如圖所示,在燒瓶內有一個去殼的完好球狀熟雞蛋,其半徑比燒瓶頸部內半徑略大些.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?
小王設想了這樣一種方法:往燒瓶內灌入濃鹽水,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,請簡述(如有需要,器材自選).
解:(1)小王的方法不可行.最終雞蛋會浮在水面上,雞蛋所受浮力等于重力,不會把雞蛋推出瓶口.
(2)方案一:將燒瓶倒立,使雞蛋堵住燒瓶的瓶口,增大瓶內氣體壓強,當瓶內氣體的壓強足夠大時,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,當燒瓶外氣壓足夠小時,雞蛋就被完好地“吐”出來.
故答案為:
(1)小王的方法不可行.理論上根據浮力大于重力,可使雞蛋從瓶口“吐”出,但事實上,雞蛋跟隨水面上升時,浮力與重力大小相等,當雞蛋將瓶口堵住時,無法繼續向瓶中加鹽水,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,增大瓶內氣體壓強,例如用電吹風對著瓶底吹熱風,用沸水澆瓶底等,當瓶內氣體的壓強足夠大時,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,例如可把燒瓶放入一只密閉的大容器里,用抽氣機對大容器抽氣,當燒瓶外氣壓足夠小時,雞蛋就被完好地“吐”出來.
(1)針對小王的方法對雞蛋進行受力分析,結合實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,我們可以增大瓶內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.
點評:這是一道過程開放題,既考查了實驗方案的評價又考查了學生的逆向思維能力,是一道聯系實際,體現學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”實驗,現卻反行其道,問如何取出.