Question

如圖所示，在大燒杯中，有紅、藍(lán)兩只彩色氣球，紅色氣球內(nèi)充有二氧化碳（CO₂）氣體，藍(lán)色氣球內(nèi)充有空氣，兩只氣球沉在杯底．小明同學(xué)收集好一集氣瓶CO₂氣體，傾倒入大燒杯中，發(fā)現(xiàn)其中一只氣球浮起來了，用手輕輕將其按下，手一松氣球又重新上浮，十分有趣．
（1）請(qǐng)你判斷一下，哪一只氣球浮起來了？
如果繼續(xù)傾倒CO₂氣體，另一只氣球會(huì)浮起來嗎？請(qǐng)說出理由．
（2）小亮同學(xué)覺得這個(gè)實(shí)驗(yàn)很有趣，也拿出兩只氣球分別充入CO₂和空氣做實(shí)驗(yàn)，可是兩只氣球都沒有上浮，你認(rèn)為他實(shí)驗(yàn)失敗的原因可能是什么？

Answer 1

【答案】分析：（1）此題要利用浮力的知識(shí)進(jìn)行分析解決，主要是弄清物體上浮得需要滿足什么條件；
（2）兩只氣球都不能上浮，說明倒入的二氧化碳太少，無法滿足物體上浮的條件．
解答：解：（1）只有F_浮＞G時(shí)，氣球才會(huì)上�。�由于F_浮=ρ_CO2gV_排，G=mg=ρVg．
由于紅球內(nèi)充的是二氧化碳，由于氣球是有質(zhì)量的，則得F_浮≤G，所以紅球不會(huì)上浮；
由于藍(lán)球內(nèi)充的是空氣，二氧化碳密度大于空氣，如果氣球質(zhì)量忽略不計(jì)，則的F_浮＞G，所以藍(lán)球會(huì)上浮．
（2）不能上浮是不能滿足有F_浮＞G，即燒杯內(nèi)二氧化碳的濃度過低，造成二氧化碳濃度過低的原因可能是傾倒的二氧化碳沒有沿杯壁迅速倒下，或直接在瓶口上方傾倒，或傾倒速度慢，或裝二氧化碳的集氣瓶中沒有二氧化碳?xì)怏w．
故答案為：（1）充空氣的藍(lán)球浮起來．因?yàn)槎�氧化碳密度比空氣密度大．另一只氣球不�?huì)上�。�因外界二氧化碳的密度與氣球內(nèi)二氧化碳密度相同．
（2）傾倒的二氧化碳沒有沿杯壁迅速倒下，或直接在瓶口上方傾倒，或傾倒速度慢，或裝二氧化碳的集氣瓶中沒有二氧化碳?xì)怏w．
點(diǎn)評(píng)：此題屬于跨學(xué)科綜合題，解決此類問題首先要弄清此題是與哪一學(xué)科、哪一知識(shí)點(diǎn)相聯(lián)系，然后根據(jù)相關(guān)知識(shí)進(jìn)行分析解答．