自制热气球实验
热气球是一种飞行器,源于法国的蒙哥弗利兄弟于1783年首次成功试飞。它主要基于空气加热的原理,使得内部的热空气比外部气体密度小,从而产生升力。让我们一起来自制一个小热气球吧!
材料准备
我们需要准备以下材料:
- 玻璃纸
- 卡纸
- 胶带
- 剪刀
- 塑料绳
- 火柴
制作过程
首先,我们需要用剪刀将玻璃纸剪成一个较大的正方形,可以根据自己的需求进行适当调整。接着,把纸张四角向上卷起,制成一个小纸筒。从纸筒底部倒入适量的砂子或细小的石子,用胶带封住纸筒,制成小兜。
随后,剪一张卡纸,将其折成半球状,裁剪出大约与小兜一样大小的圆形。将卡纸圆形贴在小兜的下方,取三块长条状的玻璃纸捻成细长的手柄,固定在卡纸和小兜下方。此时,手柄分别对应小兜、卡纸和人的手可顺利控制热气球的运行。
最后,找到一个安全的场地,在小兜底部用火柴点燃一块炭化棉花,放入小兜之中。随着加热,热空气会使热气球逐渐上升,在空中自由飞行。
原理解析
热气球利用氦气或氢气等轻气体充填,使得气球密度小于周围气体,从而产生升力。而我们制作的小热气球,采用火炭将玻璃纸兜中的空气加热,产生热气体从而实现升空。
图中热空气升上来时,周围气压减小,压强的相对差产生了一个向上的推力。
此外,在热气球运动过程中,由于气流的存在,也会对热气球的运动造成影响。
综上,我们自制的小热气球利用自然现象产生的大量热气体,从而实现了升空。虽然它不能达到真正的热气球的高度,但十分适合小朋友和家长一起DIY制作。