Question

2005年為“世界物理年”，北京市英才中學(xué)舉行以“讓物理照亮世界”為主題的知識(shí)競(jìng)賽活動(dòng)，其中有如下一個(gè)問(wèn)題，請(qǐng)你解答．

日常生活中，我們常看到一些小朋友吹肥皂泡，一個(gè)個(gè)小肥皂泡從吸管中飛出，在陽(yáng)光的照耀下，發(fā)出美麗的色彩．此時(shí)，小朋友們沉浸在歡樂(lè)和幸福之中，我們大人也常希望肥皂泡能飄浮于空中，形成一道美麗的風(fēng)景．但我們常常是看到肥皂泡開始時(shí)上升，隨后便下降，這是為什么呢？

Answer 1

答案：
解析：

這個(gè)現(xiàn)象包含著豐富的物理知識(shí)．可以從氣球受到的浮力與其重力的大小相比較，思考?xì)馇驗(yàn)槭裁磿?huì)上升，為什么會(huì)下沉，其實(shí)質(zhì)是其浮力發(fā)生了變化，而重力并沒(méi)有變．進(jìn)一步深入思考是什么原因引起氣球的浮力發(fā)生變化，于是問(wèn)題一層一層被揭開． 　　探究：在開始的時(shí)候，肥皂泡里是從嘴里吹出的熱空氣，肥皂膜把它與外界隔開，形成里外兩個(gè)區(qū)域，里面的熱空氣溫度大于外部空氣的溫度．此時(shí)，肥皂泡內(nèi)氣體的密度小于外部空氣的密度，根據(jù)阿基米德原理可知，此時(shí)肥皂泡受到的浮力大于它受到的重力，因此它會(huì)上升．這個(gè)過(guò)程就跟熱氣球的原理是一樣的． 　　隨著上升過(guò)程的開始和時(shí)間的推移，肥皂泡內(nèi)、外氣體發(fā)生熱交換，內(nèi)部氣體溫度下降，因熱脹冷縮，肥皂泡體積逐步減小，它受到的外界空氣的浮力也會(huì)逐步變小，而其受到的重力不變，這樣，當(dāng)重力大于浮力時(shí)，肥皂泡就會(huì)下降．