CN107967849B - 一种可视化、数显式声音传播演示器 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种可视化、数显式声音传播演示器，包括若干个第二箱体，所述第二箱体包括第一容室和第二容室，所述第一容室内设有一声音传播器，该声音传播器延伸至第二箱体外，与一声音分贝仪连接，所述第二容室内设有一弹簧敲击锤。本发明通过弹簧敲击锤敲击发声，通过声音分贝仪将可视化数显式地表现出来，以便于学生清晰、直观的理解学习声音传播的各种特性。

Description

一种可视化、数显式声音传播演示器
技术领域
本发明涉及教学用品技术领域，更具体地说是指一种可视化、数显式声音传播演示器。
背景技术
在物理教学过程中，声音的传播是其中的一个课程。但是“声音”看不见摸不着，大部分学生对于“声音传播”的相关知识难以清晰、直观的理解。例如，声音的传播方向、声音在不同介质上的传播特性等等，学生只能通过教师口头及教程上描述来了解，严重影响学生的学习效果以及学习热情。
发明内容
本发明提供一种可视化、数显式声音传播演示器，以解决现有“声音传播”看不见摸不着的问题，将声音可视化、数显化，从而帮助学生学习声音传播的相关知识，提高学生的学习效率和热情。
本发明采用如下技术方案：
一种可视化、数显式声音传播演示器，包括若干个第二箱体，所述第二箱体包括第一容室和第二容室，所述第一容室内设有一声音传播器，该声音传播器延伸至第二箱体外，与一声音分贝仪连接，所述第二容室内设有一弹簧敲击锤。
进一步地，所述弹簧敲击锤包括锤球、锤杆和复位弹簧，所述第二容室内设有一支撑板，所述锤球位于支撑板下方，锤杆贯穿支撑板延伸至第二箱体外，锤杆上设有一弹簧座，弹簧座位于所述支撑板上方，所述复位弹簧两端分别顶持于所述弹簧座和支撑板。
进一步地，所述第一容室内还放置有一第一箱体，所述第一箱体全部侧面的内侧壁均设有一声波传感器，所述第一箱体全部侧面的外侧壁上均设有一声控灯，每个侧面的声波传感器和声控灯一一对应连接，第一箱体内部还设有一蜂鸣器，所述声音传播器放置于第一箱体内。
进一步地，所述声音传播器上连接有一听诊器。
进一步地，所述第一箱体和/或第二箱体上设有一钟表游丝振动器。
进一步地，所述第一箱体和/或第二箱体内填充有气体介质或液体介质或固体介质。
进一步地，所述第一箱体和第二箱体采用透明亚克力板制成。
进一步地，所述第一箱体上设有一空气单向阀，空气单向阀上连接有一用于将第一箱体内部抽成真空的真空泵。
由上述对本发明结构的描述可知，和现有技术相比，本发明具有如下优点：
1、多个第二箱体并排，并分别在第一容器内填充不同介质，通过敲击弹簧敲击锤发生声音，声音经过介质传播，由声音传播器捕获传播给声音分贝仪，再由声音分贝仪以直观的数据显示出来，方便学生直观的了解到声音在不同的介质上传播，以及其传播的效果各不相同。
2、将第一箱体放入第一容室内，第一箱体内填充各种介质，随后，第一箱体内置的蜂鸣器发声，声音通过相应的介质传播，当声音被内置于第一箱体内侧壁上的声波传感器补捉到后，声控灯会亮起来，由此将声音“可视化”，清楚直观的告诉学生声音可以在不同物质中向四面八方传播。
3、声音传播器上设有听诊器，可使学生亲身体验声音在不同介质上的传播效果。
4、第一箱体或第二箱体上设有钟表游丝振动器，通过钟表游丝振动器可演示声音传播的振动、模拟鼓膜振动。
5、第一箱体装入第二箱体内，可以降低外界声音对声波传感器的干扰。
6、第一箱体上设有一空气单向阀，空气单向阀上连接有一用于将第一箱体内部抽成真空的真空泵，从而实现声音无法在真空中传播的演示。
附图说明
图1为为本发明连接声音分贝仪的结构示意图；
图2为本发明连接听诊器的结构示意图；
图3为本发明多个箱体并排使用时的结构示意图。
具体实施方式
下面参照附图说明本发明实施例的具体实施方式。
参照图1，一种可视化、数显式声音传播演示器，包括第一箱体1、第二箱体2和声音传播器4，第一箱体1和第二箱体2可为三菱柱、长方体、八面体等各种形状，本实施例中优选为正方体，第一箱体1和第二箱体2的材质采用透明亚克力板支撑。
参照图1，第二箱体2包括第一容室21和第二容室22，第一箱体1放置于第一容室21内，第二容室22内设有一弹簧敲击锤3。弹簧敲击锤3包括锤球31、锤杆32和复位弹簧33，第二容室22内设有一支撑板23，锤球31位于支撑板23下方，锤杆32贯穿支撑板23延伸至第二箱体2外，锤杆32上设有一弹簧座34，弹簧座34位于支撑板23上方，复位弹簧33两端分别顶持于弹簧座34和支撑板23。锤球31采用塑料或橡胶材质制成。
参照图1，第一箱体1上下前后左右全部侧面的内侧壁均设有一声波传感器5，第一箱体1全部侧面的外侧壁上均设有一声控灯6，每个侧面的声波传感器5和声控灯6一一对应连接，第一箱体1内部还设有一蜂鸣器7。
参照图1和图2，声音传播器4可以设置于第一箱体1内或者第二箱体2内，且声音传播器4延伸至第一箱体1或者第二箱体2外，与一声音分贝仪8和/或一听诊器9连接。
参照图1，第一箱体1和/或第二箱体2上设有一钟表游丝振动器10，钟表游丝振动器10可以演示声音传播的振动、模拟鼓膜振动等。
参照图1至图3，本发明第一箱体1和第二箱体2可以单独使用，也可以组合使用，另外第一箱体1和第二箱体2数量可是一个，也可以是多个第一箱体1和第二箱体2并排使用。采用多个并排使用时，第一箱体1和/或第二箱体2内可分别填充有气体介质或液体介质或固体介质。
参照图1，第一箱体1上还设有一空气单向阀11，空气单向阀11上可拆卸地连接有一用于将第一箱体内部抽成真空的真空泵（图中未画出）。
下面，简单介绍一下本发明的功能及演示过程：
1、 可视化声音演示，以便于学生清晰直观的认知到声音传播的方向。
参照图1至图3，实验一，采用多个第一箱体1和第二箱体2并排，将第一箱体1分别装入第二箱体2的第一容室21内，其中，多个第一箱体1内分别填充有水、空气、沙子、塑料泡沫等不同的介质。然后，蜂鸣器7发出声音，声音通过相应的介质传播，当声音被内置于第一箱体1内侧壁上的声波传感器5补捉到后，声控灯6会亮起来，由此将声音“可视化”，清楚直观的告诉学生声音可以在不同物质中向四面八方传播。此外，第一箱体1装入第二箱体2内，可以降低外界声音对声波传感器5的干扰。
2、 数显式声音演示，用直观的数据显示不同物质传播声音的效果。
参照图1至图3，实验二，在实验一的基础上，通过内置于第一箱体1内的声音传播器4以及与声音传播器4连接的声音分贝仪8，将蜂鸣器7发出的、经过不同介质传播后的声音，传播给声音分贝仪8，由声音分贝仪8以直观的数据显示出来，方便学生直观的了解到声音在不同的介质上，其传播的效果不同。
3、用耳朵亲身体验声音不同介质的传播效果。
参照图1至图3，实验三，多个第二箱体2并排，将第一箱体1从第一容室21内取出，第一容室21内置有声音传播器4，声音传播器4与一听诊器9连接，随后第一容室21内分别填充有水、空气、沙子、塑料泡沫等不同的介质。然后，学生戴着听诊器9，并手动敲击弹簧敲击锤3，使得锤球31与第二箱体2接触发出声音，声音通过第一容室21内的不同介质传播后，被声音传播器4补捉，由学生听诊器9听取其传播后的声音效果，从而让学生亲身体验声音不同介质的传播效果，使得教学更加有趣生动。另外，该实验中，听诊器9可换成声音分贝仪8，或者两者同时使用，以增加实验的说服力。
4、钟表游丝演示声音的振动，模拟鼓膜振动等。
参照图1至图3，实验四，在第一箱体1和/或第二箱体2上设有一钟表游丝振动器10，在实验一或实验三的演示过程上，声音传播产生的振动，被钟表游丝振动器10补捉，从而使得声音的振动可视化，也可借此模拟鼓膜振动，提高学生对“声音传播”的知识理解。
5、进一步演示声音在真空的传播。
参照图1至图3，实验五，在实验一和实验四的基础上，通过空气单向阀11和真空泵，将其中一个第一箱体1内部抽成真空，当蜂鸣器7发出声音后，因为声音无法在真空环境中传播，所以声控灯6无法亮起，钟表游丝振动器10也没有振动，通过对比，从而更加清楚明白地向学生演示声音无法在真空传播的特性。
上述仅为本发明的具体实施方式，但本发明的设计构思并不局限于此，凡利用此构思对本发明进行非实质性的改动，均应属于侵犯本发明保护范围的行为。

Claims (7)

1.一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：包括若干个第二箱体，所述第二箱体包括第一容室和第二容室，所述第一容室内设有一声音传播器，该声音传播器延伸至第二箱体外，与一声音分贝仪连接，所述第二容室内设有一弹簧敲击锤，所述第一容室内还放置有一第一箱体，所述第一箱体全部侧面的内侧壁均设有一声波传感器，所述第一箱体全部侧面的外侧壁上均设有一声控灯，每个侧面的声波传感器和声控灯一一对应连接，第一箱体内部还设有一蜂鸣器，所述声音传播器放置于第一箱体内。
2.根据权利要求 1 所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述弹簧敲击锤包括锤球、锤杆和复位弹簧，所述第二容室内设有一支撑板，所述锤球位于支撑板下方，锤杆贯穿支撑板延伸至第二箱体外，锤杆上设有一弹簧座，弹簧座位于所述支撑板上方，所述复位弹簧两端分别顶持于所述弹簧座和支撑板。
3.根据权利要求 1 所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述声音传播器上连接有一听诊器。
4.根据权利要求 1所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述第一箱体和/或第二箱体上设有一钟表游丝振动器。
5.根据权利要求 1所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述第一箱体和/或第二箱体内填充有气体介质或液体介质或固体介质。
6.根据权利要求 1所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述第一箱体和第二箱体采用透明亚克力板制成。
7.根据权利要求 1 所述的一种可视化、数显式声音传播演示器，其特征在于：所述第一箱体上设有一空气单向阀，空气单向阀上连接有一用于将第一箱体内部抽成真空的真空泵。
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