專利名稱：真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，適用于中學(xué)物理教學(xué)。 技術(shù)背景目前，初中物理教材中"聲音的產(chǎn)生和傳播"有個(gè)演示實(shí)驗(yàn)，演示聲音在真 空中不能傳聲的裝置都采用鐘罩式隔音裝置，用抽氣機(jī)逐漸抽去玻璃鐘罩內(nèi)的 空氣，電鈴(或鬧鐘)的聲音會(huì)越來越小，最終幾乎聽不見了。經(jīng)使用和調(diào)査， 效果很不理想。因鐘罩邊沿與底座配合面較長，空氣不易密封，在課堂演示， 要在鐘罩邊沿涂上黃油，抽氣時(shí)間長，而且要花很大力氣。但當(dāng)罩內(nèi)接近真空時(shí)， 由于內(nèi)外氣壓差較大的緣故，黃油會(huì)進(jìn)入鐘罩內(nèi)，造成漏氣，難以接近真空， 聲音雖然減少了，但還是余音繚繚，經(jīng)多次涂黃油再做，也很難解決漏氣，一 般只能證明空氣變少，學(xué)生聽到的聲音變小，使演示實(shí)驗(yàn)達(dá)很難達(dá)到理想效果。發(fā)明內(nèi)容為了克服現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)裝置不能實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)所需的條件一一真空，本實(shí)用新型提供 一種新型裝置，該裝置不僅抽氣瓶密封性好，易抽成真空，且抽氣時(shí)間短，不 但能演示真空不能傳聲，同時(shí)還可演示固體能夠傳聲，聲電隔音裝置工作電流為80mA，而電鈴工作的電流為170mA -200mA，從而電池使用時(shí)間延長一倍以上。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是首先改進(jìn)真空系統(tǒng)，采用 抽氣玻璃瓶，口徑約4cm，瓶高約為25cm，容積約為1000cm3;再采用生日卡中的音樂集成塊做聲源，由LM386功率放大器電路放大，通過揚(yáng)聲器輸出，同 時(shí)加上由石英鐘芯制作閃光電路。利用石英鐘芯驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)輸出端， 每秒輪流輸出一個(gè)寬度為31.25ms的低電平脈沖。使紅、綠LED便可輪流閃爍顯示。本實(shí)用新型的有益效果是，裝置中抽氣瓶密封性好，易抽成真空，且抽氣時(shí) 間短，不但能演示真空不能傳聲，同時(shí)還可演示固體能夠傳聲。聲電隔音裝置工 作電流為80mA，而電鈴工作的電流為170mA -200mA，從而電池使用時(shí)間延長一倍 以上。因而具有性能可靠，操作簡單，現(xiàn)象直觀，因此該裝置可取代鐘罩式演示 裝置，在中學(xué)物理教學(xué)中推廣應(yīng)用。


以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。 圖1是抽氣玻璃瓶 圖2是音樂集成塊圖3是石英鐘芯電路板圖4是電路原理圖圖中A--音樂集成塊，B--LM386功率放大電路，C一石英鐘芯電路板。電容C1 (0.047U )，電容C2 (lu )，電容C3 (4. 7u )，電容C4 (470 u )， 電容C5 (100u)， D1—紅色發(fā)光二極管，D2—綠色發(fā)光二極管，Y—揚(yáng)聲 器(8Q、 1-2W)圖5是實(shí)驗(yàn)裝置圖圖中1-抽氣玻璃瓶，2-電路板，3-細(xì)線,4-掛鉤，5—橡皮塞，6-抽氣口， 7-發(fā)光二極管,8-揚(yáng)聲器。
具體實(shí)施方式
在圖1中，抽氣玻璃瓶為錐形，口徑約4cm，瓶高約為25cra，容積約為1000 cm3。選用厚制高強(qiáng)度的，以保抽氣安全。抽氣選用壁厚的橡皮管(外徑lcm,內(nèi) 徑0.6cm)。抽氣口套上抽氣管，密封非常好，且抽氣方便。在圖2所示實(shí)施中，音樂集成塊1腳接電源正極，6腳接電源負(fù)極；4腳經(jīng)電 容C1接LM386功率放大器B的2腳，5腳接LM386功率放大器B的4腳，同時(shí)5 腳也接電源負(fù)極。在圖3中，利用石英鐘芯驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)輸出端1、 2兩腳接紅綠發(fā)光 二極管D1、 D2， 5腳接電源正極，每秒輪流輸出一個(gè)寬度為31.25ms的低電平脈 沖，使紅、綠LED便可輪流閃爍顯示電路通電。在圖4中，電源由干電池7號(hào)3節(jié)組成，音樂集成塊A的4腳經(jīng)電容C1接 功放集成塊B的2腳。功率放大器B的1腳經(jīng)電容C2接8腳，其3腳經(jīng)電容C3 接地，其5腳經(jīng)電容C4接揚(yáng)聲器Y，在圖5中，發(fā)光二極管D1、 D2必須露在電路板2外，揚(yáng)聲器8的直徑略小 于瓶口直徑，并用細(xì)軟導(dǎo)線連接以便可自由擺動(dòng)，便于演示。在裝置邊緣中心 鉆一小孔，用細(xì)線3把制作閃光聲源掛起來，掛在橡皮塞5的下端，使裝置懸 空，這樣裝置與外界媒介最少，影響也小；且能使裝置平衡。該實(shí)用新型可以通過如下方法來完成實(shí)驗(yàn)演示過程1. 撥動(dòng)開關(guān)，揚(yáng)聲器8在振動(dòng)，這時(shí)會(huì)聽到悠揚(yáng)的音樂。也可演示給學(xué)生 看，把揚(yáng)聲器8平穩(wěn)地放在講臺(tái)上，在上面放一個(gè)乒乓球，接通電源，揚(yáng)聲器8 發(fā)聲，同時(shí)可以觀察乒乓球在上下振動(dòng)；關(guān)閉電源，揚(yáng)聲器的聲音消失了，兵 乓球停止振動(dòng)。由此得到發(fā)聲的物體都在振動(dòng)，聲音是由物體振動(dòng)產(chǎn)生的。2. 把裝置用細(xì)線4掉起，電源接通，同時(shí)紅綠發(fā)光二極管D1、 D2交替發(fā) 光閃爍，放入抽氣瓶1中，也會(huì)聽到聲音，只是聲音變?nèi)趿艘恍Ｔ诔闅饪?6 插上皮管抽氣，聲音會(huì)越來越小，大約2分鐘，空氣很稀薄，幾乎沒有聲音發(fā) 出了，但發(fā)光二極管D1、 D2還在閃爍，說明電源是接通的，揚(yáng)聲器8仍在振 動(dòng)發(fā)聲，由于周圍是真空，沒有介質(zhì)，所以聲音無法傳出來，說明真空不能傳 聲。3. 抽氣完畢后，我們把抽氣皮管用鐵夾夾住，把抽氣瓶l放斜，使揚(yáng)聲器8 接觸玻璃壁，這時(shí)你又會(huì)聽到聲音，因?yàn)閾P(yáng)聲器8振動(dòng)帶動(dòng)玻璃一起振動(dòng)，而 使聲音傳出來。說明固體可以傳聲。4. 放正抽氣瓶1，使裝置離開玻璃壁而懸空。這時(shí)你又不能聽到聲音了，但 發(fā)光二極管D1、 D2仍舊閃爍，再次證明真空不能傳聲。5. 慢放開夾子，使空氣慢慢進(jìn)入抽氣瓶l內(nèi)，這時(shí)聲音由無到有，且聲音慢 慢變大。說明聲音傳播需要媒介。
權(quán)利要求1.一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，通過抽出容器中的空氣，達(dá)到真空，利用發(fā)聲裝置來演示真空不能傳聲，其特征是采用抽氣瓶做容器，利用音樂集成塊做聲源，由音頻功放電路放大，通過揚(yáng)聲器輸出，同時(shí)加上閃爍電路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征是采 用抽氣瓶做容器，瓶為錐形。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征是采用生日卡中的音樂集成塊做聲源，輸入到LM386功率放大電路中，再通過小型揚(yáng)聲器輸出。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征是采 用石英鐘芯制作閃光電路，利用石英鐘芯驅(qū)動(dòng)步進(jìn)電機(jī)的兩個(gè)輸出端，每秒輪流輸出一個(gè)寬度為31.251118的低電平脈沖，使紅、綠LED便可輪流閃爍顯
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置。由音樂集成塊、功率放大電路、閃爍電路構(gòu)成，封裝放入玻璃抽氣瓶。主要特征是利用音樂集成塊作聲源，通過功放電路放大聲音，并利用閃爍電路指示聲電裝置通電，很科學(xué)地演示真空不能傳聲，本實(shí)用新型操作簡單，非常適用于中學(xué)物理教學(xué)。
文檔編號(hào)G09B23/14GK201035799SQ20072011892
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月13日
發(fā)明者沈新科 申請人:沈新科