🧯 消防水箱自动补水器设计任务单
消防水箱自动补水器设计任务单
围绕消防水箱补水场景，完成安全水位计算、自动检测思路、电路与浮子设计、电流分析、阈值调节和项目展示准备，形成一套可讲解、可展示、可汇报的课堂方案。
班级：未填写
组别：
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当前为教师观察身份：可以浏览任务单，不可填写、上传或提交答案。
📐 任务一：确定安全水位
(1) 消防水箱里面的最低水位应该是多少？计算上传
已知：ρ水 = 1000 kg/m³，g = 10 N/kg，国家标准最高楼层消火栓水压不低于 70000 Pa。请写出计算过程并拍照上传。
(2) 如果水箱缺水，就会错过黄金灭火时间，水箱需要保持 7m 深水位，我们可以用什么进行补水？开放题
⚡ 任务二：初探水泵补水方案
(3) 挑战模型：已知水泵启动需要电流 I ≥ 0.25A，能否让出水口达到 2300Pa？拍照上传
请拍照上传你的分析过程。
(4) 浮子在水中的受力分析。请画出受力示意图并分析，拍照上传。图片题
(5) 这个传感器为力学传感器，电阻会随着拉力的增大而减小，想让传感器控制水泵正常工作，它以什么连接方式接入电路？填空题
(6) 传感器连入电路后，用定值电阻 R₀ 整体替代水泵总电阻，水泵正常抽水工作电流为 0.25A，力学传感器所受到的力是多少？计算上传
已知：电源电压为 15V，定值电阻 R₀ = 20Ω，力敏电阻关系 R = 100 - 20F，F 单位 N。请写出计算过程并拍照上传。
(7) 水箱自动补水装置的浮子应该选择什么材料呢？选用抗腐蚀性强的材料，其密度为____。开放性回答
📘 浮子材料选型指南：
家用/常温清水箱：推荐 PP 塑料（密度 0.90-0.92 g/cm³），食品级、耐腐蚀、成本低。
工业/高温水箱：推荐 不锈钢 SUS304 中空浮球（密度需小于水，靠中空结构浮起），耐温耐压。
特殊腐蚀性液体：PVDF 或 PTFE。
油污环境：NBR 丁腈橡胶。
✅ 核心原则：浮子平均密度必须明显小于水（建议 0.5-0.9 g/cm³）才能可靠浮起。
(8) 调试发现水位到达最低时浮子浸入一半的体积，装置运行良好。要使消防水箱水泵正常工作，浮子至少需要多大的体积？计算上传
已知：浮子密度 ρ_f = 0.9 g/cm³，拉力 F = 3N，g = 10 N/kg，水密度 ρ_w = 1000 kg/m³。请写出计算过程并拍照上传。
🎯 小组项目展示准备
📸 请各小组整合所有成果，最后进行小组展示（拍照上传）展示题
⭐ 小组互评与课堂评价
请从四个维度完成 1-5 星评价评价题
提交后教师端会看到每个维度的评分和综合得分。为了便于统计，四项评分请全部完成。
综合得分：0 / 20