如圖所示,在燒瓶?jī)?nèi)有一個(gè)去殼的完好球狀熟雞蛋,其半徑比燒瓶頸部?jī)?nèi)半徑略大些.在不損壞瓶子和不用力甩瓶子的情況下,用什么方法可使雞蛋被燒瓶完好地“吐”出來?
小王設(shè)想了這樣一種方法:往燒瓶?jī)?nèi)灌入濃鹽水,使雞蛋受到的浮力大于其重力而上浮,從而使雞蛋被瓶子完好地“吐”出來.
(1)你認(rèn)為這種方法是否可行,為什么?
(2)你有什么方法能使雞蛋被燒瓶完好地“吐”出來,請(qǐng)簡(jiǎn)述(如有需要,器材自選).
解:(1)小王的方法不可行.最終雞蛋會(huì)浮在水面上,雞蛋所受浮力等于重力,不會(huì)把雞蛋推出瓶口.
(2)方案一:將燒瓶倒立,使雞蛋堵住燒瓶的瓶口,增大瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)足夠大時(shí),雞蛋就被完好地“吐”出來.
方案二:將燒瓶倒立,使雞蛋堵住燒瓶的瓶口,減小瓶外氣體壓強(qiáng),當(dāng)燒瓶外氣壓足夠小時(shí),雞蛋就被完好地“吐”出來.
故答案為:
(1)小王的方法不可行.理論上根據(jù)浮力大于重力,可使雞蛋從瓶口“吐”出,但事實(shí)上,雞蛋跟隨水面上升時(shí),浮力與重力大小相等,當(dāng)雞蛋將瓶口堵住時(shí),無法繼續(xù)向瓶中加鹽水,故此方法不可行.
(2)方法一:將燒瓶倒立,使雞蛋堵住燒瓶的瓶口,增大瓶?jī)?nèi)氣體壓強(qiáng),例如用電吹風(fēng)對(duì)著瓶底吹熱風(fēng),用沸水澆瓶底等,當(dāng)瓶?jī)?nèi)氣體的壓強(qiáng)足夠大時(shí),雞蛋就被完好地“吐”出來.
方法二:將燒瓶倒立,使雞蛋堵住燒瓶的瓶口,減小瓶外氣體壓強(qiáng),例如可把燒瓶放入一只密閉的大容器里,用抽氣機(jī)對(duì)大容器抽氣,當(dāng)燒瓶外氣壓足夠小時(shí),雞蛋就被完好地“吐”出來.
(1)針對(duì)小王的方法對(duì)雞蛋進(jìn)行受力分析,結(jié)合實(shí)際情況分析方案的可行性.
(2)要想使雞蛋被瓶子完好地“吐”出來,我們可以增大瓶?jī)?nèi)氣壓或減小瓶外氣壓,讓雞蛋在壓力差的作用下被推出瓶外.
點(diǎn)評(píng):這是一道過程開放題,既考查了實(shí)驗(yàn)方案的評(píng)價(jià)又考查了學(xué)生的逆向思維能力,是一道聯(lián)系實(shí)際,體現(xiàn)學(xué)生解決問題能力的好題,通常我們演示大氣壓存在的“瓶吞雞蛋”實(shí)驗(yàn),現(xiàn)卻反行其道,問如何取出.