6月20日，学生们在中国人民大学附属中学设立的太空授课地面课堂现场等待太空授课开始。
我国首次太空授课活动将于6月20日上午10时许举行，神舟十号航天员将在天宫一号开展基础物理实验，
展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。新华社记者王永卓摄
我国首次太空授课活动将于6月20日上午10时许举行，神舟十号航天员将在天宫一号开展基础物理实验，
展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。新华社记者王永卓摄
6月20日10时许，我国首次太空授课举行。为确保太空授课活动顺利实施，神十航天员进行了认真备课，载人航天工程各系统为太空授课活动提供全面支持和保障。航天员完成太空质量测量、太空单摆运动、太空陀螺运动、太空制作水膜、太空制作水球等实验，向青少年讲解背后的物理原理，并与地面课堂学生进行互动。包括少数民族学生、进城务工人员随迁子女及港澳台地区学生代表在内的３３０余名中小学生，在位于北京海淀区的中国人民大学附属中学参加地面课堂活动。
作为中国首次太空授课的“预热”，地面课堂师生正在对航天飞行涉及的物理原理展开讨论。地面课堂开始上课，师生们首先观看讲述航天员太空生活的电视短片《太空中的衣食住行》。地面课堂的大屏幕上展示了方便美味的太空食品，以及航天员在太空吃饭、喝水的画面。
6月20日10时许，我国首次太空授课开始。神舟十号航天员在天宫一号开展基础物理实验，
展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。新华社记者王永卓摄
展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。新华社记者王永卓摄
太空授课主讲人是神十女航天员王亚平。地面课堂活动的主持人是中国人民大学附属中学物理老师宓奇和北京市第101中学物理老师史艺。全国８万余所中学６０００余万名师生同步收听收看太空授课。中国首次太空授课即将开始。神舟十号航天员在天宫一号授课，将展示失重环境下物体运动特性、液体表面张力特性等物理现象。
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
这是航天员聂海胜在演示悬空打坐。新华社发（视频截图）
这是航天员聂海胜在演示悬空打坐。新华社发（视频截图）
地面课堂建立与天宫一号的双向通信链路，太空授课正式开始。神十航天员开始讲课。主讲人为女航天员王亚平，指令长聂海胜配合授课，张晓光担任摄像师。
太空授课第一个项目：太空质量测量
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
这是航天员王亚平在太空授课。新华社发（视频截图）
这是航天员王亚平在太空授课。新华社发（视频截图）
实验一：质量测量演示——
没有了重量，是否意味着失去质量？
3位航天员老师“站”稳后，先给同学们露了几手“功夫”——“悬空打坐”、“大力神功”。在失重环境下，航天员们都成了“武林高手”，博得同学们阵阵喝彩。
航天员的表演给同学们带来了疑问：在地面上，人们一般用天平、台秤、托盘秤、杆秤、弹簧秤测量物体受到的重力，从而计算物体的质量。那么，失重环境下怎样测质量呢？
航天员老师用天宫一号上的质量测量仪现身说法。他们从天宫一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屏上显示出数字：74.0，这表示聂海胜的实测质量是74千克。
王亚平向同学们解释道，天宫中的质量测量仪，应用的物理学原理是牛顿第二运动定律：F（力）=m（质量）×a（加速度）。质量测量仪上的弹簧能够产生一个恒定的力F，同时用光栅测速装置测量出支架复位的速度v和时间t，计算出加速度（a=v／t），就能够计算出物体的质量（m=F／a）。
认真的王老师还给同学们布置了一道课后思考题：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？
太空授课第二个项目：太空单摆运动
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
这是航天员王亚平在进行单摆运动演示。新华社发（视频截图）
这是航天员王亚平在进行单摆运动演示。新华社发（视频截图）
实验二：单摆运动演示——
太空中的机械钟表走得更准还是静止不动？
演示完质量测量，航天员们又取出一个物理课上常见的实验装置——单摆。
T型支架上，用细绳拴着一颗明黄色的小钢球。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，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——而在地面对比试验中，需要施加足够的力，给小球一个较大的初速度，才能使它绕轴旋转。
太空实验趣味无穷，地面课堂的学生们也不失时机地向航天员提出他们关心的问题。人大附中早培班学生徐海博举手提问：“航天员老师，您在太空中有没有上下方位感？”
为了回答同学的提问，航天员王亚平在聂海胜的帮助下表演了一套“杂技”动作，分别进行了悬空横卧和倒立。看到航天员老师的精彩表演，同学们兴奋地鼓起掌来。
实际上，航天员在太空中无所谓上和下的方位区别。不过，为了便于工作生活，航天员们为天宫一号人为定义了上和下，把朝向地球的一侧定义为下，并专门在“下方”铺设了地板。
太空授课第三个项目：太空陀螺运动
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
这是航天员王亚平在演示陀螺在太空中的运动。新华社发（视频截图）
这是航天员王亚平在演示陀螺在太空中的运动。新华社发（视频截图）
实验三：陀螺演示——
高速旋转的陀螺为什么不会倒下？
物理学原理告诉我们，高速旋转的陀螺具有很好的定轴特性。在太空失重环境下，这一特性更加直观地呈现出来。
航天员王亚平取出一个红黄相间的陀螺，把它静止悬放在空中。用手轻推陀螺顶部，陀螺翻滚着飞向远处。紧接着，王亚平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。
王亚平介绍说，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。
太空授课第四个项目：太空制作水膜
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
王亚平利用水袋和金属圈做成了一个水膜。新华社发（视频截图）
王亚平利用水袋和金属圈做成了一个水膜。新华社发（视频截图）
实验四：水膜演示——
天宫里有没有“飞流直下”的瀑布？
阳光下五彩缤纷的肥皂泡、能够让硬币漂浮的山泉水，总是带给人们很多遐想。这些都是液体表面张力在发挥着神奇作用。
只不过，在地面上，液体表面张力难以抗衡地球引力的影响，只有经过特殊处理的肥皂水、富含无机盐的矿泉水才能表现出比较强的张力特性。但是，在太空失重环境下，液体的表面张力特性便突显出来。
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，与天宫一号舱壁上鲜艳的五星红旗图案交相辉映，更显得美轮美奂。
王亚平笑着说：“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，因为，失重环境下水不可能飞流直下。”
接着，她把一个金属圈插入装满饮用水的自封袋中，慢慢抽出金属圈，便形成了一个漂亮的水膜。轻轻晃动金属圈，水膜也不会破裂，只是偶尔会甩出几颗小水滴。随后，王亚平又往水膜表面贴上了一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。
太空授课第五个项目：太空制作水球
6月20日，神舟十号航天员在天宫一号为全国青少年进行太空授课。
这是航天员王亚平的倒像出现在水球中。新华社发（视频截图）
这是航天员王亚平的倒像出现在水球中。新华社发（视频截图）
实验五：水球演示——
用神奇的液体表面张力变个“魔法”
液体表面张力的威力竟如此神奇！普通的饮用水还能变成更加神奇的“魔法水球”。
王亚平用金属圈重新做了一个水膜，然后用饮水袋慢慢地向水膜上注水，不一会儿，水膜就变成了一个亮晶晶的大水球，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。聂海胜取出一支注射器抽出水球中的气泡，试验继续进行。
王亚平用注射器向水球内注入空气，在水球内产生了两个标准的球形气泡，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。
航天员完成太空质量测量、太空单摆运动、太空陀螺运动、太空制作水膜、太空制作水球等实验，向青少年讲解背后的物理原理，并与地面课堂学生进行互动。神十航天员与地面课堂学生互动交流，回答了关于航天器用水、太空垃圾防护措施、航天员对抗失重方法和太空景色等问题。
来源：新华网