簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)

重慶市四十七中學(xué) 晏敏 重慶市育才中學(xué)校 李建 李鴻

活塞式抽水機(jī)俗稱(chēng)“壓水井”，是我國(guó)部分地區(qū)常用的一種從地下取水的裝置。活塞式抽水機(jī)蘊(yùn)含著豐富的科學(xué)知識(shí)，我們可以通過(guò)自制一個(gè)簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)探究其中的原理。

一、制作材料與工具

材料：空飲料瓶2 個(gè)，帶螺帽的圓形螺絲釘1顆，竹簽1根，飲料吸管1根，內(nèi)徑約為7 mm 的塑料軟管1 根。

工具：剪刀、卷尺、電烙鐵、熱熔膠槍。

二、制作過(guò)程

1.制作進(jìn)水閥

將一個(gè)空飲料瓶的瓶蓋取下，用電烙鐵在瓶蓋中央開(kāi)一個(gè)直徑約為5 mm 的小孔，再將一顆螺絲釘插入小孔，并用螺帽固定，如圖1 所示。

圖1 制作完成的進(jìn)水閥

2.制作活塞

取一個(gè)空飲料瓶，在距離瓶口5 cm處用剪刀剪開(kāi)，再對(duì)瓶口漏斗狀部分進(jìn)行修剪，使其頂部橫截面的直徑約為5.5 cm。

再取下空飲料瓶的瓶蓋，用電烙鐵開(kāi)一個(gè)直徑約為5 mm 的小孔。用剪刀截取長(zhǎng)度約為10 cm 的吸管，將吸管一端穿過(guò)小孔，并用熱熔膠固定。將竹簽一端插入吸管，再用熱熔膠固定，活塞就制作完成了，如圖2 所示。

3.制作水腔

取另一個(gè)空飲料瓶，用剪刀從距離瓶底約4 cm 處剪開(kāi)，并將切口修剪平整。將瓶身倒置，在距離瓶口約10 cm 處開(kāi)一個(gè)直徑約為9 mm的小孔。用剪刀截取一根長(zhǎng)度約12 cm 的塑料軟管，將軟管一端插入孔中，使瓶?jī)?nèi)軟管盡可能與瓶壁齊平，再用熱熔膠密封固定，如圖3 所示。

4.組裝

將進(jìn)水閥、活塞依次放入水腔，一個(gè)簡(jiǎn)易活塞式抽水機(jī)就制作完成了，如圖4所示。

圖2 制作完成的活塞

圖3 制作完成的水腔

圖4 組裝完成的裝置

三、實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象與原理

1.在一個(gè)裝有水的容器中滴入少量藍(lán)墨水，攪拌均勻。

2.將裝置的瓶口浸入水中，緩慢地反復(fù)抽拉活塞，可以看到水從容器進(jìn)入水腔，水腔中的水越來(lái)越多，最終從軟管流出，如圖5 所示。

圖5 反復(fù)抽拉活塞，可以看到水從軟管流出

圖6 實(shí)驗(yàn)原理圖

實(shí)驗(yàn)原理如圖6 所示。向上拉動(dòng)活塞A，活塞A 與水腔底部之間的空間變大，壓強(qiáng)變小，大氣壓將容器中的水從瓶口閥門(mén)處擠入瓶?jī)?nèi)，當(dāng)瓶?jī)?nèi)的水越來(lái)越多，水便從軟管流了出來(lái)。