Question

3．如圖所示，此器皿是我國(guó)古人發(fā)明的，叫作欹器（欹qi，奇+欠=歪斜面后張口吐），又常被稱做歌器．它是一種計(jì)時(shí)器，類似沙漏．設(shè)計(jì)奇特：有雙耳可穿繩懸掛，底厚面收尖，利于盛滿大量的水時(shí)而傾倒．其上放置勻速滴水，則形成周期性自動(dòng)滴入水、傾倒水、空瓶立正，循環(huán)往復(fù)．
關(guān)于“欹器”的最早的有關(guān)記載，可見(jiàn)于戰(zhàn)國(guó)時(shí)《荀子》一書．記載如下：“孔子觀于魯桓公（公元前711年～前694年在位）之廟，有欹器焉．孔子問(wèn)于守廟者日：此為何器？守廟者日：此蓋為宥（同“右”）坐之器．孔子日：吾聞宥坐之器，虛則欹，中則正，滿則復(fù)．孔子顧弟子日：注水焉．弟子挹水而注之，果中而正，滿而復(fù)，虛而欹．孔子喟然而嘆日：吁！惡有滿面而不復(fù)者哉！”（注解：滿則復(fù)的“復(fù)”同“覆”，即傾倒．）
（1）我國(guó)古人發(fā)明的“欹器”，其用途是計(jì)時(shí)；
（2）通過(guò)閱讀材料，“欹器”的制作原理是“欹器”的重心隨著水的多少而發(fā)生變化，在水的重力作用下出現(xiàn)端正和傾斜的不同狀態(tài)．

Answer 1

分析 從材料中可以看出，“欹器”是一個(gè)古代用來(lái)計(jì)時(shí)的器物．
一個(gè)物體各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認(rèn)為各部分受到的重力作用集中于這一點(diǎn)，這一點(diǎn)就叫做物體的重心．

解答 解：（1）讀材料可知，“欹器”是一種計(jì)時(shí)器，類似沙漏．因此，其用途就是用來(lái)計(jì)時(shí)；
（2）分析“欹器”的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)可知，未裝水的欹器豎立時(shí)，容器無(wú)法正立而是略有傾斜，說(shuō)明它的重心略高于轉(zhuǎn)軸，盛水適中時(shí)，容器和水的整體重心應(yīng)該在轉(zhuǎn)軸下方，故容器端正；當(dāng)盛滿水時(shí)，容器和水的整體重心在轉(zhuǎn)軸的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器傾斜，水流出，當(dāng)水流盡時(shí)，它又像開(kāi)始時(shí)那樣傾斜．
因此，“欹器”的制作原理可總結(jié)為：“欹器”的重心隨著水的多少而發(fā)生變化，在水的重力作用下出現(xiàn)端正和傾斜的不同狀態(tài)．
故答案為：（1）計(jì)時(shí)；（2）“欹器”的重心隨著水的多少而發(fā)生變化，在水的重力作用下出現(xiàn)端正和傾斜的不同狀態(tài)．

點(diǎn)評(píng) 本題考查了古代的一個(gè)計(jì)時(shí)器物．重點(diǎn)是對(duì)重心的理解，抓住重心位置與兩個(gè)因素有關(guān)：一是物體的形狀，二是物體的質(zhì)量分布．