试题

（2009·沭阳县模拟）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：
（1）热气球在上升过程中，它的能逐渐增大．
（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．
（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．

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；
（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=

m

v

可知，此时球内空气的密度变小．
（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_浮=G_排=m_排g=ρ_气v_排g，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．
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．