做 一個孔明燈要幾步?

月凡

相傳，三國時期某次戰(zhàn)役中，諸葛亮的蜀國大軍被司馬懿率領(lǐng)的魏國軍隊圍困，無法派兵出城求救。全軍束手無策之時，諸葛亮想出一條妙計：他命人拿來白紙做成燈籠，底部放置可以燃燒的燃料，并系上帶有求援消息的紙條。點燃燃料后，這些紙燈籠慢慢升空，隨著風(fēng)越飄越遠，飄到了蜀國的大本營，成功發(fā)出求救信息。

因為諸葛亮字孔明，后世也將這種依靠燃料燃燒并飛向空中的小燈籠稱作“孔明燈”。

讓孔明燈飛起來

在我國很多地區(qū)，每逢重大節(jié)日或喜慶的日子，都會有人將自己的愿望寫在孔明燈上并放飛，祈求心愿能夠?qū)崿F(xiàn)。趁著元宵佳節(jié)，我們也來制作一個屬于自己的孔明燈。

物理啟蒙

·八年級物理下“浮力”

·如果氣球里充的密度小于空氣的氣體，那么氣球可以飄在空中。

這時，你會看到：隨著蠟燭的燃燒，塑料袋被氣體漸漸充滿，膨脹到一定程度，簡易的孔明燈就慢慢飄上了天空。

這孔明燈沒有翅膀，為什么也飛起來了呢？這是因為蠟燭點燃后，會使塑料袋內(nèi)的空氣溫度升高，密度減小，這就會排出塑料袋內(nèi)原來的空氣，導(dǎo)致自身的重力變小。在外界空氣的浮力作用下，重力減小的塑料袋就會被外面的空氣托起來，所以我們看到它慢慢地升起來了。

如果在放飛自制的簡易孔明燈后繼續(xù)觀察一會兒，你還會發(fā)現(xiàn)：孔明燈最初會保持向上飄升的狀態(tài)，中途會懸停在空中，最后會緩緩下落。這是因為熱空氣會變冷，當(dāng)塑料袋和內(nèi)部熱空氣的重力之和與空氣的浮力一樣時，塑料袋就會懸停；當(dāng)大于空氣的浮力時，塑料袋就會下降。

孔明燈——熱氣球都得叫它一聲“師父”

1772 年，在法國巴黎博覽會上，蒙哥爾費兄弟看到了流傳至國外的孔明燈，激發(fā)了他們極大的興趣，便開始嘗試用紙袋聚熱氣做試驗，使紙袋能夠隨著氣流不斷上升。

歷經(jīng)十年不斷嘗試，1783 年6 月4 日，蒙哥爾費兄弟帶著他們的研究成果在里昂安諾內(nèi)廣場公開表演：一個圓周長約33 米的模擬氣球升起，這個氣球用布制成，布的接縫用扣子扣住。兄弟倆用稻草和木材在氣球下面點火，氣球搭乘著第一批乘客——一只公雞、一只山羊還有一只鴨子，在空中飛行了約2.4 千米。

同年9 月19 日，在巴黎凡爾賽宮前，兄弟倆為國王、王后、宮廷大臣及13萬巴黎市民進行了熱氣球的升空表演。

兩個月后，蒙哥爾費兄弟又在巴黎穆埃特堡進行了世界上第一次載人空中航行，熱氣球飛行了25 分鐘，在飛越半個巴黎之后降落在意大利廣場附近。

這次飛行，比萊特兄弟的飛機飛行早了整整120 年。

燃料和材料的不斷升級

由于材料和燃料的原因，熱氣球很難普及。1956 年4 月15 日，美國人詹姆斯·康托在裝有新丙烷燃燒器的熱氣球上成功飛行了26 分鐘。后來，氣球材料使用了重量更輕、強度更高的尼龍布材料，這也是軍用降落傘常用的制作材料。新型燃料和材料為熱氣球的發(fā)展提供了更廣闊的前景。

熱氣球曾是奧運項目

熱氣球比賽還曾經(jīng)出現(xiàn)在1900 年的巴黎奧運會上。選手們依靠控制熱氣球接近設(shè)定的目標(biāo)，然后把標(biāo)記器扔在目標(biāo)上。項目的評判標(biāo)準就是看飛行員能夠飛多遠、飛多久以及是否能夠在指定地點降落。法國包攬了這項賽事的獎牌。

不過這個項目在奧運會上只存在了一屆。因為在熱氣球比賽中，不同的場地、風(fēng)速、風(fēng)向存在著很大的偶然性，而運動員的技巧只是其中一部分，所以比賽真正考驗的還是運氣成分。但是直到現(xiàn)在，依然有許多國家將熱氣球這個項目作為一項體育賽事開展，在國內(nèi)，乃至世界舉行相關(guān)的大型賽事。

對大氣層科學(xué)研究的貢獻

1933 年9 月30 日，蘇聯(lián)首次進行同溫層飛行科學(xué)探險活動。巨大的“蘇聯(lián)一號”同溫層氣球搭載三位科學(xué)家順利升空，考察宇宙射線、大氣層的導(dǎo)電性，并證實了不同高度上的空氣成分是相同的，創(chuàng)下了當(dāng)時飛行高度海拔18950 米的世界紀錄，并安全返回地面。1935 年，美國的“探險者2 號”平流層氣球上升到22066 米，記錄了各個方向的射線強度和太陽光譜等科學(xué)數(shù)據(jù)。

民用氣象觀測用途

現(xiàn)在，熱氣球頻繁用于氣象觀測領(lǐng)域，它可以攜帶儀器進行高空氣象觀測。大型非膨脹塑料薄膜氣球廣泛應(yīng)用于邊界層探測、全球定高水平探測和平流層探測試驗。

“駕球”環(huán)游世界

20 世紀80 年代，熱氣球引入中國。1982年美國著名刊物《福布斯》雜志創(chuàng)始人福布斯先生駕駛熱氣球來到中國旅游，自延安到北京，完成了“駕球”飛臨世界每個國家的愿望。

探索浩瀚宇宙

隨著科學(xué)技術(shù)不斷進步，熱氣球的使用不再局限于大氣層內(nèi)部。美國宇航局目前正在開發(fā)一種低成本的太空探索方法——利用無人熱氣球探索太陽系內(nèi)的其他行星和衛(wèi)星。它們有很多潛在的目的地，第一站是土衛(wèi)六，土星最大的衛(wèi)星。若想登陸成功并不容易，必須在地球上進行一系列測試，零下180 度的低溫環(huán)境是需要承受的最大挑戰(zhàn)。