解题思路: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.
(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.
点评:
本题考点: 杠杆及其五要素;气体压强跟体积的关系;物体的浮沉条件及其应用.
考点点评: 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.