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物理必考热气球是由球囊.吊篮和加热装置三部分构成的.在气球下方安置燃

更新时间:2024-01-20 文章作者: 信息来源: 阅读次数:

热气球是由球囊、吊篮和加热装置三部分构成的.在气球下方安置燃烧器,当火点燃时,2~3 米高的火焰,由鼓风机将热风吹入球囊,加热气球球囊内的空气,使之变轻获得升力.请针对如图15中的热气球回答下列问题:SjW物理好资源网(原物理ok网)

(1)热气球在上升过程中,它的________能逐渐增大.SjW物理好资源网(原物理ok网)

(2)热气球在加热后,球内空气的温度比球外空气的温度高,但是球内空气的________比球外空气的小.SjW物理好资源网(原物理ok网)

(3)通过“加热气球球囊内的空气,使之变轻获得升力”这句话,请你运用所学过的物理知识,解释加热球囊内的空气时,热气球就能上升的原因________.

试题答案

解:(1)热气球在上升时,质量不变,高度变大,故其所具有的重力势能变大;SjW物理好资源网(原物理ok网)

(2)热气球在加热后,球内的空气受热膨胀,体积变大,但球内气体的质量不变,据公式ρ=可知,此时球内空气的密度变小.SjW物理好资源网(原物理ok网)

(3)热气球上升的原因是:球内空气受热膨胀,体积变大,据阿基米德原理,即F=G=mg=ρvg,故气球此时所受的浮力变大,当气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就能上升.SjW物理好资源网(原物理ok网)

故答案为:(1)重力势;(2)密度;(3)加热气球后,球囊内的空气密度变小,其体积变大,故其所受的空气浮力变大,当气球受到的浮力大于气球的重力时,热气球就能上升.SjW物理好资源网(原物理ok网)

试题解析

(1)重力势能与物体的质量和高度有关,即物体的质量越大,高度越高,其所具有的重力势能就越大;SjW物理好资源网(原物理ok网)

(2)空气具有热胀冷缩的性质,故据密度的计算公式,结合上述热胀冷缩的性质分析即可解决;SjW物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据阿基米德原理原理,结合物体的浮沉条件分析即可得出该题的答案.SjW物理好资源网(原物理ok网)

点评:知道重力势能的取决因素,并能利用阿基米德原理原理解释有关浮力的问题是解决该题的关键.SjW物理好资源网(原物理ok网)

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