厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水,当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住进水口,停止上水(图).有一种水箱的浮标,形状是中间有隔断的圆柱体,隔断的中部有小

发布时间:2020-08-07 02:47:40

厕所的坐便器在冲水之后由自来水自动上水,当水箱内的水达到一定深度时,浮标带动杠杆压住进水口,停止上水(图).有一种水箱的浮标,形状是中间有隔断的圆柱体,隔断的中部有小孔通过塑料管连在一个阀门上(图).阀门安装在便器坐圈的下面,平时是闭合的,当坐圈落在便器上并受到压力时阀门打开,塑料管与大气相通.

(1)说出这种设计的目的.
(2)说出这种设计的工作原理,特别要指出在什么地方用到了什么物理知识.

网友回答

解:(1)比较两种水箱可知:普通水箱一次冲水必须是一满箱水,而另一种水箱的圆柱体型的浮标占有一部分体积,且冲水时可根据需要冲水,因此这一设计的目的是为了节约用水.
(2)这种设计的工作原理是:阀门不打开时,图柱形浮标内部的空气不会逸出,浮标排开水较多,水箱中水面上升较少(此时水箱中水也就较少)就能浮起;浮标即带动杠杆压住进水口;阀门打开时,圆柱形浮标内的空气与外界相通,水可以进入圆柱体内部,圆柱形浮标排开水较少,水箱中水面更高时浮标才会浮起,即只有水箱中水较多时,浮标才能带动杠杆压住进水口.
由上述可知这一装置涉及多方面的物理知识,主要有杠杆平衡原理、阿基米德原理和气体压强与体积的关系等.
解析分析:这种特殊结构的水箱能起到节约用水的作用,是对比于普通水箱来说,用普通水箱时,人们每次大小便都要用去一满箱水来冲水;而用这一特殊结构的水箱来冲水,则可以根据需要或打开阀门或不打开阀门而进行便后冲水时,则用去的就不是一满水箱水了,由此可知两种坐便器的水箱在冲水之后所用水的数量,即可解答.

点评:本题考查物理知识(杠杆平衡原理、阿基米德原理和气体压强与体积的关系)在生活中的应用,通过分析比较使学生知道物理的重要性,从而激发学生学习物理的兴趣.
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