公共厕所自动冲水装置

① 如图是某公共厕所的自动冲水装置

考点：压强的大小及其计算；液体的压强的计算；浮力大小的计算．

分析：（1）当水箱的水刚好浸没浮筒A时，水的深度为浮筒边长和AB长的和，可利用P=ρ水gh计算出水对盖片B的压强，再利用公式F=PS算出水对盖片B的压力．
（2）当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时，盖片B被拉开，此时盖片B下无水，盖片只受到水向下的压力所以浮筒A受到的浮力等于A的重力、B的重力、B受到水向下的压力的和．先利用公式F浮=ρ水gV排求出A受到的浮力，再利用浮力等于A的重力、B的重力、B受到水向下的压力的和可求得浮筒A的质量．
（3）当浮筒A受到浮力等于A的重力、B的重力的和时，盖片B会自动关上．可设出浮筒A浸入水中的深度，利用浮筒A受到浮力等于A的重力、B的重力的和的等量关系求出水的深度．
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：水对盖片B的压力是40N．
（2）浮筒A所受的浮力FA=ρ水gVA=1000kg/m3×10N/kg×0.23m3=80N．
根据题意有FA=mAg+mBg+FB，
所以mA=FA浮-F压-mBg g=80N-40N-1kg×10N/kg10N/kg=3kg，
答：浮筒A的质量是3kg．
（3）设浮筒A浸入水中的深度为h时盖片自动盖住管口，
则此时A受到的浮力为：FA浮′=ρ水gVA排=0.04m2•ρ水gh，
根据题意有：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，
水深为30cm+10cm=40cm．
答：当水箱中的水深40cm时，盖片B又自动关上．
点评：本题考查压力、质量、浮力、深度以及液体压强的计算，关键是公式及其变形的灵活运用，难点是对物体受力的分析和水箱中水的深度的计算．

② 公共厕所里的自动冲水是什么原理

公共卫生间的自动冲水装置原理其实非常简单，就是一个红外线发射和接受的机器，当人正在马桶面前的时候，红外线信号打在你的身上被接收器所接受，经过一个简单的pcl控制器处理之后就会认为是有人在上厕所，然后通过一个电控开关控制抽水马桶的阀门打开排出储存的水，这样就起到了自动冲水的作用。

红外线也是一种光波，遵循着光的反射定律，红外线光波发射以后遇到物体就会被反射出来，而人体或者衣服不是绝对的光滑，所以在攻陷打到上面之后发生的是漫反射，这个反射的面非常大，可以被一小块儿的接收装置所接收到。

卫生间抽水马桶的控制装置不是一直持续的发射着信号的，而是按照一个时间间隔有频率的向外发射，在它没有发射信号的这个间隔时间，处理器就是在处理接收到的信号，判定是否有人在使用卫生设施。

那么大家可能会奇怪卫生间的空间比较狭小，这个设备是是通过什么来判定有人在使用卫生设备还是墙面反射回来的光波造成的影响呢？这是依靠时间来判定的，光的传播速度虽然非常快，但是也是有一个时间的，处理器通过发射和接收光信号的时间差来确定物体距离自己的距离，从而来判定是有人使用卫生设施还是墙面反射回来的光波。

但是这个时间差值的判定还不是非常的智能化，只要有物体在近距离挡住信号窗口，就会造成设备的误判，所以在有人经过自动抽水马桶的时候，它也会自动的排水进行清洗。

现在的技术不是不能实现准确的判定是否有人使用抽水马桶的，不过要想做到这一点，设备的生产成本会大幅度提高，因为自动抽水马桶的使用量非常巨大，如果因为成本提高而增加价格，会导致很多公共卫生间不会选择安装，对于产品的推广会有较大的影响。

大家如果打开过自动抽水马桶，会发现它的构造其实非常简单，大约有一个拳头大的处理设施，里面是通过普通的电池供电，外部连接出一个信号窗口，镶嵌在马桶外部，构造简单，生产成本也非常的低，所以现在才会被广泛的应用。
使用自动抽水马桶，一方面是为了方便用户使用，提高服务品质。另一方面是为了防止少数人忘记冲水，或者有意的不冲水，以便保持卫生间的清洁。总的来说，这种结构简单应用广泛的小产品还是非常有效的，他并没有想象中的那么神奇。

③ 如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A的边长为20㎝的正方形，盖片B的面积为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盖片受到的压专强：属P＝ρgh＝1.0×10Kg／m×10N／Kg×(0.3+0.2)m=5000Pa受到的压力：
F压＝Ps＝5000Pa×0.008m＝4N
浮筒A的质量G＝F浮－F压＝20N－4N＝16N

④ （2009朝阳）如图所示是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的质量为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：水对盖片B的压力是40N．
（2）浮内筒A所受的浮力F_A=ρ_水gV_A=1000kg/m³×10N/kg×0.2³m³=80N．
根据题容意有F_A=m_Ag+m_Bg+F_B，
所以m_A=

FA?F压?mBg

g

=

80N?40N?1kg×10N/kg

10N/kg

=3kg，
答：浮筒A的质量是3kg．
（3）设浮筒A浸入水中的深度为h时盖片自动盖住管口，
则此时A受到的浮力为：F_A浮′=ρ_水gV_A排=0.04m²?ρ_水gh，
根据题意有：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，
水深为30cm+10cm=40cm．
答：当水箱中的水深40cm时，盖片B又自动关上．

⑤ （2014东昌府区三模）如图所示是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为8

（1）V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m³，
当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时．V_排=V，
浮筒A浸没时受到的浮力F_浮A=ρgV_排=1000kg/m³×9.8N/kg×0.008m³=78.4N．
答：浮筒A浸没时受到的浮力有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_压=PS_B=4.9×10³Pa×8×10^-3m²=39.2N．
答：水对盖片B的压力是39.2N．
（3）由（1）得浮筒A所受的浮力F_浮A=78.4N．
根据题意有F_浮A=m_Ag+m_Bg+F_B，因为盖片B的质量忽略不计，
所以m_A=

F浮A?F压

g

=

78.4N?39.2N

9.8N/kg

=4kg，
答：浮筒A的质量是4kg．

⑥ 如图所示是某公共厕所的自动冲水装置

AB的是长为30cm，浮筒A是边长为20cm的正方体，
30cm+20cm=50cm=0.5m

⑦ 如图是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的质量为lkg，表面积为80cm2，

解：

（1）浮筒A所受的浮力：

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

（2）物体B的重力：

GB=mBg=1kg×10N/kg=10N，

盖片B对专A的拉力：

F拉=GB+F压=10N+40N=50N，

由题知，属浮筒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的质量是3kg．

⑧ 如图所示是某公共厕所的自动冲水装置．浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为80cm2（盖片B质量、厚度

（1）V=0.2m×0.2m×0.2m=0.008m³，源
当供水管流进水箱的水刚好浸没浮筒A时．V_排=V，
浮筒A浸没时受到的浮力F_浮A=ρgV_排=1000kg/m³×10N/kg×0.008m³=80N．
答：浮筒A浸没时受到的浮力有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：水对盖片B的压力是40N．

⑨ 公共卫生间自动冲水的原理是什么

公共卫生间的自动冲水装置原理其实非常简单，就是一个红外线发射和接受的机器，当人正在马桶面前的时候，红外线信号打在你的身上被接收器所接受，经过一个简单的pcl控制器处理之后就会认为是有人在上厕所，然后通过一个电控开关控制抽水马桶的阀门打开排出储存的水，这样就起到了自动冲水的作用。

大家如果打开过自动抽水马桶，会发现它的构造其实非常简单，大约有一个拳头大的处理设施，里面是通过普通的电池供电，外部连接出一个信号窗口，镶嵌在马桶外部，构造简单，生产成本也非常的低，所以现在才会被广泛的应用。
使用自动抽水马桶，一方面是为了方便用户使用，提高服务品质。另一方面是为了防止少数人忘记冲水，或者有意的不冲水，以便保持卫生间的清洁。总的来说，这种结构简单应用广泛的小产品还是非常有效的，他并没有想象中的那么神奇。

⑩ 如图所示是某公共厕所的自动冲水装置。浮筒A是边长为20cm的正方体，盖片B的面积为80cm2（盖片B质量

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