「神舟十號」飛船於本月11日成功發射入軌，並在13日成功與「天宮一號」空間站實現對接。作為此行重要人物之一，三位太空人在今天上午10點左右協力進行了我國首次「太空課堂」教學。
整個授課過程中，太空人們利用自己的真實體驗和豐富的實驗內容向國內8萬多所中學的數千萬名師生講述了太空無重力環境的特點，而擔任主講的太空人王亞平也成為中國首位「太空教師」。下面，我們就一起來通過此次課堂中五項實驗來重新認識一下無重力環境下的物體運動特性。
實驗一：在沒有重力的環境中如何測得物體的質量？
在太空失重環境下，雖然物體失去了平常的重力表現，但其本身的質量並不會就此消失，而是測定方法發生了變化。
實驗過程中，主將王亞平請出太空人聶海勝（神舟十號指令長）作為住手，一起演示了利用固定在天宮側壁上，擁有彈簧機構的「質量測量儀」來稱體重的方法。最終結果顯示，聶海勝的體重為74千克。
隨後，王亞平揭秘稱，太空無重力環境下測量物體質量需要用到牛頓第二定律：F(力)=m(質量)×a(加速度)。質量測量儀上的彈簧能夠產生一個恆定的力F，同時用光柵測速裝置測量出支架復位的速度v和時間t，計算出加速度(a=v/t)，就能夠計算出物體的質量(m=F/a)。
實驗視頻欣賞：http://v.youku.com/v_show/id_XNTczMDU4MTg0.html
普通的彈簧稱重器
無重力環境下，普通的彈簧稱完全派不上用場。
彈簧稱在太空和地面環境中的稱重效果對比
「天宮一號」中的質量測量儀
聶海勝乘上質量測量儀
質量測量儀具備彈簧拉杆結構
利用牛頓第二定律稱得聶海勝的體重為74千克。
實驗二：無重力環境下的物體運動
這項實驗主要是為了證明重力對於物體運動方式所產生的影響。在無重力環境下，懸掛於吊臂一段的小球並不會向在地球表面上一樣呈現出鐘擺運動，而當太空人給予小球一個輕微的外力時，小球便會圍繞固定點和纜繩所在平面進行長時間的圓周運動，而在地球上，小球的圓周運動則會因重力原因而快速停止。
實驗視頻欣賞：http://v.youku.com/v_show/id_XNTczMDU4MTg0.html
實驗用的小球和吊臂
將吊臂固定在實驗臺上
模仿地球上進行「鐘擺運動」實驗
鬆手後，小球並未向在地球上那樣做「鐘擺運動」，即發生重力勢能與動能的轉換。
地球與太空中的實驗對比
地球與太空中的實驗對比
即使提升高度，小球在無重力環境下依舊未發生「鐘擺運動」。
地球與太空實驗對比
將小球歸位
在無重力環境下，對小球施加外力便可使其圍繞固定點和纜繩所在平面做長時間的圓周運動。
在無重力環境下，對小球施加外力便可使其圍繞固定點和纜繩所在平面做長時間的圓周運動。
在對比中，地球上的小球因受到重力影響而迅速停止了圓周運動。
在無重力環境下，對小球施加外力便可使其圍繞固定點和纜繩所在平面做長時間的圓周運動。
實驗三：利用陀螺的定軸性在無重力環境下穩定姿態
眾所周知，人們平常所謂的「上下左右」這樣的方位概念在太空中實際上是不存在的。那麼為了更好的適應太空生活，就需要人為規定出相對應的方位，比如「天宮一號」默認朝向地球的一面為「下」。
而為了確立這些方位，並保持或控制太空飛行器的飛行姿態，就需要使用我們通常所說的「陀螺儀」來實現，這種儀器正是利用了陀螺旋轉的定軸性原理。
在這項實驗中，王亞平通過靜止的陀螺和旋轉的陀螺在無重力條件下被施加外力時所呈現出的不同表現來直觀演示了什麼是「定軸性」。
當無重力環境下的陀螺處於靜止狀態時，如果對其一端施加外力，那麼它便會向施力方向做翻滾運動，而當陀螺處於旋轉狀態時，其在收到外力時依舊可以保持平衡向前的運動。
這就是為什麼說陀螺儀是太空飛行器「小腦」的主要原因。
實驗視頻欣賞：http://v.youku.com/v_show/id_XNTczMDU4NjEy.html
施加外力後會沿施力方向滾動飛行
施加外力後會沿施力方向滾動飛行
施加外力後會沿施力方向滾動飛行
施加外力後會沿施力方向滾動飛行
施加外力後會沿施力方向滾動飛行
使用拉杆來使陀螺產生旋轉
使用拉杆來使陀螺產生旋轉
高速旋轉中的陀螺
高速旋轉中的陀螺被施加外力後將沿施力方向平衡飛行
高速旋轉中的陀螺被施加外力後將沿施力方向平衡飛行
未旋轉的陀螺和高速旋轉中的陀螺飛行姿態對比
實驗四：無重環境下液體表面張力大顯神威
此項實驗主要是用於演示和介紹液體的表面張力，因為液體在地球上收到重力影響，因此很難維持很強的張力，而在無重力環境下太空人卻可以使用普通水和金屬圈製作一個水膜。
從實驗過程來看，液體的表面張力在無重力環境下顯得足夠「強壯」，不但可以經受住一定程度的甩動，而且還能夠承受一定的物體質量。
講師王亞平就在實驗的最後把一枚中國結放置在了樹立著的水膜上，這在地球表面幾乎是不可能實現的。
實驗視頻欣賞：http://v.youku.com/v_show/id_XNTczMDYyMzMy.html
使用金屬環製造一個水膜
使用金屬環製造一個水膜
使用金屬環製造一個水膜
使用金屬環製造一個水膜
無重力環境下所製作出的水膜擁有一定厚度
無重力環境下所製作出的水膜擁有一定厚度，並能夠耐受一定程度的甩動。
水膜中的水脫離之後，便形成了小水球。
水膜中的水脫離之後，便形成了小水球。
無重力環境下的水膜即使在書裡狀態下，也可以承受一定的物體質量。
放置在水膜表面的中國結
放置在水膜表面的中國結
實驗五：利用表面張力在無重力環境中製作水球
在實驗四中我們獲知液體的表面張力能夠在無重力環境中充分發揮自己的威力，那麼在這個實驗中，王亞平就利用同樣的原理製作了一個水球。
可以看出，水球雖然體積很大，但由於張力緣故而並未脫離金屬環，同時被注入水球的氣泡彼此之間也由於張力原因而無法像地球上那樣迅速融合在一起。
但是，當太空人在向水球中注入有色液體時，有色液體可以在水球中得到迅速的擴散。
實驗視頻欣賞：http://v.youku.com/v_show/id_XNTczMDY0MjAw.html
向水膜中持續注水，使其逐漸變成一個大水球。
向水膜中持續注水，使其逐漸變成一個大水球。
向水膜中持續注水，使其逐漸變成一個大水球。
向水膜中持續注水，使其逐漸變成一個大水球。
向水膜中持續注水，使其逐漸變成一個大水球。
使用注射器吸出水球中的氣泡。
使用注射器吸出水球中的氣泡。
最終製作完成的水球
最終製作完成的水球
向水球中注入氣體，使之內部產生氣泡。
向水球中注入氣體，使之內部產生氣泡。兩個氣泡彼此之間無法融合
向水球內注射紅色液體
向水球內注射紅色液體，有色液體在水球內迅速擴散開來。
向水球內注射紅色液體，有色液體在水球內迅速擴散開來。
向水球內注射紅色液體，有色液體在水球內迅速擴散開來。
使用吸水紙將水球回收，以免對「天宮一號」內部的儀器造成損壞。