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太空课精选(九篇)

前言:一篇好文章的诞生,需要你不断地搜集资料、整理思路,本站小编为你收集了丰富的太空课主题范文,仅供参考,欢迎阅读并收藏。

太空课

第1篇:太空课范文

6月25日上午,学校给我们放映了神舟十号宇航员王亚平、聂海胜、张晓光在天宫一号实验舱里面的授课录像。

录像放映了王亚平姐姐在船舱中做的各种神奇的“魔术”:她拿来一个普通的陀螺,松开手,陀螺竟在空中漂浮了起来!接着,王亚平姐姐又用手指轻轻地碰了一下它,给了它一点儿干扰力,本来静止的陀螺现在在翻滚着向前运动。而上了发条的陀螺则不同,它是转动着向前移动的,真是有趣!

接着,王亚平姐姐拿出了一个宇航员喝水用的饮水袋,并把止水夹打开。不寻常的事情发生了:饮水袋里的水并没有流出来,而是就像止水夹没打开似的静止不动。原来,在天空失重坏境下,水是不会自己流出来的。然后,她又挤出了一个小水滴,更加神奇的事情发生了:水并没有作为液体流出来,而是凝成了一个小水滴,在空中漂浮着。为了避免水滴到处乱飞,王亚平姐姐用一个独特的方式将水滴“解决”了:她张开嘴,慢慢地靠近水滴,然后猛地一口,将水滴“吃”掉了。

第2篇:太空课范文

“太空授课”的主讲人为女航天员王亚平。聂海胜辅助授课,张晓光担任摄像师。在大约40分钟的授课中,航天员通过质量测量、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球5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。他们讲解了实验背后的物理原理,并通过视频与地面课堂师生进行互动交流。

笔者在网上下载了这节课的视频播放给学生看,虽然不是直播,但学生们非常感兴趣,兴致盎然地回答提问,参与讨论,伸长了脖子观看每一个实验,课堂气氛热烈轻松。真没有想到非专业的物理教师把课上得如此生动有趣,深入浅出。笔者从一个物理教师的角度来谈谈这节太空授课的教育艺术和魅力。

一、语言艺术

语言是人们交流思想、传递信息、表达情感的工具。教师的语言应追求思想性、科学性、艺术性的统一。苏霍姆林斯基说:“教师高度的语言修养,在极大程度上决定着学生在课堂上脑力劳动的效率。”声情并茂的语言会让学生身临其境,简明、准确、层次清楚、富有逻辑性的语言引人入胜,机智风趣的妙语能使大家有会心的欢笑和领悟。下面我们来看看“太空授课”的语言艺术和魅力。

1.清亮、明晰、舒缓、流畅,具有亲和力和感染力

整节课,主讲人女航天员王亚平精力充沛,面带微笑,声音清脆而又甜美,舒缓而又流畅,和学生交流极具亲和力,例如:“怎么样,很厉害吧?在太空失重环境中,我们个个都像是身轻如燕的武林高手。”“嗯,这是一个非常有意思的问题,这样吧,让我首先来给大家表演一个杂技。”“同学们,你们看到这个可爱的、漂亮的小水滴,有没有想到晶莹剔透这个词呢?我真想多做几个,把它们穿成一串水晶项链,送给你们。”“你们看,这个水球像不像是一个透镜,透过它,你们还可以看到我的倒影呢。” 还有网络热门语言“见证奇迹的时刻到了”等。王亚平富有情感的语言感染了学生和观众,激励和鼓舞了学生学习的热情。

2.简明、准确,具有科学性和思想性

某学生提问:“请问您看到的窗外景色和地面上看到的有什么不同吗?能看到UFO吗?星星还会闪烁吗?”王亚平答:“透过舷窗,我们可以看到美丽的地球,还看到日月星辰,但是到目前为止我还没有看到UFO。由于我们处于大气层之外,没有了大气的阻挡和干扰,所以我们看到的星星格外明亮,但是看到的星星就不会闪烁了。同样,由于没有了大气对光的散射作用,我们看到的天空不是蓝色的而是深邃的黑色。另外呢,我要告诉你们一个很奇妙的现象,就是现在我们每天都可以看到16次日出,因为我们每90分钟就可以绕地球一圈。” 回答的语言简明、准确,还科学地回答了星星不会闪烁、天空不是蓝色、可以看到16次日出的原理。王亚平用富有思想性的语言描述在太空中看到的新奇景象,进一步激发了学生对太空的兴趣,点燃了学生探究科学奥秘的热情。

3.形象、直观、生动幽默,具有趣味性和启发性

教学过程中,教师多处引用成语,例如:“悬空打坐”“大力神功”“身轻如燕”“晶莹剔透”等,通过比喻、拟人、对偶、夸张等修辞手法使语言形象、直观,这样可以使物理化抽象为形象,化枯燥为生动,使大家迅速获得感知。她还引用诗句“飞流直下三千尺”,使大家立刻想起在地面上在重力作用下水流的场景。

夸张的语言与实际的反差形成了幽默,增加了课堂的趣味性。王亚平说:“哎,我还有‘大力神功’呢。”她用一根手指轻轻一推,聂海胜飞了出去。(鼓掌)“在太空失重环境中,我们个个都像是‘身轻如燕’的武林高手。”“水的表面张力就会大显神威。”这些幽默夸张的语言也揭示了王亚平拥有“大力神功”和变成“武林高手”的秘诀,也隐约说明水的表面张力为何失去威力,语言具有启发性。

最后她用了一句对偶“飞天梦永不失重,科学梦张力无限”,既点明了上课的主题失重、张力,又寓意双关勉励大家。

亚平老师虽然不是蜜蜂,但是她的语言却像蜜糖一样黏住了学生,滋养着学生,给人以甜美的享受。

二、实验设计独具匠心

1.利用实验情景引入―生动有趣

“太空授课”一开始宇航员以自己为道具做了两个演示实验 :指令长聂海胜给大家表演一个中国功夫片影迷所熟悉的双叉打坐姿势“悬空打坐”,王亚平表演了“大力神功”―用一根手指轻轻一推,聂海胜飞了出去。在太空失重环境中,大家都成了功夫大师。从学生和观众热烈的掌声中可以看出,生动诙谐的实验,一下就把大家带进太空失重环境中,吸引住了学生,激发了学生的兴趣。

2.空中微型实验―新奇有趣

“太空授课”的实验大多选用了微型实验,如弹簧称物重、单摆运动、陀螺运动、水膜和水球,实验仪器简单易操作,贴近生活,使学生感到亲切、真实。但是在太空环境中,大家所熟悉的实验现象不见了,出现了新奇有趣的现象。例如:太空中的单摆不摆了,给小球一个很小的初速度,它也能绕摆轴做匀速圆周运动。又如:小水滴成球状在空中飘浮,王亚平张嘴把飘浮在空中的水滴吃了进去,这个奇妙的画面引起地面课堂上学生的一阵惊叹。这些意料之外的神奇现象大大激发了学生的求知欲,也有利于学生的主动建构。

3.对比实验―在视觉冲突中激疑,在激发思维后释疑

空中课堂中的实验大多以对比的方式呈现,有天地对比,如弹簧称物重、弹簧振子的振动频率、单摆运动,而且把天地的视频放在一起直接对比播放,现象一目了然。在强烈的视觉冲突中激疑生惑,再对比这些微型实验,实验的仪器一样,操作一样,出现差别的原因就是太空是一个失重的环境。根据差异法可以解释失重是产生这些不同现象的原因。又如陀螺有很好的定轴性,大多数学生对此比较陌生也难以理解。巧妙运用转与不转的陀螺进行对比实验,直观清晰地说明了这一难点。

4.一物多用的系列实验―节约高效

利用现有的器材,进行尽可能多的实验,显示更多的实验现象,充分提高器材的利用效率,挖掘实验潜力,既降低了成本,又节约了时间。比如:利用弹簧和重物做了两个实验,弹簧称物重,弹簧和重物构成了弹簧振子,由振动的频率可以测物体的质量。又如:利用水做了一组实验,从失重的小水滴到水膜的表面张力,再到水球中液体的扩散,在最简单朴素的水中,流淌出不一样的神奇,令人叹为观止。

5.小实验中的高科技―由科学到科技,学以致用

陀螺是大家熟悉的玩具,这种普通使它好像与高科技是绝缘的。然而有很多高科技设备都是用陀螺组合来定向,在宇宙飞船上,也安装了不少利用陀螺的定轴性原理制作的仪器,用来测量航天器的姿态。看似简单的玩具却蕴含了高科技的原理,进一步拓宽了学生的视野,使大家体会到物理学的强大生命力,更好地体现物理学的巨大价值,激发出学生学习科学技术的内在动力。

6.高科技中的大智慧―简单巧妙

在太空中用质量测量仪这一高科技仪器来测质量,其原理却是大家都知道的牛顿第二定律,用普通的、基本的原理设计测量仪器,简单可靠又很巧妙,让学生体会到高科技中的智慧其实是简单朴素的,科技含量很高,却很亲近。

三、互动交流

1.师生互动―远在天边,近在眼前

(1)距离近:虽然航天员在太空中授课,通过同步通讯技术,进行视频通话,传播实时画面,他们仿佛就在我们身边,高科技拉近了空间的距离。

(2)情感近:虽然是陌生的教师第一次在遥远的太空上课,但是教师亲切的语言,微笑的面容,真诚的交流,拉近了彼此的距离。我们不是在听一个老学究做科学讲座,好像是在和学长请教谈心。

2.课堂交流―实验碰撞思维,提问深化思维

课堂上,要让学生的思维动起来,单纯的说教是苍白的。“太空授课”是用大量的实验展示直观现象,构建情景,起疑生惑,再用精心的问题设计激发思维,让学生的大脑“动”起来,巧妙地利用实验和问题设计启动思维、激发思维、拓展思维。比如:在太空如何测量质量的教学设计中,首先以“悬空打坐”“大力神功”演示实验创设失重的情景,用“在太空中失重了,是不是也失去了质量”自然转到如何测量质量。接着提出问题:“在生活中你们都是怎样来测量物体的质量呢?”学生提出的方案,在太空中行不行呢?用弹簧测物重的比较实验回答了这个问题,演示了在太空测质量的实验,激发了大家的好奇心。最后通过比较实验演示两个弹簧振子振动频率不一样,我们可不可以利用这一现象设计出一种测质量的方法呢?为学生的进一步思维打开了一个窗口。

3.网络平台―多方位多角度的互动交流

(1)课前,中国载人航天工程网面向全国青少年举办了“我问航天员”―太空授课大型问题征集活动。学校也在学生中征集了想向航天员提出的问题。这样的课前交流抓住了大家感兴趣的话题,使得“太空授课”更加有目的性和针对性。

(2)课后,可以在网络上下载重复观看视频,看不同媒体多角度的报道,也可以发表自己的观点,进行讨论,让大家有多重视角来品味空中课堂。

四、感悟教育理念

1.STS教育

STS 教育理念是(Science Technology Society)的缩写,是研究科学、技术、社会三者关系的复杂而系统的学科,其核心是强调知识与实践的结合,从实践应用的角度去教授和学习知识。

新一轮的物理课程改革中,把“从生活走向物理,从物理走向社会”作为课程改革的基本理念之一,将物理教学与STS教育有机结合起来,真正实现知识与技能、过程与方法、情感态度与价值观三位一体的新目标。

人教版课本把“航天事业改变着人类生活”作为典型的STS案例写进必修2,本身“神十”上天,“太空授课”同步转播就是科学技术的成功应用,而且影

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响着我们的社会生活。航天器是一个高科技的微重力实验室,航天员给我们展现了微重力环境下的各种神奇现象。在课堂上王亚平重点介绍了利用普通玩具陀螺的定轴性设计定向系统的原理,又简要介绍了如何利用太空资源做科学研究,比如在失重环境下,我们可以获取结构更加均匀、完整,尺寸更大的半导体晶体,开展材料的基础研究,通过对比天地的差异,来优化和改进地面的生产工艺。再比如,在失重环境下,冷原子钟的频率稳定度会大大地提高,可以用于未来的高精度卫星导航定位系统。适度的拓展链接,加强应用科学的教育,让学生认识科学的价值,有针对性地激发学生的学习兴趣和创造力,增加知识的实际应用,拓宽学生的知识面和视野,为学生学好科学知识提供原动力。

2.从地球走向太空的人文思考

高科技已经让我们实现了飞天梦,我们的脚步从地球迈向了太空,站在太空,俯瞰地球,我们自然会思考人类、地球、太空的关系。学生们提出了很多好的问题,例如:“在太空有没有上和下的方位感呢?”“天宫的生活用水可以循环使用吗?”“在太空中能看到太空垃圾吗?天宫一号是否有应对太空垃圾的防护措施呢?”“您采取了哪些措施来应对失重环境对身体带来的不利影响?”……“太空授课”给了我们“面对面”去了解太空生活的机会,激发大家去思考太空航行生活如何面对环保、节约、安全等问题。我们要从太空的高度再一次定位人与自然的关系了。

第3篇:太空课范文

欢送乐开始了,大门开了,毕业生与老师·同学告别,各自走了,丁永徽回头看了一眼,妹妹在向他挥手,他也挥挥手,又看了一眼学校。上了公交车。

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坐在公交车上,丁永徽望着窗外,他发着呆,想着妹妹和学校,他蒙胧中似乎感觉

到是在不想离开妹妹和学校。没过多久,到了他要下的站了,他挤下车,四周望望,

在寻找他昨天联系好的一家宾馆。由于资金不足,只预定了一间一般的客房,倒不是因为家里条件不好,是这个月的钱,家里还没汇到。其实他自己也可以打工的,不过家里让他好好学就行了,家里有钱。

丁永徽在床上躺了一会儿,就起来去找工作了。刚出门,小黄打来电话,说要丁永徽在永胜街口等他。十分钟后,小黄就来了。“永徽,我们去航天局找工作!”“哦?想通啦?”“嗯,这年头,航天事业多好啊!”

“嗯,那走吧。”然后上了170公交车。来到航天局街上,天哪,那真是人山人海啊!

第4篇:太空课范文

以前在地球上看起来非常遥远的星星,这会儿仿佛就在自己身边,由远而近地向勇士号飞来,擦肩而过之后,再由近到远,消失在身后。那情景简直像一种奇异的烟花——盛开,消失,再盛开,再消失,源源不断。

勇士号忍不住连连赞叹:“美!太空太美啦!”

忽然,迎面飞来一个不知名的物体,这回可不是擦肩而过,而是直冲勇士号而来。勇士号浑身打了一个冷战,迅速闪避,不明物紧贴着他的身子飞过去。

勇士号暗暗庆幸:“妈呀!这就是科学家说的太空垃圾吗?乖乖,万一被太空垃圾撞上,我就完了!”

记得当初飞离地球之前,科学家们在自己身边有过这样一番对话:“宇宙飞船最大的敌人是太空垃圾,它们是可怕的太空杀手,能给宇航员和航天器带来致命的威胁!”

当时,勇士号还觉得好笑:“我这么强壮,还会怕一点儿垃圾吗?”

现在,勇士号亲眼看到太空垃圾,而且险些与之相撞,这才认识到这种“太空杀手”的可怕。“不要说那么大一块不明物体,就是一粒小小的沙砾,那么快的速度,如果撞到我的身上,我也会身受重伤,甚至丢了性命呢!”勇士号不禁全身发抖。

顿时,勇士号提高警惕,瞪大眼睛,不敢有丝毫大意。

勇士号继续向前飞行,忽然,他看见前面又飞来了许多奇怪的东西,他做好了闪避的准备,同时也想好好看看,那些太空垃圾到底是些什么东西。近了,近了……终于看清了:那是火箭助推器的碎片、报废的卫星残片、飞船的残骸……

勇士号终于明白了一件事:太空垃圾不是来自太空,而是人类在探索宇宙的过程中,有意无意地遗弃在宇宙空间的各种残骸和废弃物啊!

就在这时,忽听“轰”的一声巨响,只见两块碎片撞在一起,变成了更多的小碎片四处散开,有的飞进宇宙空间里,有的落进了地球大气层。

勇士号一边飞行,一边心惊肉跳地躲避那些乱七八糟的东西,心想:“原来在太空中旅行会遇到这么多危险啊!如果我出了事、送了命,也会变成太空垃圾,永远留在太空轨道中游荡,这真是太可怕了!”

勇士号赶紧把自己的发现用信号发送回地球,他说:“地球上的人们啊,你们再也不要制造太空垃圾了!再也不要像破坏地球一样破坏太空了!发展航天事业也要注意环保啊!”

【知识小贴士】

什么是太空垃圾?

太空垃圾是指在绕地球轨道上运行,但不具备任何用途的各种人造物体。

太空垃圾来自于因寿命已尽而报废,或因事故、故障而失控的人造卫星,发射各类航天器时使用过的火箭本身及其一部分零件,多级火箭分离时产生的碎片,大块碎片相互碰撞后产生的小碎片,甚至还有宇航员遗弃的手套和工具等物品。

第5篇:太空课范文

当航天员王亚平在天宫一号内通过加水将薄薄的水膜变成一个亮晶晶的大水球时,她俨然已化身为一名超级魔法师,带领全体师生走进神奇而美妙的太空,身临其境地感受着太空的魅力,并留给他们无限的想象和无穷的回味。与地面师生的“天地对话”更是增加了学生们的现场参与感,也让更多人见识到现代远程互动课堂的魅力。

毋庸置疑,“太空授课”开阔了学生的眼界,激发了他们对学习科技知识,探究未知宇宙的热情,点燃了孩子们的科学梦。在其成功的背后,航天科技的发达和数据传输技术的稳定、快捷提供了有力的保障。据了解,此次“太空授课”通过天链数据“中转站”传送双向实时授课画面,并实现天地之间的视频提问和回答。这对信息技术教学应用的有效性是多么有力的诠释。

“太空授课”的成功也值得我们反思:我国基础教育信息化搞了这么多年,为何效果并不显著?为何只能作为辅助教学的手段和工具而为教师的教学“锦上添花”,更有时被认为是“画蛇添足”,甚至是“帮倒忙”?

关键在于我们之前过于迷信信息技术的多媒体表达功能,囿于传统教育模式,只着力于帮助教师更好地呈现教学内容,最终往往把“人灌”变成了“机灌”。如果我们的教学理念不从信息技术支持的下“教”向信息技术支持下的“学”转变,如果我们只见技术不见人,尤其是长期忽视教学的主角——学生,信息技术这一先进生产力,其变革教与学生产关系的作用将永远得不到发挥,信息技术在教育中的地位也将永远只限于辅助教学的手段或工具。

正如山东省淄博市电化教育馆馆长李光良在文中所言:教育信息化,根本不在于设备和资源量的多少,也不在于速度和效率,而在于对传统教育发展瓶颈突破的程度。这需要我们敢于在教育的难点问题上发挥信息技术“先进生产力”的变革作用,所以我们策划了这期选题《破解教育难题的战略选择③——现代信息技术助力提质“减负”》,从引入信息技术的全新视角,尝试破解长期困扰中国教育的“减负”难题。

当然,我们也欣喜地看到,已经有许多教育工作者认识到了这一点,并开展了卓有成效的创新实践。这从本期“新思维”、“教与学”和“2013′征文选登”等栏目的文章中已有鲜明的体现,我们将继续关注和鼓励这些宝贵的理念与实践,引领教与学模式的变革。5月底在北京大学成功召开的GCCCE2013大会,积极倡导“知行合一 融会创新”的理念,这一理念与本刊的一贯宗旨是一致的。本期,我们选登了两篇GCCCE大会优秀获奖论文,展现学术领域对于计算机教育应用的理论与实践创新。

教育信息化未来的路也许还很漫长,但只要找准了方向,就要义无反顾地前行。本刊将与您携手并肩,一路同行!

第6篇:太空课范文

欢送乐开始了,大门开了,毕业生与老师·同学告别,各自走了,丁永徽回头看了一眼,妹妹在向他挥手,他也挥挥手,又看了一眼学校。上了公交车。

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坐在公交车上,丁永徽望着窗外,他发着呆,想着妹妹和学校,他蒙胧中似乎感觉

到是在不想离开妹妹和学校。没过多久,到了他要下的站了,他挤下车,四周望望,

在寻找他昨天联系好的一家宾馆。由于资金不足,只预定了一间一般的客房,倒不是因为家里条件不好,是这个月的钱,家里还没汇到。其实他自己也可以打工的,不过家里让他好好学就行了,家里有钱。

丁永徽在床上躺了一会儿,就起来去找工作了。刚出门,小黄打来电话,说要丁永徽在永胜街口等他。十分钟后,小黄就来了。“永徽,我们去航天局找工作!”“哦?想通啦?”“嗯,这年头,航天事业多好啊!”

“嗯,那走吧。”然后上了170公交车。来到航天局街上,天哪,那真是人山人海啊!

第7篇:太空课范文

将科幻实现

用一根粗大的吊索,一端固定在位于地球赤道的平台上,另一端紧紧抓住距地面约3.6万千米的地球同步轨道航天器,就可使一个形似电梯的吊箱载着货物沿吊索驶向太空……这就是研究人员正在尝试设计的太空电梯。它似乎很玄妙,然而在科技高速发展的今天,只有想不到,没有做不到。

太空电梯的概念最早由俄国科学家齐奥尔科夫斯基于1895年提出。此后,俄国早期太空预言家弗雷德里克·塔斯安德尔也提出在地球与月球之间搭建一个用一根6万米绳索连接的太空电梯。1979年,著名科幻大师阿瑟·克拉克的小说《天堂喷泉》再次提出太空电梯的概念,并引起广泛注意。2003年9月15日在美国圣达菲召开的研讨会上,俄罗斯和美国70多位科学家和工程师们对太空电梯进行了讨论,一致认为它将在21世纪内变成现实。这个曾被视为科学幻想的革命性工程近些年有了较大进展,并有多种方案。

美国电梯港集团公司正在研制的太空电梯可以一次运送30名乘客,在6个小时内抵达距地面10万千米高的太空,每磅货物运输成本不过数百美元,而运载火箭的每磅成本高达7 000美元。一旦建成,现今地球上运程最长、达800多米的迪拜塔电梯无疑将被远远甩入尘埃,传统的运载工具——火箭也面临被淘汰的威胁。

俄美各有神通

目前,俄罗斯和美国都在研制太空电梯,他们基本思路一致,仅在运送方向上不同,俄罗斯首先考虑如何从太空往地球运回物资,而美国提出的太空电梯重点是从地面向太空运送物资。

俄罗斯拟在月球表面建立永久性基地,然后用太空电梯将货物运至月球基地或者运回地球。此太空电梯设计由人造卫星、宇宙飞船、有效载荷舱以及细长坚韧的特种索道组成。

俄罗斯曾受欧洲航天局委托建造一部可以把太空物资直接从“国际空间站”运回地球的太空电梯。设计中由特别材料制成的缆绳虽长,但质量不超过6千克,进入大气层后,缆绳将烧毁,而货物依靠自带的气球继续落向地球。但由于资金等原因,该项目现已被搁置。

美国西雅图高电梯系统公司的太空电梯项目目前进展顺利,其核心部分是一条距离地球的表面近10万千米长的缆绳。其靠近地球的一端拟固定在位于太平洋中部某地的基站上,另一端将连接到充当平衡锤的一个绕地球运行的物体上。其本身具备的动力能使缆绳绷紧,从而使飞行器能够上下穿梭。

由于缆绳承受地心引力和离心力的双重拉扯,因此需用又结实又轻的的材料。美国科学家设想使用像钻石一样强韧但又有很强的弹性的纳米碳管。从理论上讲,一束由10亿条纳米碳管制成的缆绳大约1米宽,可薄如纸片,便足以负载太空电梯。科学家认为,用碳纳米管制成缆索可以从近地卫星(甚至月球)悬挂到地面,不会因自重而断裂,可以构建太空电梯。

日本雄心勃勃

日本计划从距离地球赤道地面3.6万千米的地球静止轨道卫星上垂下一条纳米材质的电缆,再安装升降电梯,构成太空电梯。为避免地球静止卫星因太空电梯太重被拉回地面,卫星同时将架设另外一条电缆悬浮在太空中,以平衡太空电梯承受的地球引力。这样,电缆的总长度将达到10万千米。

建造太空电梯的最大障碍在于缆绳的制作。它必须非常轻,且极其牢固,并能够经受住大气层内外向它袭来的任何物体的撞击。从理论上计算,制作缆绳的材料强度必须达到钢铁的约180倍。纳米材料问世以来,科学家不断开发出质量轻、强度高的碳纳米管纤维材料,现有纤维材料强度已经达到了所需强度的约1/4,人们开始相信太空电梯真的有可能走出科幻小说,成为现实。1991年,日本名古屋名城大学的饭岛澄男用通电的碳煤烟研制出一种名为巴基球的特殊原子结构,它的密度是钢的1/6,而强度却是钢的100倍。一根像缝衣线大小的碳纳米管就能承受一辆汽车的重力。

电梯在向太空爬升过程中的动力问题也是一个巨大的挑战。日本拟采用新干线列车技术来解决太空电梯进入太空的动力问题。日本太空升降舱协会有关负责人不无乐观地说:“希望未来就像出国旅行一样,人人都可以坐着太空电梯上太空。”预计,日本的太空电梯工程总建设费用将达到1万亿日元。

2012年2月22日,日本大林建设公司宣布,将在2050年建成太空电梯。该公司计划建造的太空电梯将采用比钢铁强韧20倍的纳米碳管,长约9.6万千米,固定在地表一个定点上,然后利用地球自转的离心力抛出去,另一头系着一个起平衡作用的铅坠。电梯缆线的中间部位设有空间站,站内将建设实验设施及居住的空间。该电梯可供30人乘坐,时速约200千米,预计要一个星期左右才能抵达高度达3.6万千米的空间站。

太空电梯的奥秘与功效

太空电梯的原理并不复杂,将一条长长的缆绳一端固定在地球上,另一端固定在地球同步轨道的平衡物(如大型卫星或空间站)上,在引力和向心加速度的相互作用下,缆绳被绷紧,太空电梯将利用太阳能或激光能沿缆绳上下运动。听起来不复杂,但如何构建它呢?

首先,要在大洋中建造一个漂浮的平台,尽量选择暴风雨、闪电和巨浪较少的海域,还要远离飞机航线和卫星轨道。同时,发射卷有缆绳的卫星,让缆绳的一端借助重物坠回地面,最终与地面平台相连接,另一端伸向外太空并使其展开。接着,将履带轨道固定在缆绳的两端,并且依靠从地面发射的激光转换成的电能作为动力加以推动。将缆绳周围包裹上管道,电梯借助磁悬浮技术在管道内沿吊索的两面上下对开。乘客和各种货物可以乘坐太空电梯沿管道升降。

当然,除了载客和运送货物,太空电梯还可用于发射航天器。乘人的太空电梯是密封的,如用于发射卫星,还需使电梯可定点暂停并可自动开关门。发射低轨道卫星时可使卫星沿太空电梯上升,到达预定高度时释放,这时卫星已经获得一定的切向速度,再补充一定速度便可。在卫星随太空电梯送到地球静止轨道高度时,释放后就获得了沿静止轨道运行所需要的3.08千米/秒速度,不需要另外加速就成为地球静止卫星。如果加大补充速度,还可以使卫星脱离地球,飞向行星际空间。

如今,发射航天器的主要工具是运载火箭,通过消耗大量燃料产生推力得以摆脱地球引力。目前运载火箭所携带的燃料要占到火箭总重量的90﹪以上,每运送1千克有效载荷平均耗资约1万美元。太空电梯虽造价昂贵,但不需大量燃料,建成后运行费用会比运载火箭低两个量级,且可像高速公路一样24小时运转,将航天器和旅游者带到太空去。英国一项测算显示,用太空电梯运送人或货物的费用仅相当于用航天飞机运费的0.25﹪。

太空电梯还能在空间太阳能站的建设中发挥重要作用。随着地球人对能源需求的不断增加,空间太阳能站有可能成为最具吸引力的获取能源的方式。用火箭发射空间太阳能电站时会产生振动,而且要求有效载荷必须能够承受发射时的压力,所以传统发射方式并不适合把大量易碎的太阳能电池板送入轨道,而相对缓慢上升的太空电梯则可解决这一难题。

想说爱你不易

太空电梯有了理论基础和科学依据,但还要面临一系列非常复杂的工程问题,最大的挑战在于能否以低成本,大规模地生产出纳米碳管。目前来看,纳米碳管还只是毫米级制品,距实用差距甚远。理论上,用纳米碳管材料造出的直径为1毫米的碳纳米绳可以承载60吨的重量。然而迄今为止,科学家仍然无法用碳纳米管编织出可支撑太空电梯运行重量的1米宽的长缆绳织物。此外,每克碳纳米管价值500美元,一条10万千米长的碳纳米缆绳造价十分昂贵。同时还要考虑,向太空发射各种电梯建设材料花费巨大,且如果太空电梯因严重事故崩塌,损失惊人。

当太阳风向太空电梯施加压力时,月球和太阳的重力作用将使绳索变得摇摆不定。这有可能使太空电梯摇摆造成太空交通障碍。为此,太空电梯必须在内部建造推进器,以稳定致命的摇摆振动,但这又将增加建造的难度和维护成本。有关专家认为,地球磁场可自然削弱太空电梯的摇摆振动,用活动锚也可控制绳索摇摆,但迄今均未能验证其有效性。

地球外层距离地面1 000~20 000千米的区域分布着一条强度很高的辐射带,在穿越该区域的过程中,太空电梯的乘客可能会受到致命的辐射。尤其太空电梯的爬升速度很慢,一般不超过200千米/小时,乘客将有相当长的时间处于辐射区域。有一种解决方案是在太空电梯外部建造一个防护层。但这会使太空电梯变得异常笨重和复杂,难以克服地球引力的影响。还有科学家提出可在太空电梯周围构建一层人造磁场,可有效抵御各种危险的射线。但此举会严重削弱太空电梯的升力,导致向太空运送物资和人员的能量消耗大幅度增加。

面对这些难题,地球太空电梯短期内恐难开工,仍停留在美好的蓝图阶段,但月球太空电梯却有可能先问世。

先在月球上实现

美国科学家皮尔逊奇思妙想,制定了一个月球太空电梯方案:与相对于地球的太空电梯类似,在月球同步轨道卫星和月球表面间建立一个“升降机”,“升降机”由人造复合纤维缆绳拴住,卫星则好像飞翔在太空中的风筝。皮尔逊认为这一设想在理论上是可行的,因为月球引力只有地球的六分之一,依靠目前科技水平制造的合成纤维缆绳已经足够满足承担运输工作的强度要求。同时,在月球周围也不存在废弃的火箭推进器、卫星以及其它太空垃圾所带来的危险,又使这一计划免除一项后顾之忧。

也许有人会觉得皮尔逊的想法过于疯狂,但美国航空航天局的先进概念研究所却不这么认为。这家独立机构2004年就资助皮尔逊7.5万美元支持其设计月球太空电梯。

现在,美国电梯港集团公司又提出月球太空电梯的实际方案:从月球上空5万千米处垂向月球表面一部月球太空电梯,其缆绳的一端固定在月球表面某个面朝地球的地点。因为月球的引力小,且基本没有大气,所以可大大降低对缆绳强度的要求,只需使用一种名叫“柴隆”的高强度、高耐热性复合纤维,就能实现打造月球太空电梯的梦想。

第8篇:太空课范文

【关键词】太空科幻片;主题;类型特征

中图分类号:J905 文献标志码:A 文章编号:1007-0125(2017)05-0162-01

《星际迷航》中的一句台词:宇宙,最后的疆域。界定了太空科幻片的类型空间。然后我们发现几乎从电影诞生之日起便产生了科幻电影,从1902年乔治・梅里爱的《月球旅行记》开始,直至今天好莱坞的科幻大片成为统治全球电影市场的霸主。

一、概念及范围界定

《电影艺术词典》如此定义科幻片:“以科学幻想为内容的故事片。其基本特点是从今天已知的科学原理和科学成就出发,对未来的世界或遥远的过去的情景做幻想式的描述。其内容既不能违反科学原理凭空臆造,也不必拘泥于已经达到的科学现实,创作者可以充分展开自己的想象。”[1]

科幻片的含义广泛,可以包括机器人科幻、生物科幻等诸多内容,而本文所提到的太空科幻片属于科幻片的一个子类型,类型界定主要以电影所呈现的空间为标准。太空科幻片具有如下共同特征:以探索太空为主题,在视觉上展示地球以外的太空环境,在时间上指向未来,常借助科技文明的代表成就如宇宙飞船等。

二、太空科幻片的主题与心理模式

(一)主题多样。科幻片主题繁多,有探索太空,有救赎,有从哲学高度观照人类发展,有借科幻隐喻现实社会,有乌托邦与反乌托邦设置,反战甚至是反科技都可以找到对应的影片。太空科幻片可以以太空探索为主题,也可以借助太空背景展示社会主题。

(二)心理模式。探索的欲望和对未知的恐惧构成了太空科幻片的基本观赏心理。我们总是渴望了解未知,在探索的过程中,太空瑰丽的景象作为视觉奇观也总是能满足我们某种猎奇的心理需要。有多少幻想,就有多少恐惧。宇宙世界是黑暗的,并且是不为我们所了解的,对于这种未知的空间和黑暗我们会产生深深的恐惧感,所以在科幻片中常常会设置我们对于恐惧的诱发因素。这些因素往往带有某种神秘色彩,既可以是外在的,比如外星人入侵,也可能是人类内部的,如人工智能的失控。

三、太空科幻片的类型特征

美国学者赫伯特・弗兰克曾对科幻片下过这样的定义:“科幻电影所描写的是发生在一个虚构的,但原则上是可能产生的模式世界中的戏剧性事件。”[2]我们可总结为三点:虚构故事、基于科学本身、戏剧性的情节。正是在科学基础上的幻想所创造的世界给予观众亦真亦幻的体验。

(一)电脑特技承载科学幻想

电脑特技在科幻片的制作中发挥了巨大的作用,创造了许多令观众叹为观止的视觉画面,呈现了纷繁的视觉特技效果,也因此形成了科幻片的艺术特色,构成了科幻片的视觉图谱。由于科幻类型本身的视觉需求,早期科幻片的拍摄带动了特技的产生,如“二次曝光”、“停机再拍”、“模型摄影”等摄影特技使电影成为创造幻景的媒介。今天的科幻片已经可以借助数字特技、CG技术创造以假乱真的太空景象,历年来的奥斯卡“视觉效果奖”也几乎成为科幻片的专利。

(二)区别于其他类型的元素

1.人物设置:科学家/博士、非人角色。科幻片必须要塑造科学家形象,无论他们是否是主角。在《月球旅行记》中梅里爱亲自扮演了把人送上太空的科学家,并且出现在一个类似于学术论坛的场景里,墙壁上镶嵌着天象仪,黑板上画着地球和月球的轨道示意图。这些人物的设置都是为了让影片的科学基础显得真实可信,从而使影片成为一部科幻片而不是魔幻片。

科幻片这一特定类型充分满足了人类对于未来的想像,具体呈现出来就可能是外星人、机器人等。这种非人角色随着类型的发展不断进化着,这种人工智能在太空漫游时表现为一台哈尔9000的电脑,在《星际穿越》里则是神勇的TARS机器人,其除了能够变换外形之外,还拥有幽默的话语表达能力,成为了电影重要的笑料来源之一。

2.场景设置:模拟太空环境。美丽的蓝色星球,无边无际的星系让观众一眼就可以辨认出太空科幻片,而对于太空环境和飞行器的展示也成为了观众的重要观影期待。太空科幻片在展示宇宙奇观时常常采用长镜头,正如有人批评库布里克的太空漫游时说:三个小时的故事完全可以半个小时完成。长镜头能够保证空g和时间的连续性,给人以真实感,同时其缓慢的节奏具有抒情意味,所以用长镜头展示太空再合适不过。太空科幻片由于其特殊的太空环境,在配乐的选择上常常选用能体现节奏舒缓的音乐,例如能展现宇宙宏大的交响乐。

四、结语

太空科幻片延伸了美的领域,制造了无数视觉奇观,展示了我们从未见到过的浩瀚宇宙。如今我们更加自信于电影技术,国产太空科幻片的未来值得期待。

参考文献:

第9篇:太空课范文

2013年6月20日10:04—10:54,在距离地面343 km的天宫1号,中国神舟10号飞船的3名航天员王亚平、聂海胜、张晓光为全国青少年上了一堂精彩的“太空一课”。这堂课由王亚平主讲,其他2名航天员担任助教和摄像。活动过程中,王老师开展了质量测量、单摆运动、陀螺、水膜和水球5项实验,展示了失重环境下物体运动、液体表面张力特性等物理现象,使中小学生了解失重条件下物体运动的特点,了解液体表面张力的作用,加深了对质量、重量及牛顿定律等基本物理概念的理解。300名中小学生与中学物理教师在地面课堂听讲,并与航天员进行了互动交流。从首都北京到祖国的四面八方,8万多所中学、数千万名师生通过广播、电视和网络直播,共同收听、收看航天员太空授课,一同领略奇妙的太空世界。

实验1:质量测量演示

“失重了,我们的身体质量是不是也没有了?”

失重环境下怎样测量质量呢?航天员用天宫1号上的质量测量仪现身说法。他们从天宫1号的舱壁上打开一个支架形状的装置,航天员聂海胜把自己固定在支架一端,王亚平轻轻拉开支架,一放手,支架便在弹簧的作用下回复原位。装置上的LED屏显示出数字:74.0,这表示聂海胜的实测质量是74 kg。王亚平向同学们解释了实验原理后,还给同学们布置了1道课后思考题:除了运用牛顿第二定律,还有什么办法可以在失重环境下测量物体的质量?

实验2:单摆运动演示

“太空中的单摆小球松手后会出现怎样的情况呢?”

T型支架上,用细绳拴着1颗明黄色的小钢球。王亚平把小球轻轻拉升到一定位置放手,小球并没有出现在地面上常见的往复摆动,而是停在了半空中。王亚平用手指沿切线方向轻推小球,给小球一个初始速度,奇妙的现象出现了,小球开始绕着T型支架的轴心做圆周运动。

实验4:水膜演示

“天宫里有没有飞流直下的瀑布?”

王亚平拿起1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1颗晶莹剔透的水珠,略微抖动水袋,水珠便悬浮在半空中,与天宫1号舱壁上鲜艳的五星红旗交相辉映,更显得美轮美奂。接着,她把1个金属圈插入装满饮用水的自封袋中,慢慢抽出金属圈,便形成了1个漂亮的水膜。轻轻晃动金属圈,水膜也不会破裂,用力稍大才甩出1个小水滴。随后,王亚平又往水膜表面贴上了1片画有中国结图案的塑料片,水膜依然完好。这些在地面难得一见的奇特景象,引起了地面课堂同学们的连声惊叹。

实验5:水球演示

“用神奇的液体表面张力变个‘魔法’!”

王亚平用金属圈重新做了1个水膜,然后用饮水袋慢慢地向水膜上注水,不一会儿,水膜就变成了1个亮晶晶的大水球,水球中还有一串珍珠般的小气泡,仿佛银河系中的繁星点点。王亚平用注射器向水球内注入空气,在水球内产生了2个标准的球形气泡,气泡既没有被挤出水球,也没有融合到一起。水球也没有爆裂。紧接着,王亚平又用注射器把少许红色液体注入水球,红色液体慢慢扩散开来,晶莹透亮的水球变成了粉红色,令人啧啧称奇。

宇宙无限,探索无尽,不知不觉中,航天员们要和地面课堂的同学们说再见了。他们每人都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!”

张晓光说:“深邃太空,奥秘无穷,探索无止境,让我们共同努力!”

王亚平说:“飞天梦永不失重,科学梦张力无限!”

?太空授课活动的策划与设计

电视和网络是目前最有影响力的传播媒体。中央电视台作为中国国家级电视台,是中国受众最多、影响力最大的电视媒体。中央电视台从授课活动策划开始就高度关注、主动参与,并结合电视传播的特点对授课的内容和形式提出了很多建议。在活动开始之前,进行了多角度的宣传,吸引观众的注意。授课活动中进行了同步直播,并组织了多个专题节目,邀请著名科学家对此次活动的内容进行全方位地详细解读和阐释,进一步拓展了授课活动的影响。中国众多网络媒体在互联网上对活动的全过程进行了视频直播,全世界的观众都可以通过网络看到授课活动。网络传播使得授课活动的覆盖面进一步扩大,并得以持续和多次传播,使得很多没有及时观看电视直播的观众得以通过网络观看活动的视频。此外,很多报纸、期刊也对授课活动进行了及时且翔实的报道。

为吸引青少年关注此次太空授课活动,今年3—5月,中国科协在全国范围内举办了“全国青少年航天科技知识竞赛”。竞赛组织专家围绕太空基本知识设计了竞赛题目。全国30多个省区2 000余所学校的30余万名青少年积极参与。中国载人航天工程网在授课活动前也举办了“我问航天员——太空授课大型问题征集”活动,收集中小学生对载人航天科技、航天飞行、空间科学及航天员太空工作、生活等领域的提问,征集到数千个相关问题。这些活动的开展为授课活动进行了预热,激发了很多孩子对太空授课活动的好奇心,为授课活动作了知识上和心理上的铺垫。

这次太空授课是一次成功的科学传播活动案例。成功之处体现在:一是参与人数多。中国有6 000万名中小学生及公众通过电视和互联网直播收看了授课活动,总共约有1亿中国人观看了这次授课活动。中国以外的中小学生和公众也都可以通过互联网观看此次授课活动的视频。二是效果好。授课内容形式生动有趣,给公众留下了深刻的印象。航天员在太空中演示的5个实验现象是地面上无法实现的,展示了太空失重环境下的有趣现象,王老师的讲解轻松活泼,大大激发了中小学生和公众的好奇心和求知欲,激发了青少年热爱太空、探索太空的热情。