Question

17．平流层飞艇在军事和经济建设方面应用价值很高，世界不少国家都在积极开展该领域的技术攻关和研究．2015年10月13日我国自主研发的平流层飞艇“圆梦号”进行了首次试飞，“圆梦号”是一艘巨大的银色飞艇，体积达18000立方米，内充氦气依靠浮力升入空中，上升过程中假设飞艇的体积不变．
（1）平流层大气温度随高度升高而升高，飞艇不受对流（天气、气候）现象影响，可全天候全天时连续工作．
（2）当飞艇从近地面升到平流层高空时，其内外气压差将如何变化？变大．
（3）当飞艇悬停在平流层某高度时，已知该高度大气密度为0.15千克/米³，则飞艇受的浮力为多大？（g取10牛/千克）

Answer 1

分析 （1）大气压强与高度的关系是：大气的压强随高度的增加而减小．根据平流层大气温度随高度升高而升高可得出结论；
（2）根据大气的压强随高度的增加而减小，球内的气压不变可知其内外气压差将如何变化．
（3）根据阿基米德原理F_浮=ρ_空气gV_排，计算即可．

解答 解：（1）由于平流层大气温度随高度升高而升高，所以飞艇不受对流（天气、气候）现象影响，可全天候全天时连续工作．
（2）飞艇在升高过程中，飞艇外的大气压强越来越小，而飞艇内的气压不变，所以其内外气压差将变大，
（3）由阿基米德原理知，飞艇在空气中所受浮力为：
F_浮=ρ_空气gV_排=0.15kg/m³×1.8×10⁴m³×10N/kg=2700N；
故答案为：（1）对流（天气、气候）；（2）变大；（3）飞艇受的浮力为2700N．

点评 此题主要考查大气压强与高度的关系，对浮力大小计算的理解和掌握，注意阿基米德原理不仅适用于液体，也适用于气体．属于基础知识．