简易活塞式抽水机

重庆市四十七中学 晏敏 重庆市育才中学校 李建 李鸿

活塞式抽水机俗称“压水井”，是我国部分地区常用的一种从地下取水的装置。活塞式抽水机蕴含着丰富的科学知识，我们可以通过自制一个简易活塞式抽水机探究其中的原理。

一、制作材料与工具

材料：空饮料瓶2 个，带螺帽的圆形螺丝钉1颗，竹签1根，饮料吸管1根，内径约为7 mm 的塑料软管1 根。

工具：剪刀、卷尺、电烙铁、热熔胶枪。

二、制作过程

1.制作进水阀

将一个空饮料瓶的瓶盖取下，用电烙铁在瓶盖中央开一个直径约为5 mm 的小孔，再将一颗螺丝钉插入小孔，并用螺帽固定，如图1 所示。

图1 制作完成的进水阀

2.制作活塞

取一个空饮料瓶，在距离瓶口5 cm处用剪刀剪开，再对瓶口漏斗状部分进行修剪，使其顶部横截面的直径约为5.5 cm。

再取下空饮料瓶的瓶盖，用电烙铁开一个直径约为5 mm 的小孔。用剪刀截取长度约为10 cm 的吸管，将吸管一端穿过小孔，并用热熔胶固定。将竹签一端插入吸管，再用热熔胶固定，活塞就制作完成了，如图2 所示。

3.制作水腔

取另一个空饮料瓶，用剪刀从距离瓶底约4 cm 处剪开，并将切口修剪平整。将瓶身倒置，在距离瓶口约10 cm 处开一个直径约为9 mm的小孔。用剪刀截取一根长度约12 cm 的塑料软管，将软管一端插入孔中，使瓶内软管尽可能与瓶壁齐平，再用热熔胶密封固定，如图3 所示。

4.组装

将进水阀、活塞依次放入水腔，一个简易活塞式抽水机就制作完成了，如图4所示。

图2 制作完成的活塞

图3 制作完成的水腔

图4 组装完成的装置

三、实验现象与原理

1.在一个装有水的容器中滴入少量蓝墨水，搅拌均匀。

2.将装置的瓶口浸入水中，缓慢地反复抽拉活塞，可以看到水从容器进入水腔，水腔中的水越来越多，最终从软管流出，如图5 所示。

图5 反复抽拉活塞，可以看到水从软管流出

图6 实验原理图

实验原理如图6 所示。向上拉动活塞A，活塞A 与水腔底部之间的空间变大，压强变小，大气压将容器中的水从瓶口阀门处挤入瓶内，当瓶内的水越来越多，水便从软管流了出来。