真空不能傳聲的實驗演示裝置的製作方法

2023-06-21 15:33:26

專利名稱：真空不能傳聲的實驗演示裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種真空不能傳聲的實驗演示裝置，適用於中學物理教學。 技術背景目前，初中物理教材中"聲音的產生和傳播"有個演示實驗，演示聲音在真 空中不能傳聲的裝置都採用鐘罩式隔音裝置，用抽氣機逐漸抽去玻璃鐘罩內的 空氣，電鈴(或鬧鐘)的聲音會越來越小，最終幾乎聽不見了。經使用和調査， 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， 要在鐘罩邊沿塗上黃油，抽氣時間長，而且要花很大力氣。但當罩內接近真空時， 由於內外氣壓差較大的緣故，黃油會進入鐘罩內，造成漏氣，難以接近真空， 聲音雖然減少了，但還是餘音繚繚，經多次塗黃油再做，也很難解決漏氣，一 般只能證明空氣變少，學生聽到的聲音變小，使演示實驗達很難達到理想效果。發明內容為了克服現有實驗裝置不能實現實驗所需的條件一一真空，本實用新型提供 一種新型裝置，該裝置不僅抽氣瓶密封性好，易抽成真空，且抽氣時間短，不 但能演示真空不能傳聲，同時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，從而電池使用時間延長一倍以上。本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是首先改進真空系統，採用 抽氣玻璃瓶，口徑約4cm，瓶高約為25cm，容積約為1000cm3;再採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，通過揚聲器輸出，同 時加上由石英鐘芯製作閃光電路。利用石英鐘芯驅動步進電機的兩個輸出端， 每秒輪流輸出一個寬度為31.25ms的低電平脈衝。使紅、綠LED便可輪流閃爍顯示。本實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 間短，不但能演示真空不能傳聲，同時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，從而電池使用時間延長一倍 以上。因而具有性能可靠，操作簡單，現象直觀，因此該裝置可取代鐘罩式演示 裝置，在中學物理教學中推廣應用。


以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。 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—紅色發光二極體，D2—綠色發光二極體，Y—揚聲 器(8Q、 1-2W)圖5是實驗裝置圖圖中1-抽氣玻璃瓶，2-電路板，3-細線,4-掛鈎，5—橡皮塞，6-抽氣口， 7-發光二極體,8-揚聲器。
具體實施方式
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。選用厚制高強度的，以保抽氣安全。抽氣選用壁厚的橡皮管(外徑lcm,內 徑0.6cm)。抽氣口套上抽氣管，密封非常好，且抽氣方便。在圖2所示實施中，音樂集成塊1腳接電源正極，6腳接電源負極；4腳經電 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5 腳也接電源負極。在圖3中，利用石英鐘芯驅動步進電機的兩個輸出端1、 2兩腳接紅綠髮光 二極體D1、 D2， 5腳接電源正極，每秒輪流輸出一個寬度為31.25ms的低電平脈 衝，使紅、綠LED便可輪流閃爍顯示電路通電。在圖4中，電源由乾電池7號3節組成，音樂集成塊A的4腳經電容C1接 功放集成塊B的2腳。功率放大器B的1腳經電容C2接8腳，其3腳經電容C3 接地，其5腳經電容C4接揚聲器Y，在圖5中，發光二極體D1、 D2必須露在電路板2外，揚聲器8的直徑略小 於瓶口直徑，並用細軟導線連接以便可自由擺動，便於演示。在裝置邊緣中心 鑽一小孔，用細線3把製作閃光聲源掛起來，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。該實用新型可以通過如下方法來完成實驗演示過程1. 撥動開關，揚聲器8在振動，這時會聽到悠揚的音樂。也可演示給學生 看，把揚聲器8平穩地放在講臺上，在上面放一個桌球，接通電源，揚聲器8 發聲，同時可以觀察桌球在上下振動；關閉電源，揚聲器的聲音消失了，兵 乓球停止振動。由此得到發聲的物體都在振動，聲音是由物體振動產生的。2. 把裝置用細線4掉起，電源接通，同時紅綠髮光二極體D1、 D2交替發 光閃爍，放入抽氣瓶1中，也會聽到聲音，只是聲音變弱了一些。在抽氣口 6 插上皮管抽氣，聲音會越來越小，大約2分鐘，空氣很稀薄，幾乎沒有聲音發 出了，但發光二極體D1、 D2還在閃爍，說明電源是接通的，揚聲器8仍在振 動發聲，由於周圍是真空，沒有介質，所以聲音無法傳出來，說明真空不能傳 聲。3. 抽氣完畢後，我們把抽氣皮管用鐵夾夾住，把抽氣瓶l放斜，使揚聲器8 接觸玻璃壁，這時你又會聽到聲音，因為揚聲器8振動帶動玻璃一起振動，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。這時你又不能聽到聲音了，但 發光二極體D1、 D2仍舊閃爍，再次證明真空不能傳聲。5. 慢放開夾子，使空氣慢慢進入抽氣瓶l內，這時聲音由無到有，且聲音慢 慢變大。說明聲音傳播需要媒介。
權利要求1.一種真空不能傳聲的實驗演示裝置，通過抽出容器中的空氣，達到真空，利用發聲裝置來演示真空不能傳聲，其特徵是採用抽氣瓶做容器，利用音樂集成塊做聲源，由音頻功放電路放大，通過揚聲器輸出，同時加上閃爍電路。
2. 根據權利要求1所述的真空不能傳聲的實驗演示裝置，其特徵是採 用抽氣瓶做容器，瓶為錐形。
3. 根據權利要求1所述的真空不能傳聲的實驗演示裝置，其特徵是採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，再通過小型揚聲器輸出。
4. 根據權利要求1所述的真空不能傳聲的實驗演示裝置，其特徵是採 用石英鐘芯製作閃光電路，利用石英鐘芯驅動步進電機的兩個輸出端，每秒輪流輸出一個寬度為31.251118的低電平脈衝，使紅、綠LED便可輪流閃爍顯
專利摘要本實用新型涉及一種真空不能傳聲的實驗演示裝置。由音樂集成塊、功率放大電路、閃爍電路構成，封裝放入玻璃抽氣瓶。主要特徵是利用音樂集成塊作聲源，通過功放電路放大聲音，並利用閃爍電路指示聲電裝置通電，很科學地演示真空不能傳聲，本實用新型操作簡單，非常適用於中學物理教學。
文檔編號G09B23/14GK201035799SQ20072011892
公開日2008年3月12日 申請日期2007年3月13日 優先權日2007年3月13日
發明者沈新科 申請人:沈新科