這是一種利用太陽能抽水的綜合性實驗裝置，可作課外活動實驗。太陽能水泵主要由廣口瓶、試管、凸透鏡、泵體、噴頭等組成，見圖14．10－12。
【製作方法】
1．廣口瓶部分：找一個500毫升的廣口瓶，在瓶口用的軟木塞上打大小不同的三個孔，供插試管、注水管和導水管用。試管直徑18毫米，長18釐米，內裝黑色塑料小紙片（裝在試管底部），再倒入5毫升氨水後將試管口插入軟木塞大孔中，過塞後留3釐米左右長度，將氣球套在試管口上，用線紮緊。軟水塞上的另兩個孔分別插注水管、導水管，然後將軟木塞裝在廣口瓶口內，用火漆密封。
2．廣口瓶支架：用稍有彈性的0．8毫米厚鐵皮剪成寬1．5釐米、長為廣口瓶周長三分之二的長條，彎成大半個圓圈，作為廣口瓶的腰箍，在對應的兩側各衝一凹穴，穴中嵌入自行車鋼珠，外面扣上支架，使廣口瓶能靈活轉動，支架則固定在可升降的支架杆上，支架杆底部是硬木做的滑塊，裝在底座的滑道內。支架杆上部固定一塊木質限位板。
3．凸透鏡：直徑10－15釐米、焦距10－15釐米左右。用薄鐵皮包好透鏡邊緣，在直徑前後兩側對稱處衝二個凹點，用稍有彈性的鐵皮作透鏡夾，夾上有二凸起部分如在凹點內，透鏡夾焊在夾持杆上，夾持杆則被夾在支架上，這樣透鏡可在透鏡夾內改變角度，透鏡又可隨夾持杆上下、左右移動。
4．泵體：水泵的製作方法見5．16節，泵體外形見圖14．10－13，泵體長約20釐米、直徑2釐米左右，鋼珠作為閥門。
噴頭選用噴霧器的噴嘴。
5．配重螺栓：用直徑14毫米、長40毫米的螺桿、螺母製作，螺桿固定在廣口瓶底部，通過旋轉螺母改變廣口瓶部分的重心位置，見圖14．10－12。
6．底座：用木料製作，中間開槽作為滑道，滑塊可從滑道開口端裝入。
【實驗原理】
將圖14．10－12中的廣口瓶內首先裝滿水，當凸透鏡將太陽光會聚在試管底部時，黑色塑料紙吸收熱量，並使氨水受熱汽化，氨氣進入氣球內，氣球體積膨脹使廣口瓶中的水經導水管進入水泵，衝開泵體的上閥門經噴頭噴出。當廣口瓶內水流出一定程度後，廣口瓶失去平衡而轉動，直到瓶底碰到限位板為止，此時試管底部離開了透鏡焦點位置，氨氣温度降低而液化，廣口瓶內氣壓降低，水槽裏的水在大氣壓的作用下衝開泵體下面的閥門，經導水管進入廣口瓶內，當廣口瓶內裝進了約三分之二容積的水時，廣口瓶重心右移，使試管底部又落在透鏡焦點處，開始重複上述工作過程……這樣就能利用太陽能進行抽水。
【使用方法】
1．檢查裝置的各部分是否完好。按圖14．10－12組裝好實驗裝置。
2．通過注水管向廣口瓶內注滿水，然後夾住注水管。調節廣口瓶部分的重心，使瓶的右端落在限位板上。
3．調節凸透鏡的支架和透鏡方向，讓太陽光垂直入射到透鏡上，並使光線聚焦在試管底部黑色塑料紙上，約1－2分鐘後可看到由於氨水汽化使氣球膨脹，隨後水從噴頭噴出，水泵開始工作。
本裝置由安徽省濉溪縣鐵佛中學易傳禮、趙大同、李景順提供，曾獲第二屆全國自制教具評比三等獎。
本站提示：本自制教具可輔以“分子熱運動、內能”部分的物理實驗教學。
選自：《初中物理自制教具》
