公共廁所自動沖水裝置

① 如圖是某公共廁所的自動沖水裝置

考點：壓強的大小及其計算；液體的壓強的計算；浮力大小的計算．

分析：（1）當水箱的水剛好浸沒浮筒A時，水的深度為浮筒邊長和AB長的和，可利用P=ρ水gh計算出水對蓋片B的壓強，再利用公式F=PS算出水對蓋片B的壓力．
（2）當供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時，蓋片B被拉開，此時蓋片B下無水，蓋片只受到水向下的壓力所以浮筒A受到的浮力等於A的重力、B的重力、B受到水向下的壓力的和．先利用公式F浮=ρ水gV排求出A受到的浮力，再利用浮力等於A的重力、B的重力、B受到水向下的壓力的和可求得浮筒A的質量．
（3）當浮筒A受到浮力等於A的重力、B的重力的和時，蓋片B會自動關上．可設出浮筒A浸入水中的深度，利用浮筒A受到浮力等於A的重力、B的重力的和的等量關系求出水的深度．
解答：解：（1）P=ρ水gh=1.0×103kg/m3×10N/kg×0.5m=5×103Pa，
FB=PSB=5×103Pa×80×10-4m2=40N．
答：水對蓋片B的壓力是40N．
（2）浮筒A所受的浮力FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×0.23m3=80N．
根據題意有FA=mAg+mBg+FB，
所以mA=FA浮-F壓-mBg g=80N-40N-1kg×10N/kg10N/kg=3kg，
答：浮筒A的質量是3kg．
（3）設浮筒A浸入水中的深度為h時蓋片自動蓋住管口，
則此時A受到的浮力為：FA浮′=ρ水gVA排=0.04m2•ρ水gh，
根據題意有：FA浮′=mAg+mBg，
即：0.04m2•ρ水gh=mAg+mBg，
∴h=mA+mB0.04m2×1×103kg/m3=3kg+1kg0.04m2×1×103kg/m3=0.1m=10cm，
水深為30cm+10cm=40cm．
答：當水箱中的水深40cm時，蓋片B又自動關上．
點評：本題考查壓力、質量、浮力、深度以及液體壓強的計算，關鍵是公式及其變形的靈活運用，難點是對物體受力的分析和水箱中水的深度的計算．

② 公共廁所里的自動沖水是什麼原理

公共衛生間的自動沖水裝置原理其實非常簡單，就是一個紅外線發射和接受的機器，當人正在馬桶面前的時候，紅外線信號打在你的身上被接收器所接受，經過一個簡單的pcl控制器處理之後就會認為是有人在上廁所，然後通過一個電控開關控制抽水馬桶的閥門打開排出儲存的水，這樣就起到了自動沖水的作用。

紅外線也是一種光波，遵循著光的反射定律，紅外線光波發射以後遇到物體就會被反射出來，而人體或者衣服不是絕對的光滑，所以在攻陷打到上面之後發生的是漫反射，這個反射的面非常大，可以被一小塊兒的接收裝置所接收到。

衛生間抽水馬桶的控制裝置不是一直持續的發射著信號的，而是按照一個時間間隔有頻率的向外發射，在它沒有發射信號的這個間隔時間，處理器就是在處理接收到的信號，判定是否有人在使用衛生設施。

那麼大家可能會奇怪衛生間的空間比較狹小，這個設備是是通過什麼來判定有人在使用衛生設備還是牆面反射回來的光波造成的影響呢？這是依靠時間來判定的，光的傳播速度雖然非常快，但是也是有一個時間的，處理器通過發射和接收光信號的時間差來確定物體距離自己的距離，從而來判定是有人使用衛生設施還是牆面反射回來的光波。

但是這個時間差值的判定還不是非常的智能化，只要有物體在近距離擋住信號窗口，就會造成設備的誤判，所以在有人經過自動抽水馬桶的時候，它也會自動的排水進行清洗。

現在的技術不是不能實現准確的判定是否有人使用抽水馬桶的，不過要想做到這一點，設備的生產成本會大幅度提高，因為自動抽水馬桶的使用量非常巨大，如果因為成本提高而增加價格，會導致很多公共衛生間不會選擇安裝，對於產品的推廣會有較大的影響。

大家如果打開過自動抽水馬桶，會發現它的構造其實非常簡單，大約有一個拳頭大的處理設施，裡面是通過普通的電池供電，外部連接出一個信號窗口，鑲嵌在馬桶外部，構造簡單，生產成本也非常的低，所以現在才會被廣泛的應用。
使用自動抽水馬桶，一方面是為了方便用戶使用，提高服務品質。另一方面是為了防止少數人忘記沖水，或者有意的不沖水，以便保持衛生間的清潔。總的來說，這種結構簡單應用廣泛的小產品還是非常有效的，他並沒有想像中的那麼神奇。

③ 如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置。浮筒A的邊長為20㎝的正方形，蓋片B的面積為80㎝

V物＝a＝（0.2m）＝0.002mF浮＝ρ水gV排＝ρ水gV物＝1.0×10Kg／m×10N／Kg×0.002m＝20N蓋片受到的壓專強：屬P＝ρgh＝1.0×10Kg／m×10N／Kg×(0.3+0.2)m=5000Pa受到的壓力：
F壓＝Ps＝5000Pa×0.008m＝4N
浮筒A的質量G＝F浮－F壓＝20N－4N＝16N

④ （2009朝陽）如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置．浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的質量為1kg，表面

（1）P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa，
F_B=PS_B=5×10³Pa×80×10^-4m²=40N．
答：水對蓋片B的壓力是40N．
（2）浮內筒A所受的浮力F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×0.2³m³=80N．
根據題容意有F_A=m_Ag+m_Bg+F_B，
所以m_A=

FA?F壓?mBg

g

=

80N?40N?1kg×10N/kg

10N/kg

=3kg，
答：浮筒A的質量是3kg．
（3）設浮筒A浸入水中的深度為h時蓋片自動蓋住管口，
則此時A受到的浮力為：F_A浮′=ρ_水gV_A排=0.04m²?ρ_水gh，
根據題意有：F_A浮′=m_Ag+m_Bg，
即：0.04m²?ρ_水gh=m_Ag+m_Bg，
∴h=

mA+mB

0.04m2×1×103kg/m3

=

3kg+1kg

0.04m2×1×103kg/m3

=0.1m=10cm，
水深為30cm+10cm=40cm．
答：當水箱中的水深40cm時，蓋片B又自動關上．

⑤ （2014東昌府區三模）如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置．浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的面積為8

（1）V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m³，
當供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時．V_排=V，
浮筒A浸沒時受到的浮力F_浮A=ρgV_排=1000kg/m³×9.8N/kg×0.008m³=78.4N．
答：浮筒A浸沒時受到的浮力有78.4N．
（2）h=20cm+30cm=50cm=0.5m
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×9.8N/kg×0.5m=4.9×10³Pa，
F_壓=PS_B=4.9×10³Pa×8×10^-3m²=39.2N．
答：水對蓋片B的壓力是39.2N．
（3）由（1）得浮筒A所受的浮力F_浮A=78.4N．
根據題意有F_浮A=m_Ag+m_Bg+F_B，因為蓋片B的質量忽略不計，
所以m_A=

F浮A?F壓

g

=

78.4N?39.2N

9.8N/kg

=4kg，
答：浮筒A的質量是4kg．

⑥ 如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置

AB的是長為30cm，浮筒A是邊長為20cm的正方體，
30cm+20cm=50cm=0.5m

⑦ 如圖是某公共廁所的自動沖水裝置。浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的質量為lkg，表面積為80cm2，

解：

（1）浮筒A所受的浮力：

FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×（0.2）3m3=80N．

（2）物體B的重力：

GB=mBg=1kg×10N/kg=10N，

蓋片B對專A的拉力：

F拉=GB+F壓=10N+40N=50N，

由題知，屬浮筒A受到的浮力：

FA=GA+F拉，

∴GA=FA-F拉=80N-50N=30N．

∴mA=GA/g=30N÷10N/kg=3kg．

答：浮筒A的質量是3kg．

⑧ 如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置．浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的面積為80cm2（蓋片B質量、厚度

（1）V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m³，源
當供水管流進水箱的水剛好浸沒浮筒A時．V_排=V，
浮筒A浸沒時受到的浮力F_浮A=ρgV_排=1000kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N．
答：浮筒A浸沒時受到的浮力有80N．
（2）水的深度h=20cm+30cm=50cm=0.5m，
P=ρ_水gh=1.0×10³kg/m³×10N/kg×0.5m=5×10³Pa，
F=PS_B=5×10³Pa×80×10^-4m²=40N．
答：水對蓋片B的壓力是40N．

⑨ 公共衛生間自動沖水的原理是什麼

公共衛生間的自動沖水裝置原理其實非常簡單，就是一個紅外線發射和接受的機器，當人正在馬桶面前的時候，紅外線信號打在你的身上被接收器所接受，經過一個簡單的pcl控制器處理之後就會認為是有人在上廁所，然後通過一個電控開關控制抽水馬桶的閥門打開排出儲存的水，這樣就起到了自動沖水的作用。

大家如果打開過自動抽水馬桶，會發現它的構造其實非常簡單，大約有一個拳頭大的處理設施，裡面是通過普通的電池供電，外部連接出一個信號窗口，鑲嵌在馬桶外部，構造簡單，生產成本也非常的低，所以現在才會被廣泛的應用。
使用自動抽水馬桶，一方面是為了方便用戶使用，提高服務品質。另一方面是為了防止少數人忘記沖水，或者有意的不沖水，以便保持衛生間的清潔。總的來說，這種結構簡單應用廣泛的小產品還是非常有效的，他並沒有想像中的那麼神奇。

⑩ 如圖所示是某公共廁所的自動沖水裝置。浮筒A是邊長為20cm的正方體，蓋片B的面積為80cm2（蓋片B質量

可參考：http://www.jyeoo.com/physics/ques/detail/c0791ea4-8615-4b34-93c0-29cdee431c6a