簡易活塞式抽水機

重慶市四十七中學 晏敏 重慶市育才中學校 李建 李鴻

活塞式抽水機俗稱“壓水井”，是我國部分地區常用的一種從地下取水的裝置。活塞式抽水機蘊含著豐富的科學知識，我們可以通過自制一個簡易活塞式抽水機探究其中的原理。

一、制作材料與工具

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

工具：剪刀、卷尺、電烙鐵、熱熔膠槍。

二、制作過程

1.制作進水閥

將一個空飲料瓶的瓶蓋取下，用電烙鐵在瓶蓋中央開一個直徑約為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 制作完成的進水閥

2.制作活塞

取一個空飲料瓶，在距離瓶口5 cm處用剪刀剪開，再對瓶口漏斗狀部分進行修剪，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，用電烙鐵開一個直徑約為5 mm 的小孔。用剪刀截取長度約為10 cm 的吸管，將吸管一端穿過小孔，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

取另一個空飲料瓶，用剪刀從距離瓶底約4 cm 處剪開，并將切口修剪平整。將瓶身倒置，在距離瓶口約10 cm 處開一個直徑約為9 mm的小孔。用剪刀截取一根長度約12 cm 的塑料軟管，將軟管一端插入孔中，使瓶內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

將進水閥、活塞依次放入水腔，一個簡易活塞式抽水機就制作完成了，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、實驗現象與原理

1.在一個裝有水的容器中滴入少量藍墨水，攪拌均勻。

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

圖5 反復抽拉活塞，可以看到水從軟管流出

圖6 實驗原理圖

實驗原理如圖6 所示。向上拉動活塞A，活塞A 與水腔底部之間的空間變大，壓強變小，大氣壓將容器中的水從瓶口閥門處擠入瓶內，當瓶內的水越來越多，水便從軟管流了出來。