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活塞式抽水机和离心泵 气体的压强跟体积的关系 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。 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。 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。 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。
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