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（如图10...

问题详情：

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（如图10-8中图*所示）。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（如图10-8中图乙所示）。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。

【回答】

(1)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，圆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，主要有杠杆的平衡原理和阿基米德原理及气体的压强与体积的关系等．

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的．用普通水箱时，人们每次大、小便后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时，则可以根据需要或打开阀门或不打开阀门，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。

知识点：八年级下

题型：简答题