如图所示,在烧瓶内有一个去壳的完好球状熟鸡蛋,其半径比烧瓶颈部内半径略大些.在不损坏瓶子和不用力甩瓶子的情况下,用什么方法可使鸡蛋被烧瓶完好地“吐”出来?
小王设想了这样一种方法:往烧瓶内灌入浓盐水,使鸡蛋受到的浮力大于其重力而上浮,从而使鸡蛋被瓶子完好地“吐”出来.
(1)你认为这种方法是否可行,为什么?
(2)你有什么方法能使鸡蛋被烧瓶完好地“吐”出来,请简述(如有需要,器材自选).
解:(1)小王的方法不可行.最终鸡蛋会浮在水面上,鸡蛋所受浮力等于重力,不会把鸡蛋推出瓶口.
(2)方案一:将烧瓶倒立,使鸡蛋堵住烧瓶的瓶口,增大瓶内气体压强,当瓶内气体的压强足够大时,鸡蛋就被完好地“吐”出来.
方案二:将烧瓶倒立,使鸡蛋堵住烧瓶的瓶口,减小瓶外气体压强,当烧瓶外气压足够小时,鸡蛋就被完好地“吐”出来.
故答案为:
(1)小王的方法不可行.理论上根据浮力大于重力,可使鸡蛋从瓶口“吐”出,但事实上,鸡蛋跟随水面上升时,浮力与重力大小相等,当鸡蛋将瓶口堵住时,无法继续向瓶中加盐水,故此方法不可行.
(2)方法一:将烧瓶倒立,使鸡蛋堵住烧瓶的瓶口,增大瓶内气体压强,例如用电吹风对着瓶底吹热风,用沸水浇瓶底等,当瓶内气体的压强足够大时,鸡蛋就被完好地“吐”出来.
方法二:将烧瓶倒立,使鸡蛋堵住烧瓶的瓶口,减小瓶外气体压强,例如可把烧瓶放入一只密闭的大容器里,用抽气机对大容器抽气,当烧瓶外气压足够小时,鸡蛋就被完好地“吐”出来.
(1)针对小王的方法对鸡蛋进行受力分析,结合实际情况分析方案的可行性.
(2)要想使鸡蛋被瓶子完好地“吐”出来,我们可以增大瓶内气压或减小瓶外气压,让鸡蛋在压力差的作用下被推出瓶外.
点评:这是一道过程开放题,既考查了实验方案的评价又考查了学生的逆向思维能力,是一道联系实际,体现学生解决问题能力的好题,通常我们演示大气压存在的“瓶吞鸡蛋”实验,现却反行其道,问如何取出.