18世紀(jì)英國人乘氣球飛渡了英吉利海峽,這一壯舉轟動了歐洲,一時出現(xiàn)了一股氣球飛行熱.那時有一位氣球飛行試驗者,一心想使氣球飛得高,盡管每次氫氣充得很足,但氣球總只能飛到一定高度,就不再上升了.后來他把氫氣球與一個儲存壓縮氫氣的儲氣罐相連,想在氣球不能升高時,將氫氣壓入球內(nèi),以使氣球升的更高.可是試驗結(jié)果卻是一場悲。弘S著氣球的升高,壓縮的氫氣越來越容易壓入球內(nèi),氣球脹得越來越大,到了一定高度,由于充氣太足而導(dǎo)致氣球爆裂了.
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(1)氫氣球為什么升到一定高度就不再上升了?
(2)試分析氫氣球為什么會爆裂?
(3)怎樣可避免上述現(xiàn)象的發(fā)生?提出自己的看法.
答:(1)高空中,空氣稀薄,密度減小,高空中的空氣密度也接近了氫氣,氫氣球受到的浮力逐漸變小,當(dāng)浮力等于重力時,氫氣球就不再上升.
(2)因為大氣壓會隨高度的增加而減小,大氣壓減小了,氫氣球內(nèi)的氣壓就會大于外界的大氣壓,從而使氣球的體積向外膨脹,體積增大,增大到一定程度,氣球就會爆裂.
(3)使用適量的氫氣,使之既能升空,又不至于因為氣球無法承受張力而發(fā)生爆炸,這樣氣球就可以懸浮在空中.
分析:因為球內(nèi)氫氣的密度小于空氣,所以氫氣球會升到高空,大氣壓是隨高度的升高而減小的,氫氣球內(nèi)的壓強(qiáng)會隨著外界大氣壓的變化而變化,因此它的體積也會發(fā)生改變.
點評:本題主要考查學(xué)生對大氣壓強(qiáng)與高度關(guān)系的認(rèn)識和了解,是一道基礎(chǔ)題.