Question

熱氣球是由球囊、吊籃和加熱裝置三部分構成的．在氣球下方安置燃燒器，當火點燃時，2～3 米高的火焰，由鼓風機將熱風吹入球囊，加熱氣球球囊內的空氣，使之變輕獲得升力．請針對如圖15中的熱氣球回答下列問題：
（1）熱氣球在上升過程中，它的______能逐漸增大．
（2）熱氣球在加熱后，球內空氣的溫度比球外空氣的溫度高，但是球內空氣的______比球外空氣的�。�
（3）通過“加熱氣球球囊內的空氣，使之變輕獲得升力”這句話，請你運用所學過的物理知識，解釋加熱球囊內的空氣時，熱氣球就能上升的原因______．

Answer 1

（1）熱氣球在上升時，質量不變，高度變大，故其所具有的重力勢能變大；
（2）熱氣球在加熱后，球內的空氣受熱膨脹，體積變大，但球內氣體的質量不變，據公式ρ=

m

v

可知，此時球內空氣的密度變小．
（3）熱氣球上升的原因是：球內空氣受熱膨脹，體積變大，據阿基米德原理，即F_浮=G_排=m_排g=ρ_氣v_排g，故氣球此時所受的浮力變大，當氣球受到的浮力大于氣球的重力時，熱氣球就能上升．
故答案為：（1）重力勢；（2）密度；（3）加熱氣球后，球囊內的空氣密度變小，其體積變大，故其所受的空氣浮力變大，當氣球受到的浮力大于氣球的重力時，熱氣球就能上升．