Question

如图所示，在大烧杯中，有红、蓝两只彩色气球，红色气球内充有二氧化碳（CO₂）气体，蓝色气球内充有空气，两只气球沉在杯底．小明同学收集好一集气瓶CO₂气体，倾倒入大烧杯中，发现其中一只气球浮起来了，用手轻轻将其按下，手一松气球又重新上浮，十分有趣．
（1）请你判断一下，哪一只气球浮起来了？
如果继续倾倒CO₂气体，另一只气球会浮起来吗？请说出理由．
（2）小亮同学觉得这个实验很有趣，也拿出两只气球分别充入CO₂和空气做实验，可是两只气球都没有上浮，你认为他实验失败的原因可能是什么？

Answer

（1）此题要利用浮力的知识进行分析解决，主要是弄清物体上浮得需要满足什么条件；
（2）两只气球都不能上浮，说明倒入的二氧化碳太少，无法满足物体上浮的条件．
【解析】
（1）只有F浮＞G时，气球才会上浮．由于F浮=ρCO2gV排，G=mg=ρVg．
由于红球内充的是二氧化碳，由于气球是有质量的，则得F浮≤G，所以红球不会上浮；
由于蓝球内充的是空气，二氧化碳密度大于空气，如果气球质量忽略不计，则的F浮＞G，所以蓝球会上浮．
（2）不能上浮是不能满足有F浮＞G，即烧杯内二氧化碳的浓度过低，造成二氧化碳浓度过低的原因可能是倾倒的二氧化碳没有沿杯壁迅速倒下，或直接在瓶口上方倾倒，或倾倒速度慢，或装二氧化碳的集气瓶中没有二氧化碳气体．
故答案为：（1）充空气的蓝球浮起来．因为二氧化碳密度比空气密度大．另一只气球不会上浮．因外界二氧化碳的密度与气球内二氧化碳密度相同．
（2）倾倒的二氧化碳没有沿杯壁迅速倒下，或直接在瓶口上方倾倒，或倾倒速度慢，或装二氧化碳的集气瓶中没有二氧化碳气体．