科學(xué)奇觀---會飛的茶包

科學(xué)奇觀---會飛的茶包

姜聯(lián)合 編寫編譯

坐熱氣球空中觀光，是很多人的玩法，熱氣球升空包含了分子運(yùn)動的基本規(guī)律，分子運(yùn)動又和什么有關(guān)呢？是動能還是溫度？用茶葉包做個實(shí)驗(yàn)，體會分子運(yùn)動的科學(xué)，讓茶葉包飛起來，是不是很有趣呢？

目的：

1. 使用粒子模型解釋固體、液體和氣體

2. 演示空氣分子的規(guī)律和溫度對空氣分子的影響

3. 介紹動能的概念

背景知識

圍繞在我們周圍的空氣分子無時(shí)無刻不在運(yùn)動，這些分子的運(yùn)動速度與它們周圍的溫度直接相關(guān)。

在熱空氣中，分子的運(yùn)動速度比在冷空氣中快。這是因?yàn)闊崃吭谵D(zhuǎn)移到空氣分子上，給它們提供了更多的能量。獲得的這些能量使它們運(yùn)動得更快、發(fā)生相互碰撞并互相遠(yuǎn)離，從而減少了單位體積內(nèi)分子的數(shù)量，使空氣密度降低。因此，空氣變得更輕，輕易地被周圍的冷空氣抬高。

動能是物體由于運(yùn)動而具有的能量。空氣分子的平均動能與空氣的溫度直接成正比。

實(shí)驗(yàn)里的茶包飛了起來，茶包燃燒時(shí)質(zhì)量變輕，火焰周圍的空氣變熱，空氣分子運(yùn)動速率增大，變得更加分散，空氣密度變低，于是四周環(huán)境中密度更大的空氣將茶包周圍的空氣抬起，茶包也跟著飛了起來。

實(shí)驗(yàn)材料：

·未用過的茶包（“立頓”的即可）

·火柴

·盤子或者瓷磚

實(shí)驗(yàn)步驟：

1. 拆掉茶包上的線繩和標(biāo)簽

2. 小心地將茶包從上方打開，把里面的茶葉倒掉

3. 把茶包撐開呈圓柱體狀

4. 將茶包直立在盤子或者瓷磚片上

5. 點(diǎn)燃茶包的頂端，退后幾步觀察

思考問題：

1. 茶包快要消失時(shí)發(fā)生了什么現(xiàn)象？射向了空中

2. 你認(rèn)為這為什么會發(fā)生？加熱的空氣分子加快運(yùn)動、變得更加分散、密度降低，因此被更重更冷的空氣粒子推了起來.

3. 如果熱空氣是上升的，那為什么山里會很冷呢？海拔越高，氣壓越低。當(dāng)一部分空氣運(yùn)動到低氣壓的區(qū)域時(shí)，會膨脹擴(kuò)散，溫度就會降低。

熱空氣的實(shí)際應(yīng)用

熱氣球：把熱空氣填充在氣球內(nèi)部，這樣里面的空氣比外面的輕，氣球就會升起來了。