Question

3．如圖所示，此器皿是我國古人發(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．它是一種計時器，類似沙漏．設計奇特：有雙耳可穿繩懸掛，底厚面收尖，利于盛滿大量的水時而傾倒．其上放置勻速滴水，則形成周期性自動滴入水、傾倒水、空瓶立正，循環(huán)往復．
關于“欹器”的最早的有關記載，可見于戰(zhàn)國時《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．孔子顧弟子日：注水焉．弟子挹水而注之，果中而正，滿而復，虛而欹．孔子喟然而嘆日：吁！惡有滿面而不復者哉！”（注解：滿則復的“復”同“覆”，即傾倒．）
（1）我國古人發(fā)明的“欹器”，其用途是計時；
（2）通過閱讀材料，“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”是一個古代用來計時的器物．
一個物體各部分都受到重力的作用，從效果上看，我們可以認為各部分受到的重力作用集中于這一點，這一點就叫做物體的重心．

解答 解：（1）讀材料可知，“欹器”是一種計時器，類似沙漏．因此，其用途就是用來計時；
（2）分析“欹器”的結構特點可知，未裝水的欹器豎立時，容器無法正立而是略有傾斜，說明它的重心略高于轉軸，盛水適中時，容器和水的整體重心應該在轉軸下方，故容器端正；當盛滿水時，容器和水的整體重心在轉軸的上方，故重心上移，所以在重力的作用下，容器傾斜，水流出，當水流盡時，它又像開始時那樣傾斜．
因此，“欹器”的制作原理可總結為：“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）計時；（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)．

點評 本題考查了古代的一個計時器物．重點是對重心的理解，抓住重心位置與兩個因素有關：一是物體的形狀，二是物體的質量分布．