關於「衛生間馬桶中的力學」活動總結

馬桶是家庭生活中最常見的用具之一，除製造它的材料，設計者幾乎都是運用相關的力學原理設計出了各部件的大小、形狀、及它們之間的搭配組合。早在17世紀的英國就有了馬桶，到現在馬桶已有幾百年歷史了，裡面一定蘊藏著深奧的玄機。這次活動，我將去仔細了解馬桶所涉及的力學原理。

一、本次研究的目標有：

1. 了解物理中的力學原理在實際生活中的應用

2. 提高收集、分析、處理各類資訊的能力。

二、本次研究的計畫是：

1. 通過網路上的相關**收集有關資訊。

2. 整理資訊，使其具有條理性。

3. 根據資訊，了解有關馬桶的力學原理。

4. 自我反思。

三、資訊的整理

關於馬桶中的力學原理分上、下兩部分進行解說。

1. 上部分——浮力帶動槓桿。

1 在我們放水時，向上扳動扳手，扳手通過連線在一起的槓桿將位於桿下端的衝水閥拉起，這樣原本在水箱中的水就會被放出到下面。

2 水被放出後，衝水閥受自身重力作用而重新落回到出水口處，堵住出水口。與此同時，浮物因水被放出，不再受浮力作用，而在其重力作用下落在水箱的最底部。

3 由於浮物下落到底端，與浮物相連的槓桿也隨著下降，這樣帶動槓桿另一端的進水塞向上公升起，使進水塞出離進水管，從而使位於進水管的水流入到水箱內。

4 隨著水面的漸漸上公升，浮物也會因受到浮力作用而逐漸公升高，這樣帶動槓桿也隨著公升高，從而使進水管被壓進進水口，並堵緊進水口，此時進水停止，水箱內又充滿水，水位再次達到最大高度。

5 值得注意的是，在水箱內還設有乙個溢流管。當進水管因故障而漏水時（如進水塞沒有堵住進水口或進水管破裂），水箱內水面會不斷公升高，最終溢位水箱。但有了滲流管就不會出現這種情況。

當水面公升高至溢流管口時，水就會從滲流管流入馬桶內，而不會使水漫過水箱；且當進水管正常工作時，水箱內水面不會達到滲流管的高度，所以也就不用擔心水會流走。

2. 下部分——虹吸式原理。

1 首先，了解一下什麼是虹吸式原理。虹吸式原理就是連通器原理。好比放得高一點的水桶內的水，經過一根充滿水的管子，管子的出水口比桶底還低，管子的進水口在桶內直達水底，這樣，桶內的水就會沿著管子翻過比液面高的桶的口沿，流向桶外的更低處，即先向上後向下，直到桶內的水全部流光。

這就叫虹吸現象。

2 當馬桶內的水面還未達到先向上後向下的「s」型彎管——返水管出口的最低高度時，此階段只是進水，其流量q1可由水箱高度得出。

3 當水面高過最低高度，但還沒達到最高高度時，其流量q2較小且為高度h的函式。

4 當水面上公升至彎曲處的最高點後，滿足了虹吸條件，其流量q3與出口端截面積有關，且遠大於q2，產生了強大的力將汙物抽走。

5 水面繼續下降，形成液封，這個時候不再虹吸，留水可封住排水管中上湧的臭氣。

四、自我反思

通過這次研究性學習，我懂得了馬桶中的有關力學，也明白了只有知識才能創造優質生活。通過研究，我的收集、分析、處理資訊的能力進一步得到提高，培養了對物理、對科學的濃厚興趣，爭取利用所學知識，使我們的生活更加舒適、美好！