活塞式抽水机和离心泵气体的压强跟体积的关系.doc

活塞式抽水机和离心泵 气体的压强跟体积的关系
² 学习目标
常识性了解活塞式抽水机和离心泵的简单工作过程和原理。
了解一定量气体的压强和体积的关系，打气筒的构造和原理，压缩空气的应用。
了解定量气体的压强和体积的关系。
了解打气筒的构造和原理。
了解压缩空气的应用。
² 学习重点
一定量气体的压强和体积的关系
定量气体的压强跟体积的关系。
² 学习难点
活塞式抽水机和离心泵的简单工作过程和原理
打气筒的工作过程的叙述。
² 知识讲解
★活塞式抽水机
1.原理：利用大气压把水从低处抽到高处。大气压可支持约10m高的水柱。
2.工作过程：

活塞式抽水机是利用活塞的上下移动来排出空气，造成内外气压差而使水在大气压作用下上升抽出。当活塞提起时，阀门A关闭，大气压迫使水推开阀门B，进入圆桶；当活塞压下时，阀门B关闭而阀门A打开；当活塞再上提时，阀门A关闭，阀门B打开．在外界大气压的作用下，水从进水管通过阀门A从上方的出水口流出，这样活塞在圆筒中上下往复运动，不断地把水抽出来。
3.活塞式抽水机的优缺点
优点：构造简单、价格便宜、便于维修
缺点：出水量小、提水度小、适合从不太深的井里抽水供家庭生活用。
★离心式水泵
1.离心泵主要构造：泵壳、叶轮、出水管、进水管

2.工作原理：水泵在起动前，先往泵壳内灌满水，排出泵壳内的空气，使泵内中心部分压强小于外界大气压强，当起动后，叶轮在电动机的带动下高速旋转，泵壳里的水也随叶轮高速旋转，同时被甩入出水管中，这时叶轮附近的压强减小，大气压使低处的水推开底阀，沿进水管泵壳，进来的水又被叶轮甩入出水管，这样一直循环下去，就不断把水抽到了高处。
3.实际扬程=实际压水扬程+实际吸水扬程

离水式水泵的抽水高度称为扬程。它是采用“吸进来”、“甩出去”，的方法来抽水的。
第一级扬程称为“吸水扬程”，靠叶片旋转形成一个低压区，靠大气压把水压入低压区，而1标准大气压能支持10.336米高的水柱，所以吸水扬程的极限值是10.336米；
第二级扬程称为“压水扬程”，靠叶片旋转把水甩出去，水甩出去的速度越大，这一级扬程也越大。因此，离心式水泵的扬程是两级扬程之和，也就是它的抽水高度远远超过了10米。
4.离心泵的优缺点
优点：出水量大、抽水度高
缺点：价格贵、结构复杂、必须专业人员维修
5.活塞式抽水机和离心泵，都是利用大气压，把水抽上来，因为大气压有一定的限度，因而抽水机抽水的高度也有一定的限度，不超过10.3米。
★气体压强跟体积的关系：
温度不变时，一定质量的气体，体积越小，压强越大；体积越大，压强越小。
★生活中的应用
1.人的吸气和呼气
当我们吸气时，胸部扩张，胸内肺泡跟着扩张，于是肺的容积增大，肺内空气压强减小，小于体外的大气压强，大气压将新鲜空气压入肺中。呼气时，胸部收缩，肺的容积缩小，肺内空气压强增大，大于体外的大气压强，肺中一部分空气被压出体外，这就是我们呼吸的物理依据。
2.打气筒
（1）打气筒的构造
打气筒主要是用金属筒、橡皮塞、活塞、出气管和手柄组成的。

（2）工作过程
使用打气筒时，要把它的出气管接到车的气门上，（气门的作用是可以使空气进入轮胎，而不允许空气倒流的装置。）接好后，打气筒活塞和气门之间被封住一定量的空气，活塞向上拉出时，活塞下方体积增大，压强减小，活塞上方的空气就从橡皮盘四周挤到下方；向下方压活塞时，筒外的空气就从筒上端的空隙进入活塞上方，活塞下方的体积减小，压强增大，使橡皮圈紧抵着筒壁不让空气漏到活塞上方，继续向下压活塞，当空气压强足以顶开轮胎的气门芯时，压缩空气就进入轮胎。
从打气筒得到的压缩空气，压强只有通常大气压的两、三倍，要得到压强更大的压缩空气，经常要用结构比打气筒更复杂的空气压缩机。