專利名稱：一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及到一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，特別涉及一種基于磁懸浮技術(shù)的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)裝置。
背景技術(shù)：
目前常見的真空不傳聲實(shí)驗(yàn)，主要是一個(gè)真空罩，配上一個(gè)真空抽氣泵。發(fā)聲體采用電池驅(qū)動(dòng)的電鈴(或者鬧鐘)。具體的操作方法是把電鈴的電源打開，電鈴發(fā)聲，罩上玻璃罩，啟動(dòng)抽氣機(jī)，聲音逐漸變小，但還是聽得見?；蛘呤墙o鬧鐘上發(fā)條，鬧鐘響起放入真空罩。缺點(diǎn)在于發(fā)聲體放在底座上，聲音通過固體把聲音傳出來。也有改進(jìn)方案，如中國專利 200720118921. 3公開的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，將音樂集成塊做成的聲源用細(xì)線吊在能抽氣的玻璃錐形容器瓶的橡皮塞上，以減少聲源和周圍固體的接觸面積，更好的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)效果，但是實(shí)際上，這兩種方案都沒有從根本上解決真空不傳聲問題，因?yàn)槎加信c容器或者細(xì)線等能傳聲的固體相接觸。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能克服背景技術(shù)缺陷的能讓聲源不與任何固體接觸的漂浮在真空中的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)裝置。本實(shí)用新型通過以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，它包括真空罩底座、玻璃罩、通氣管、氣閥、抽氣泵，警報(bào)器，所述真空罩底座由通氣管連接抽氣泵，通氣管上設(shè)置有氣閥，玻璃罩置于真空罩底座上方其特征在于，它還包括承載警報(bào)器的軸向充磁的圓形永磁鐵托盤，所述的圓形永磁鐵托盤懸空置于玻璃罩內(nèi)真空罩底座上方，所述的磁懸浮底座置于真空罩底座下。其中所述的警報(bào)裝置由電源、發(fā)光二級(jí)管、發(fā)聲體串聯(lián)組成。其中所述的電源為采用4枚3V的紐扣電池組成的12V直流電源。其中所述的發(fā)聲體為采用12V直流電源的警報(bào)器。其中所述的真空罩底座與玻璃罩連接處還設(shè)有起密封作用的橡膠圈。本實(shí)用新型的原理是利用磁鐵同性排斥，使永久磁鐵懸浮于底座上方，從而脫離真空罩四壁，克服固體傳聲。使用時(shí)候，先接通磁懸浮底座電源，霍爾元件和電磁鐵啟動(dòng)，霍爾元件可以感知懸浮磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度，當(dāng)懸浮磁鐵不在平衡位置時(shí)，磁懸浮底座的霍爾元件課控制電磁鐵，調(diào)整排斥力強(qiáng)度，促使永久磁鐵回歸到平衡位置。將警報(bào)裝置置于圓形永磁鐵托盤上，接通電源，警報(bào)器發(fā)出尖銳刺耳的聲音，廠家提供的測量值為125分貝。蓋上玻璃罩，連接好抽氣泵，抽氣，聲音逐漸減小，當(dāng)玻璃罩中氣壓小于O. 18個(gè)大氣壓時(shí)，人耳20cm處就已經(jīng)聽不見聲音。關(guān)閉閥門，關(guān)閉抽氣機(jī)，仍然聽不見聲音。打開閥門，氣體逐漸進(jìn)入玻璃罩，警報(bào)聲重新響起。具體原理是底座對圓形永磁鐵產(chǎn)生排斥，排斥力隨相對距離的減小而逐漸增大，而克服圓形永磁鐵及所承載的警報(bào)裝置的重力使其懸浮在即磁懸浮底座上，無需任何托架。由于斥力和吸引力同時(shí)存在而產(chǎn)生的釘扎與導(dǎo)向作用，使得承載報(bào)警裝置的圓形永磁體得以在水平和垂直方向上能穩(wěn)定的懸浮于底座上方，即使受到干擾偏移時(shí)，也能夠恢復(fù)到原懸浮位置。所以本實(shí)驗(yàn)裝置在使用時(shí)，承載警報(bào)裝置的圓形永磁體一定能穩(wěn)定的懸空的漂浮在真空罩底座上，電池采用4枚3V的紐扣電池，以便于減輕懸浮的重量 ，提高懸浮的高度。通過抽氣泵抽真空，真空罩底座上的橡皮圈很好的將玻璃罩與真空罩底座進(jìn)行密封，阻止空氣從玻璃罩與真空罩的底座進(jìn)入真空罩，發(fā)聲體采用12V直流警報(bào)器，聲音尖銳刺耳，能給觀眾強(qiáng)烈的感官刺激，在空氣逐漸被抽出真空罩外后，聲音逐漸減小，在真空罩內(nèi)空氣徹底被抽完時(shí)，觀眾也就無法聽到任何聲音了，與開始尖銳刺耳的聲音做出鮮明的對比，當(dāng)聽不到聲音時(shí)，為了證明警報(bào)器仍在振動(dòng)(發(fā)聲)，串聯(lián)I個(gè)發(fā)光二極管，兩者同步工作，二極管發(fā)光，警報(bào)器就在振動(dòng)(發(fā)聲)。觀眾在觀察時(shí)，可以通過觀察二極管是否發(fā)光而判斷警報(bào)器是否在振動(dòng)發(fā)聲，為了防止大家誤認(rèn)為是玻璃罩產(chǎn)生了隔音效果，也可以放置一個(gè)電子耳朵在真空罩底座上不與圓形永磁鐵接觸的位置，當(dāng)電子耳接收到聲音時(shí)，會(huì)發(fā)光，隨著真空罩內(nèi)的空氣被抽空，電子耳也接收不到任何聲音，不再發(fā)光，從而真空無法傳導(dǎo)聲音實(shí)驗(yàn)的演示。本實(shí)用新型的有益效果是發(fā)聲體能徹底脫離真空罩四壁，完全避免固體傳聲，只剩下純粹的真空成為研究的對象，討論真空是否傳聲。采用的技術(shù)是磁懸浮，而現(xiàn)有技術(shù)沒有采用此技術(shù)。發(fā)聲體聲音尖銳刺耳，給人印象深刻，與后面聲音消失對比強(qiáng)烈。采用的是12V直流壓電式警報(bào)器，有效防止磁場的干擾，同時(shí)聲音響度大。視覺聽覺同步顯示。串聯(lián)發(fā)光二極管，警報(bào)器振動(dòng)(發(fā)聲)，二極管就亮。采用紐扣電池提供電源。3V紐扣電池直徑小，質(zhì)量輕，可以把電池座直接用導(dǎo)線焊接串聯(lián)起來，形成12V直流電壓。不裝開關(guān)，安裝電池即可發(fā)聲。結(jié)構(gòu)簡單明了，有效減少重量。本實(shí)用新型的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，制作簡單，演示真空不能傳聲實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象明顯，教學(xué)效果好。說明書附圖

以下結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明。圖I為現(xiàn)有技術(shù)的示意圖。圖2為本實(shí)用新型的示意圖。
具體實(shí)施方式
下面通過具體實(shí)施方式
來對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步說明，但是不對本實(shí)用新型造成任何限定。如圖I所示，現(xiàn)有技術(shù)中，真空罩內(nèi)使用現(xiàn)有技術(shù)方案是用眼睛直接看鬧鐘或者電鈴的小錘在敲打，然后抽真空，但是即使真空容器內(nèi)的空氣抽盡，鬧鐘等發(fā)生裝置是置于底座上的，固體的底座也能傳聲，所以鬧鐘發(fā)出的聲音對隨著抽真空的動(dòng)作，只是逐漸減小，而不是完全消失，起不到良好的教學(xué)作用。如圖2所示，本實(shí)用新型的一種真空不能傳聲演示裝置，它由真空罩底座I、玻璃罩2、通氣管3、氣閥4、抽氣泵5、圓形永磁鐵托盤6、磁懸浮底座7、警報(bào)器8、紐扣電池9、二極管10組成，橡膠圈10，所述的真空罩底座I由通氣管3連接抽氣泵5，通氣管3上設(shè)置有氣閥4，玻璃罩2置于真空罩底座I上方，所述的圓形永磁鐵托盤6懸空置于玻璃罩內(nèi)真空罩底座I上方，所述的磁懸浮底座置7于真空罩底座I下，警報(bào)器8、紐扣電池9、二極管10用導(dǎo)線焊接串聯(lián)后置于永磁鐵托盤6上，在真空罩底座和玻璃罩連接處設(shè)置有橡膠圈11。在實(shí)驗(yàn)時(shí)，采用紐扣電池提供電源。3V紐扣電池直徑小，質(zhì)量輕，可以把電池座直接用導(dǎo)線焊接串聯(lián)起來，形成12V直流電壓。不裝開關(guān)，安裝電池即可發(fā)聲。由于采用警報(bào)器作為發(fā)聲體，尖銳刺耳的聲音要求觀眾事先要準(zhǔn)備好棉花塞住耳朵，警報(bào)器的聲音本身就能引起人們的注意，給人深刻的印象，很高的響度與后來聲音的消失形成鮮明的對比，更說明了演示實(shí)驗(yàn)的效果。用抽氣泵通過通氣管抽真空罩底座I 與玻璃罩2內(nèi)的空氣，隨著空氣逐漸被抽出，觀眾能聽到的警報(bào)器聲音越來越小，而二極管依然在發(fā)光，顯示警報(bào)器在工作，當(dāng)空氣完全抽干，真空罩底座I與玻璃罩2的空氣完全抽盡，觀眾已經(jīng)無法聽到任何的聲音，但是二極管依然在發(fā)光顯示警報(bào)器在發(fā)聲，也可以直接在真空罩底座I上放置一個(gè)電子耳，此電子耳不與圓形永磁鐵托盤和警報(bào)器等有任何接觸，當(dāng)電子耳接收到懸浮在空中的警報(bào)器的聲音時(shí)，會(huì)閃光，當(dāng)空氣被抽完，在真空罩底座I上的電子耳也不在閃光，表示接收不到聲音，打開閥門，放入空氣，可以看到電子耳重新閃光，隨著放入的空氣逐漸增加至與大氣壓平衡，觀眾聽到的聲音也逐漸增大到與最開始一致。此裝置演示真空不能傳聲效果好。以上顯示和描述了本實(shí)用新型基本原理和主要特征及本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的知識(shí)說明本發(fā)明的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和保護(hù)，這些變化和改變都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，它包括真空罩底座、玻璃罩、通氣管、氣閥、抽氣泵，警報(bào)器，所述真空罩底座由通氣管連接抽氣泵，通氣管上設(shè)置有氣閥，玻璃罩置于真空罩底座上方，其特征在于它還包括承載警報(bào)器的軸向充磁的圓形永磁鐵托盤，所述的圓形永磁鐵托盤懸空置于玻璃罩內(nèi)真空罩底座上方，所述的真空罩底座下設(shè)有磁懸浮底座。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征在于所述的警報(bào)器由電源、發(fā)光二極管、發(fā)聲體串聯(lián)組成。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征在于所述的電源為采用4枚3V的紐扣電池組成的12V直流電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征在于所述的發(fā)聲體為采用12V直流電源的警報(bào)器。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，其特征在于所述的真空罩底座與玻璃罩連接處還設(shè)有起密封作用的橡膠圈。
專利摘要本實(shí)用新型涉及到一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，特別涉及一種基于磁懸浮技術(shù)的演示真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)裝置。它包括真空罩底座、玻璃罩、通氣管、氣閥、抽氣泵，警報(bào)器，所述真空罩底座由通氣管連接抽氣泵，通氣管上設(shè)置有氣閥，玻璃罩置于真空罩底座上方其特征在于，它還包括承載警報(bào)器的軸向充磁的圓形永磁鐵托盤，所述的圓形永磁鐵托盤懸空置于玻璃罩內(nèi)真空罩底座上方，所述的磁懸浮底座置于真空罩底座下。本實(shí)用新型的一種真空不能傳聲的實(shí)驗(yàn)演示裝置，制作簡單，演示真空不能傳聲現(xiàn)象明顯，教學(xué)效果作用好。
文檔編號(hào)G09B23/14GK202795843SQ20122038268
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月2日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月2日
發(fā)明者朱長明 申請人:朱長明