CN202795843U - 一种真空不能传声的实验演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及到一种真空不能传声的实验演示装置，特别涉及一种基于磁悬浮技术的演示真空不能传声的实验装置。它包括真空罩底座、玻璃罩、通气管、气阀、抽气泵，警报器，所述真空罩底座由通气管连接抽气泵，通气管上设置有气阀，玻璃罩置于真空罩底座上方其特征在于，它还包括承载警报器的轴向充磁的圆形永磁铁托盘，所述的圆形永磁铁托盘悬空置于玻璃罩内真空罩底座上方，所述的磁悬浮底座置于真空罩底座下。本实用新型的一种真空不能传声的实验演示装置，制作简单，演示真空不能传声现象明显，教学效果作用好。

Description

一种真空不能传声的实验演示装置

技术领域

本实用新型涉及到一种真空不能传声的实验演示装置，特别涉及一种基于磁悬浮技术的演示真空不能传声的实验装置。

背景技术

目前常见的真空不传声实验，主要是一个真空罩，配上一个真空抽气泵。发声体采用电池驱动的电铃(或者闹钟)。具体的操作方法是把电铃的电源打开，电铃发声，罩上玻璃罩，启动抽气机，声音逐渐变小，但还是听得见。或者是给闹钟上发条，闹钟响起放入真空罩。缺点在于发声体放在底座上，声音通过固体把声音传出来。也有改进方案，如中国专利200720118921.3公开的一种真空不能传声的实验演示装置，将音乐集成块做成的声源用细线吊在能抽气的玻璃锥形容器瓶的橡皮塞上，以减少声源和周围固体的接触面积，更好的演示真空不能传声的实验效果，但是实际上，这两种方案都没有从根本上解决真空不传声问题，因为都有与容器或者细线等能传声的固体相接触。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种能克服背景技术缺陷的能让声源不与任何固体接触的漂浮在真空中的演示真空不能传声的实验装置。

本实用新型通过以下技术方案来实现：

一种真空不能传声的实验演示装置，它包括真空罩底座、玻璃罩、通气管、气阀、抽气泵，警报器，所述真空罩底座由通气管连接抽气泵，通气管上设置有气阀，玻璃罩置于真空罩底座上方其特征在于，它还包括承载警报器的轴向充磁的圆形永磁铁托盘，所述的圆形永磁铁托盘悬空置于玻璃罩内真空罩底座上方，所述的磁悬浮底座置于真空罩底座下。

其中：所述的警报装置由电源、发光二级管、发声体串联组成。

其中：所述的电源为采用4枚3V的纽扣电池组成的12V直流电源。

其中：所述的发声体为采用12V直流电源的警报器。

其中：所述的真空罩底座与玻璃罩连接处还设有起密封作用的橡胶圈。

本实用新型的原理是：利用磁铁同性排斥，使永久磁铁悬浮于底座上方，从而脱离真空罩四壁，克服固体传声。使用时候，先接通磁悬浮底座电源，霍尔元件和电磁铁启动，霍尔元件可以感知悬浮磁铁的磁感应强度，当悬浮磁铁不在平衡位置时，磁悬浮底座的霍尔元件课控制电磁铁，调整排斥力强度，促使永久磁铁回归到平衡位置。将警报装置置于圆形永磁铁托盘上，接通电源，警报器发出尖锐刺耳的声音，厂家提供的测量值为125分贝。盖上玻璃罩，连接好抽气泵,抽气，声音逐渐减小，当玻璃罩中气压小于0.18个大气压时，人耳20cm处就已经听不见声音。关闭阀门，关闭抽气机，仍然听不见声音。打开阀门，气体逐渐进入玻璃罩，警报声重新响起。具体原理是：底座对圆形永磁铁产生排斥，排斥力随相对距离的减小而逐渐增大，而克服圆形永磁铁及所承载的警报装置的重力使其悬浮在即磁悬浮底座上，无需任何托架。由于斥力和吸引力同时存在而产生的钉扎与导向作用，使得承载报警装置的圆形永磁体得以在水平和垂直方向上能稳定的悬浮于底座上方，即使受到干扰偏移时，也能够恢复到原悬浮位置。所以本实验装置在使用时，承载警报装置的圆形永磁体一定能稳定的悬空的漂浮在真空罩底座上，电池采用4枚3V的纽扣电池，以便于减轻悬浮的重量，提高悬浮的高度。通过抽气泵抽真空，真空罩底座上的橡皮圈很好的将玻璃罩与真空罩底座进行密封，阻止空气从玻璃罩与真空罩的底座进入真空罩，发声体采用12V直流警报器，声音尖锐刺耳，能给观众强烈的感官刺激，在空气逐渐被抽出真空罩外后，声音逐渐减小，在真空罩内空气彻底被抽完时，观众也就无法听到任何声音了，与开始尖锐刺耳的声音做出鲜明的对比，当听不到声音时，为了证明警报器仍在振动(发声)，串联1个发光二极管，两者同步工作，二极管发光，警报器就在振动（发声）。观众在观察时，可以通过观察二极管是否发光而判断警报器是否在振动发声，为了防止大家误认为是玻璃罩产生了隔音效果，也可以放置一个电子耳朵在真空罩底座上不与圆形永磁铁接触的位置，当电子耳接收到声音时，会发光，随着真空罩内的空气被抽空，电子耳也接收不到任何声音，不再发光，从而真空无法传导声音实验的演示。

本实用新型的有益效果是:

发声体能彻底脱离真空罩四壁，完全避免固体传声，只剩下纯粹的真空成为研究的对象，讨论真空是否传声。采用的技术是磁悬浮，而现有技术没有采用此技术。

发声体声音尖锐刺耳，给人印象深刻，与后面声音消失对比强烈。采用的是12V直流压电式警报器，有效防止磁场的干扰，同时声音响度大。

视觉听觉同步显示。串联发光二极管，警报器振动（发声），二极管就亮。

采用纽扣电池提供电源。3V纽扣电池直径小，质量轻，可以把电池座直接用导线焊接串联起来，形成12V直流电压。不装开关，安装电池即可发声。结构简单明了，有效减少重量。

本实用新型的一种真空不能传声的实验演示装置，制作简单，演示真空不能传声实验现象明显，教学效果好。

说明书附图

下面结合附图对本实用新型进行进一步说明。

图1为现有技术的示意图。

图2为本实用新型的示意图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式来对本实用新型进行进一步说明，但是不对本实用新型造成任何限定。

如图1所示，现有技术中，真空罩内使用现有技术方案是用眼睛直接看闹钟或者电铃的小锤在敲打，然后抽真空，但是即使真空容器内的空气抽尽，闹钟等发生装置是置于底座上的，固体的底座也能传声，所以闹钟发出的声音对随着抽真空的动作，只是逐渐减小，而不是完全消失，起不到良好的教学作用。

如图2所示，本实用新型的一种真空不能传声演示装置，它由真空罩底座1、玻璃罩2、通气管3、气阀4、抽气泵5、圆形永磁铁托盘6、磁悬浮底座7、警报器8、纽扣电池9、二极管10组成，橡胶圈10，所述的真空罩底座1由通气管3连接抽气泵5，通气管3上设置有气阀4，玻璃罩2置于真空罩底座1上方，所述的圆形永磁铁托盘6悬空置于玻璃罩内真空罩底座1上方，所述的磁悬浮底座置7于真空罩底座1下，警报器8、纽扣电池9、二极管10用导线焊接串联后置于永磁铁托盘6上，在真空罩底座和玻璃罩连接处设置有橡胶圈11。

在实验时，采用纽扣电池提供电源。3V纽扣电池直径小，质量轻，可以把电池座直接用导线焊接串联起来，形成12V直流电压。不装开关，安装电池即可发声。由于采用警报器作为发声体，尖锐刺耳的声音要求观众事先要准备好棉花塞住耳朵，警报器的声音本身就能引起人们的注意，给人深刻的印象，很高的响度与后来声音的消失形成鲜明的对比，更说明了演示实验的效果。用抽气泵通过通气管抽真空罩底座1与玻璃罩2内的空气，随着空气逐渐被抽出，观众能听到的警报器声音越来越小，而二极管依然在发光，显示警报器在工作，当空气完全抽干，真空罩底座1与玻璃罩2的空气完全抽尽，观众已经无法听到任何的声音，但是二极管依然在发光显示警报器在发声，也可以直接在真空罩底座1上放置一个电子耳，此电子耳不与圆形永磁铁托盘和警报器等有任何接触，当电子耳接收到悬浮在空中的警报器的声音时，会闪光，当空气被抽完，在真空罩底座1上的电子耳也不在闪光，表示接收不到声音，打开阀门，放入空气，可以看到电子耳重新闪光，随着放入的空气逐渐增加至与大气压平衡，观众听到的声音也逐渐增大到与最开始一致。此装置演示真空不能传声效果好。

以上显示和描述了本实用新型基本原理和主要特征及本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的知识说明本发明的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和保护，这些变化和改变都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种真空不能传声的实验演示装置，它包括真空罩底座、玻璃罩、通气管、气阀、抽气泵，警报器，所述真空罩底座由通气管连接抽气泵，通气管上设置有气阀，玻璃罩置于真空罩底座上方，其特征在于：它还包括承载警报器的轴向充磁的圆形永磁铁托盘，所述的圆形永磁铁托盘悬空置于玻璃罩内真空罩底座上方，所述的真空罩底座下设有磁悬浮底座。 

2.根据权利要求1所述的一种真空不能传声的实验演示装置，其特征在于：所述的警报器由电源、发光二极管、发声体串联组成。 

3.根据权利要求2所述的一种真空不能传声的实验演示装置，其特征在于：所述的电源为采用4枚3V的纽扣电池组成的12V直流电源。 

4.根据权利要求2或3所述的一种真空不能传声的实验演示装置，其特征在于：所述的发声体为采用12V直流电源的警报器。 

5.根据权利要求4所述的一种真空不能传声的实验演示装置，其特征在于：所述的真空罩底座与玻璃罩连接处还设有起密封作用的橡胶圈。 

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