Question

3．如图所示，此器皿是我国古人发明的，叫作欹器（欹qi，奇+欠=歪斜面后张口吐），又常被称做歌器．它是一种计时器，类似沙漏．设计奇特：有双耳可穿绳悬挂，底厚面收尖，利于盛满大量的水时而倾倒．其上放置匀速滴水，则形成周期性自动滴入水、倾倒水、空瓶立正，循环往复．
关于“欹器”的最早的有关记载，可见于战国时《荀子》一书．记载如下：“孔子观于鲁桓公（公元前711年～前694年在位）之庙，有欹器焉．孔子问于守庙者日：此为何器？守庙者日：此盖为宥（同“右”）坐之器．孔子日：吾闻宥坐之器，虚则欹，中则正，满则复．孔子顾弟子日：注水焉．弟子挹水而注之，果中而正，满而复，虚而欹．孔子喟然而叹日：吁！恶有满面而不复者哉！”（注解：满则复的“复”同“覆”，即倾倒．）
（1）我国古人发明的“欹器”，其用途是计时；
（2）通过阅读材料，“欹器”的制作原理是“欹器”的重心随着水的多少而发生变化，在水的重力作用下出现端正和倾斜的不同状态．

Answer 1

分析 从材料中可以看出，“欹器”是一个古代用来计时的器物．
一个物体各部分都受到重力的作用，从效果上看，我们可以认为各部分受到的重力作用集中于这一点，这一点就叫做物体的重心．

解答 解：（1）读材料可知，“欹器”是一种计时器，类似沙漏．因此，其用途就是用来计时；
（2）分析“欹器”的结构特点可知，未装水的欹器竖立时，容器无法正立而是略有倾斜，说明它的重心略高于转轴，盛水适中时，容器和水的整体重心应该在转轴下方，故容器端正；当盛满水时，容器和水的整体重心在转轴的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器倾斜，水流出，当水流尽时，它又像开始时那样倾斜．
因此，“欹器”的制作原理可总结为：“欹器”的重心随着水的多少而发生变化，在水的重力作用下出现端正和倾斜的不同状态．
故答案为：（1）计时；（2）“欹器”的重心随着水的多少而发生变化，在水的重力作用下出现端正和倾斜的不同状态．

点评 本题考查了古代的一个计时器物．重点是对重心的理解，抓住重心位置与两个因素有关：一是物体的形状，二是物体的质量分布．