈。必要時(shí)，地面還可以啟動(dòng)遠(yuǎn)程醫(yī)學(xué)會(huì)診，為在軌航天員提供更加專業(yè)、精細(xì)的醫(yī)學(xué)支持。

問題七：空間站燃燒實(shí)驗(yàn)非常精彩，如果把燃燒的蠟燭放在長玻璃管內(nèi)的一端，會(huì)產(chǎn)生煙囪效應(yīng)嗎?

答：不會(huì)有煙囪效應(yīng)。煙囪效應(yīng)是煙囪兩端空氣溫度不同、冷熱空氣之間發(fā)生了熱交換、產(chǎn)生對流形成的，而空間站微重力環(huán)境下冷熱空氣并不會(huì)發(fā)生對流，才有了課程中演示的球形火焰現(xiàn)象，因此不會(huì)有煙囪效應(yīng)。

問題八：燃燒實(shí)驗(yàn)過程中，點(diǎn)燃蠟燭的火柴用紙巾捂滅了，還可以用其他方式滅掉嗎?

答：是用濕巾滅掉的。我們地面上一般還會(huì)用甩滅或者吹滅的方法，但是空間站里這些方式都有一定的安全風(fēng)險(xiǎn)，所以采用的是濕巾包裹熄滅的方法，避免有多余物飛出。

問題九：種子上了太空會(huì)變異增產(chǎn)，是屬于轉(zhuǎn)基因嗎?

答：你說的是航天育種吧，航天育種是利用太空的特殊環(huán)境使種子基因產(chǎn)生變異，然后對這些變異的種子進(jìn)行篩選，得到并且培育出新品種，這些培育出的新品種就叫太空種子。航天育種本質(zhì)上與自然界的變異相同，只是航天育種加快了變異的過程、提高了變異的概率，所以可以理解成加速版的自然變異。航天育種沒有人為將外源基因?qū)氲椒N子中，所以航天育種不是轉(zhuǎn)基因。

“天宮課堂”第四課直播時(shí)間幾點(diǎn)

9月21日下午15：45

“天宮課堂”第四課直播平臺(tái)有哪些

1. 中國載人航天官方微信公眾號(hào)、官方微博

2. 央視新聞官方微博、App(https://weibo.com/u/2656274875)

3. 中央廣播電視總臺(tái)

“天宮課堂”第四課的知識(shí)點(diǎn)

首先，航天員們通過夢天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)的定向攝像機(jī)向大家問好。

與問天實(shí)驗(yàn)艙不同，夢天實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)沒有設(shè)置睡眠區(qū)、衛(wèi)生區(qū)等。它的氣閘艙也不是用于航天員出艙活動(dòng)。

朱楊柱和桂海潮向大家介紹了艙內(nèi)的設(shè)備，這里有兩相系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)柜、超冷原子物理實(shí)驗(yàn)柜、在線維修裝調(diào)操作柜等多臺(tái)空間科學(xué)實(shí)驗(yàn)柜。超冷原子物理實(shí)驗(yàn)柜可以創(chuàng)造接近絕對零度的超低溫，會(huì)顯現(xiàn)肉眼可見的宏觀量子現(xiàn)象，幫助我們探索量子力學(xué)的奇異世界。

接下來是實(shí)驗(yàn)演示部分，首先是球形火焰實(shí)驗(yàn)。

在地面課堂，老師點(diǎn)燃了一支蠟燭，火焰明亮，呈現(xiàn)錐形。在空間站中，航天員也點(diǎn)燃了一支蠟燭，火焰形狀接近球形，還有藍(lán)色的邊緣。朱楊柱輕輕轉(zhuǎn)動(dòng)蠟燭，可以看到，火焰的形狀幾乎沒有變化。

“在地面有重力的作用，燃燒后的熱氣上升、冷氣下降，形成浮力對流，因此火焰呈現(xiàn)錐形。但空間站的微重力環(huán)境幾乎消除了這種浮力對流，燃燒后的氣體向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)的趨勢相同，因此，不管蠟燭朝向哪個(gè)方向，火焰都近似球形?！惫鸷３苯忉屃诉@種差異背后的科學(xué)原理。而且，對流微弱也導(dǎo)致氧氣的補(bǔ)充不如地面，蠟燭燃燒不夠充分，火焰的溫度更低，才呈現(xiàn)藍(lán)色。

其次是奇妙“乒乓球”實(shí)驗(yàn)。在太空中，要制作個(gè)水球非常方便，但是能用乒乓球拍打這個(gè)水球嗎?特別是包上毛巾之后，毛巾球拍會(huì)不會(huì)把水球吸收掉呢?

結(jié)果是完全不受影響，兩位航天員輕松地用毛巾球拍對打了起來。

這個(gè)實(shí)驗(yàn)形象地演示了水的表面張力及疏水材料特性，它不僅利用了水球本身的表面張力，表面布滿了疏水微絨毛的毛巾也至關(guān)重要。那么，日常生活中，為什么毛巾能吸水呢?這是因?yàn)樵诓梁沟臅r(shí)候，是把水分?jǐn)D壓到疏水絨毛的空隙里。生活中常見的沖鋒衣、速干衣等面料都使用了類似的工藝。

接下來是動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)。

在地面上，要進(jìn)行動(dòng)量守恒實(shí)驗(yàn)，通常老師會(huì)使用牛頓擺進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。但在空間站里，就要方便得多了。朱楊柱把一個(gè)球懸浮在空中，桂海潮用另外一個(gè)同樣的球正面去撞擊，另外一個(gè)球也就動(dòng)起來了。

最后是又見陀螺實(shí)驗(yàn)，桂海潮拿出了一個(gè)他們準(zhǔn)備好的陀螺，展示了角動(dòng)量守恒。

他告訴同學(xué)們，空間站就是用這個(gè)原理在太空中轉(zhuǎn)身的，僅需總重量幾百公斤的陀螺，就能讓重達(dá)近百噸的空間站在太空中輕松自如地轉(zhuǎn)身。當(dāng)然了，要讓空間站進(jìn)行轉(zhuǎn)身，控制力矩陀螺也需要一定的角度、大小和質(zhì)量。

最后，桂海潮老師進(jìn)行了總結(jié)：做科學(xué)研究，不能停留在定性研究上，而要深入挖掘定量關(guān)系，這樣才能發(fā)現(xiàn)規(guī)律、掌握規(guī)律。

實(shí)驗(yàn)演示結(jié)束之后，就進(jìn)入了提問環(huán)節(jié)。

1、內(nèi)蒙古同學(xué)提問：你們能看到太空垃圾嗎?空間站會(huì)有相應(yīng)的防護(hù)嗎?

答：有不少，但到目前為止還沒看到過。面對太空垃圾的威脅，空間站也會(huì)進(jìn)行軌道機(jī)動(dòng)，主動(dòng)防備，此外，空間站的外部也進(jìn)行了防護(hù)。

2、浙江同學(xué)提問：空間站上看到的太陽和地面有什么不同?

答：空間站上看到地球是圓的，更加遼闊壯觀，看到的云是白色的。在空間站里，太陽不能直接去看，因?yàn)闆]有大氣層的遮擋和保護(hù)。所以，當(dāng)進(jìn)行出艙活動(dòng)時(shí)，必須使用特殊的防護(hù)設(shè)備，防止眼睛被灼傷。

在空間站里，一天能看到16次落日。

3、安徽同學(xué)提問：時(shí)頻實(shí)驗(yàn)柜的超高精度究竟有多高?什么用途?

高精度時(shí)頻實(shí)驗(yàn)柜，由不同的原子鐘組成，其中的冷原子微波在空間站的微重力環(huán)境下能做到了一億年誤差不超過一秒的超高精度時(shí)間，可以支撐物理研究，提高衛(wèi)星的定位精度。

4、延安同學(xué)提問：怎么克服失重對人體的不利影響?

答：會(huì)在空間站內(nèi)進(jìn)行體育鍛煉，比如太空自行車、拉力器、握力器、呼吸鍛煉器等等，也有相應(yīng)的設(shè)備隨時(shí)進(jìn)行檢測，保障航天員們的身體健康。

5、北京同學(xué)提問：在太空中，沒有參照物，怎么判斷空間站的姿態(tài)和軌道是否發(fā)生變化?

答：空間站里有很多特殊的敏感器，比如地球敏感器、太陽敏感器等等，空間站也裝了北斗定位設(shè)備，此外，空間站的飛行也遵照了軌道力學(xué)，所以有很多的儀器設(shè)備會(huì)監(jiān)測空間站的姿態(tài)和軌道位置。

最后，三位航天員表示，通過天宮課堂播下了播下科學(xué)和夢想的種子，期待以后能生根、發(fā)芽，茁壯成長，祝大家的夢想成真。

“天宮課堂”第四課內(nèi)容簡介