校本教材 小学数学热气球--体积 - 图文

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第 一 次 飞 行

你知道吗？热气球

飞行史上的第一批乘客居 然是几只小动物：一只羊、 一只鸭子、还有一只公鸡。 它们是坐在气球下面的一 个吊篮中飞行的。这次热 气球飞行发生在1783年 的法国，当时，孟格非兄 弟——约瑟夫和艾迪安， 以纸和亚麻为原料，制造 出历史上第一个热气球。

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几个月后，孟格非兄弟开始尝试载人热气球。热气球载着两名男子飞过巴黎上空，这是人类历史上首次乘坐航空器在高空飞行。

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合 适 的 燃 料

最早的热气球依靠燃烧产生动力，孟格非兄弟曾认为是燃烧产生的烟把热气球送入天空，但很快他们便发现真正的动力来自热气，而不是烟。

没过多久，人们就意识到了在吊篮中点火有安全隐患，一旦火星溅到球体，便会着火，气球飞行员需要更安全的方式来获得热气动力。

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20世纪30年代，人们开始向热气球内部充气。

首先用的是氢气和氦气，它们都比空气轻，能使气球在空中向上悬浮。

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20世纪60年代，人们开始在热气球内部安置丙烷燃烧器。燃烧器安在吊篮上方，同时又恰好在球底大开口的方。丙烷燃烧的时候，火焰很小，不会 溅出火星。正是考虑到丙 烷燃烧的安全性，这种燃 烧器至今仍在使用。

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热气球工作原理

热气球就像一个装满热气的特殊的大袋子。它能升空的原因在于，它里面的热空气比外面的普通空气轻。1立方米的普通

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空气重约1.293千克，而1立方米的热空气重量仅仅约为0.9700千克。

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热气球通常体型庞大，这样才能容纳足够多的热

空气作为动力，承受吊篮、飞行员以及其他乘客的重量。热 气球的大小取决于它要运载的重量。载重越大，热气球也越大，也就是说热气球的体积随着载重的增加而增大。

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热气球中有个大袋子，叫球囊，球囊下方的开口叫球嘴。 现在，大部分球囊的形状像灯泡，也有一些形状独特的球囊， 有的看上去像房子，有的像动物，有的甚至像一面旗帜。

球囊是尼龙材质的。热气球内装有感应器，它可以 把球囊内的温度信息传给飞行员，帮助他判断球囊内部 是否过热。一旦温度过高，尼龙有被融化的危险。

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四 处 观 光

飞行员只要调节燃烧器火力大小，就可以控制热 气球飞行的高度。加大火力，球囊内空气温度升高，热 气球随之上升；减小火力，球囊内空气温度降低，热气 球随之下降。

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飞行员利用风向使热气球横向移动。在空中不同的 高度，风向也不同，飞行员控制着热气球上上下下，直到 找到合适的风向。飞行前，飞行员都会研究天气预报，弄

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清当天的风向。

热气球升空需要热量的多少，也取决于球囊外的空气温度。一定要使球囊内的空气温度高于外部的空气温度。正因如此，很多飞行员选择在凉爽的早晨起飞，那时风力也较小，更容易控制热气球。

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飞行中，飞行员可以打开排气孔，让冷空气进入球囊，从而使气球下降。排气孔是热气球顶部的一个阀门，通过底部的

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一根拉绳来控制它的开合。打开排气孔，可以使气球快速下降。

起 飞

热气球起飞的方式五花八门。有的热气球起飞前，飞

行员和乘客用一个小梯子，爬进竖立的吊篮中。有的热气球 起飞前，球囊、吊篮以及里面的乘客统统侧躺在地上，有一 台大风扇对照球囊开口往里吹入空气，吹到半膨胀状态，飞 行员就会点着燃烧器，熊熊燃烧的火焰不断加热里面的空气， 当达到一定温度时，气球就开始上升，底下的吊篮也逐渐

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被拉得直立起来。

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氢 气 球 升 空

你听说过氢气球吗？它很容易飞上天空。我们一起来看看氢气球的升力到底有多厉害。你猜猜如果要把你拉上天空，需要几个氢气球呢？

假设你现在有一个直径1米、体积0.5立方米的气球，这么多氢气足以拉起半片面包。而一片面包重约1千克，那么两个这样的气球就可以拉起一片面包。换句话说，1立方米氢气能拉起1千克的重物。

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1千克等于1000克，如果一个气球能够拉起31.25

克重物，那么拉起1千克重物就需要32个气球。真是需要不少气球呢！

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如果你重39千克，那么需要多 少氢气把你提升到空中？记住提升1 ．．千克重物需要32立方米的氢气，所 以你需要1248立方米的氢气。若1个 氢气球体积为0.5立方米，所以拉起你 共需要2496个气球。哇，太多气球了！

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假设你想买一个特大气球把你拉上天空，那么这个气球体积要有多大呢？你需要一个体积为1248立方米的气球，才可以承受你39千克的体重。这个气球的直径将达13.6米，真是一个庞然大物！

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热气球世界纪录

自从最早的热气球诞 生以来，人们就不断创新 超越，打破记录。今天，在 许多创造记录的热气球飞行 中，不仅利用利用了热空气， 同时这些气体还比较轻。

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热气球飞行大事时间轴

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热气球的乐趣

今天，热气球也为普通民众带来了很多快乐。人们可以乘坐热气球飞行、比赛，还可以参加有关热气球的大型活动。

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所有的热气球都必须足够大才能承受载重。大小不同， 热气球载重也不同。如果没有足够大的球囊，热气球根本都 不能飞离地面。

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