打气筒活塞的双重功能

<正>打气筒是生活中常用的一种充气用具。在教学中发现,许多高中学生并没有真正认识它的构造在充气过程中的作用。为此,在讲述气体性质时,结合课本内容和有关习题,提出以下问题让学生思考。 首先,为什么把打气筒活塞制成凹形?如果在安装时把凹面向上是否能行?其次,如果把皮制的活塞改换成密封良好的金属活塞可以吗? 先来分析一下充气过程。当推动活塞充气时,活塞应密封良好;当上提活塞时,却不允许活塞密封。由此看出,只有用皮制的活塞并制成凹形,并且安装时让其凹面向下,才能满足以上特点。在充气下压活塞时,由于下方气体压强作用,使具有一定弹性的皮制活塞密封良好,而在上提活塞时,由于下方气体的压强小于大气压强,就会使上方的空气能够从活塞的周围顺利到达活塞下方。由此可见,活塞本身起到一个自动单向阀门的作用。 假若把皮制的活塞改成密封良好的金属活塞,由于金属活塞与气筒壁之间密封良好,上提时,上方气体就无法从活塞周围顺利到达活塞下方。所以,要达到此目的,必须另外再安装单向阀门才行。