家用抽水马桶工作原理(图)每天我们都用到的马桶,其内部结构中包含着很深的物理知识运用。推荐同学们认真读读这篇文章。有一个小作业,如何让每次马桶的排水量都减少20%,试给出最简单便捷的方法。王尚博客会在随后的文章中公布答案。

记得有次课讲到了因为地转偏向力造成了南北半球的水在静止状态下会有顺逆时针的轻微差异,然后就想到了抽水马桶在冲水的时候为了能够彻底的清理掉污渍,而特意造成了强大的喷水旋流。但是那仅仅是我们肉眼所能看到的抽水马桶的部分,而他的本质,更像是一个技术的奇迹,是一个神奇的水处理系统。

马桶内部结构

现在几乎人人都有用到马桶,这么长用的东西又有多少人知道抽水马桶原理呢?一般的抽水马桶由进水管、出水管、渗水管、水塞(进水和出水)、浮球、放水旋钮及杠杆组成。其中,组成的水箱可以单独的看作是一个体系,其作用原理非常简单,主要是依靠浮球和水塞来控制着充放水的:按开水塞放水的时候浮球下降,出水口开始充水,当水充满到一定高度之后浮球就可以挡住出水口以阻碍其继续充水。

马桶内部结构

而冲水马桶的另一个核心的系统,就是它的虹吸装置了。在其内部下方有一个S形的水管叫做虹吸管,很多人或者单纯的以为这根管子仅仅只是起到一个液封隔离臭气的作用。当有足够的水使得管内水面迈过最高点时,就可以造成虹吸现象了。桶内的水就会沿管子,翻过比液面高的桶的口沿,流向桶外的更低处,即先向上后向下,直到桶内的水全部流光。这种现象可以很好的清理掉马桶内部。但是,必须要有足够多的水以足够快的速度倒入便池,才能造成明显的虹吸现象。所以说水箱的关键就在于,在足够短的时间里将里边的水迅速排出,从而产生足够的虹吸效应,将便池的所有水和污物一起吸走。

据相关资料的表述,抽水马桶目前主要存在四种形式:直落式冲水,一般虹吸式冲水,喷射虹吸式抽水和漩涡虹吸式冲水。一般我们见到的抽水马桶都是漩涡虹吸式的,其特点就是噪声小,利用冲水形成的漩涡将污物排出。而直落式的则是依靠冲洗水的冲击力直接将污物排除。

马桶内部结构

而喷射虹吸式冲水原理是借助水下设有的喷孔喷出水流,来加速污物排出。虹吸现象的产生在大气压的帮助下,迅速形成液柱的高度差,从而产生强大的压力差,使液体从受压力大的高水位流向压力小的低水位,并充满水管产生虹吸现象,然后,直至液体全部排出冲入空气中。虹吸现象形成得越早,虹吸作用产生越迅速,有效水量流失就越少,虹吸作用持续时间也就越长,排污功能越好,越节水。

其实生活中我们接触到的很多东西都有其精辟的科学道理,马桶也不例外。不能应为这些东西早已经习以为常了,就不去在乎其中的奥秘了,善于发现,才能真正从生活中有所收获。

文稿<抽水马桶的工作原理>源自百度文库,原文作者未知。本文系笔者给八中少年班同学辅导物理,用到的拓展思维的资料。类似的文章见《离心式速度调节系统工作原理

王尚微信公众号

物理学习要反思方法勤于总结

怎么学好初中物理?物理怎么学才能考好? 初中物理学习方法 有不少中学生对物理学习充满困惑,总觉得功夫没少下,做了不少题啊,为啥每...

高中物理知识问题与答复之人造卫星加速

作者:王尚,北京市西城区物理教师 一些学生在我的微信公众号:王尚,中提问的一些物理学习问题,与我的简要答疑,在这里做一个记录。 ...

高考物理听课主动性浅谈

高中物理网(gaozhongwuli.com)资料整理。 上课要认真听讲,不跑神或尽量少跑神。不要自以为是,要虚心向老师学习。不要以为老师讲得简...