J2225型聲傳播演示器說明書

 一、概         述

     J2225型聲傳播演示器能演示聲音在空氣、液體和固體等不同介質中傳播，而不能在真空狀態下傳播。儀器將發聲器和受聲器一起放入一只聲傳播筒內，通過改變筒內介質狀態，有層次地演示在不同介質中，聲音傳播的效果是不同的。用兩用氣筒將筒內的空氣抽去，發聲器雖然繼續發聲，受聲器接收聲音卻明顯降低。如果能抽到完全真空，受聲器就收不到聲音，說明在真空狀態聲音不能傳播。本儀器主要供中等及高等學校物理課課堂演示實驗和學生實驗使用。

二、演 示 器 的 組 成

 1.聲傳播演示板             一塊

 2.信號發生盒               一只

 3.放大揚聲盒               一只

 4.傳聲棒                   一根

 5.小漏斗                   一只

 6.夾子                     一只

 7.腳踏手按兩用氣筒         一只（另配）

三、結 構 與 原 理

聲傳播演示器的外形結構由圖1給出，圖中1為聲傳播筒，2為底板，3為信號發生盒，4為放大揚聲盒，5為氣門嘴及皮管，6為進氣皮管。

聲傳播筒內裝有兩塊壓電陶瓷片。上面一塊存信號發生器發出約500Hｚ頻率的電信號驅動下發出連續飲品聲，當聲傳播筒內充滿空氣、液體或放入傳聲棒時，下面一塊壓電陶瓷片接收到音頻聲后產生音頻信號，經放大后由揚聲器發出連續音頻聲。如果用兩用氣筒將聲傳播筒內空氣抽去，揚聲器發出的音頻聲立即明顯減低。從理論上講，如抽到完全真空，下面一塊壓電陶瓷片就收不到音頻聲，揚聲器應當不發出音頻聲。但實際上由于不可能完全抽到真空，再加上部分聲音通過聲傳播筒壁傳播到下面一塊壓電陶瓷片，因此揚聲器仍發出輕微的音頻聲。V2三極管和T1變壓器組成變壓器耦合振蕩器，產生約500Hz振蕩頻率信號，通過連接線接到聲傳播筒上面一塊壓電陶瓷片B1，即可發出連續的音頻聲，由于壓電陶瓷片發聲效率較低，音頻聲較低。圖3是放大揚聲盒電路原理圖。聲傳播筒內下面一塊壓電陶瓷片接收到音頻聲后，轉換成了信號電壓，通過連接線接到V2、V3組成的電壓放大器放大，再送到N1功集成功率放大，推動揚聲器B3發聲。因為B2接收到的音頻聲是很微弱的，要放大到全教室都能聽到，因而放大器的放大量做得較高，使用時應注意避免自激現象。

四、使  用  方  法

1.準備工作

將儀器從存放箱中取出，在信號發生盒中裝入兩節7號電池，放大揚聲盒中裝入四節5號電池。打開電源開關，兩只盒的指示燈均應發光，然后關掉電源開關。將放大揚聲盒放到演示板一側，連接線的兩個香蕉插頭插入聲傳播筒下接線柱。將傳聲筒上螺紋蓋旋松，取出發生座，并將信號發生盒連接線的兩個香蕉插頭插入接線柱。

2.驗證聲音能在空氣中傳播

聲音能在空語言交流、音樂欣賞等都是通過空氣傳播的，本來不需要再驗證，但是為了驗證聲音不能在真空中傳播作對比，因此先作此實驗。將信號發生盒電源開關打開，指示燈發光，發聲座即發出較輕的頻率約500Hz的聲音，可讓學生聽一聽。將發聲座放人聲傳播筒上端，打開放大揚聲盒電源開關，指示燈即發光，就可聽到揚聲器發出的與發聲座相同的約500Hz連續聲。如果關掉信號發生盒電源開關，發聲座不發聲，揚聲器聲音即消失。打開電源開關，揚聲器即發聲，說明聲音通過聲傳播筒內空氣進行傳播。

實驗時請注意在發聲座沒有裝到聲傳播筒上端時，不要打開放大揚聲盒電源開關，否則會產生自激哨叫聲。

3.驗證聲音不能在真空中傳播

將兩用氣筒的抽氣口接到傳播筒下端皮管，上端進氣皮管用夾子夾緊，檢查發聲座與傳播筒之間的密封性，當兩用氣筒抽氣后，放大揚聲盒中發出的500Hz連續音頻聲將明顯減小，說明隨著管內真空度增加，聲音傳播能力下降，直到只能聽到很小聲音，這是由于不可能將傳播筒內抽到完全真空。

4.驗證聲音能在固體中傳播

將發聲座上進氣皮管夾取下，空氣即進入聲傳播筒內。關閉信號發生盒與放大揚聲盒電源開關，取下發聲座，將傳聲棒放入聲傳播筒內，注意使上下端均和壓電陶瓷片相接觸。然后打開信號發生盒與放大揚聲座電源開關，揚聲器即發出響亮的500Hz連續音頻聲，說明塑料棒這種固體可傳播聲音。

5.驗證聲音能在液體中傳播

關閉信號發生盒與放大揚聲盒電源開關，取下發聲座，將傳聲棒取出，再將發聲座放好。聲傳播筒向下端皮管中套入小漏斗，漏斗舉高到高于聲傳播筒，通過小漏斗注入水（也可加幾點紅墨水，以增加觀察效果）。直到水浸到發聲座上的壓電陶瓷片，打開信號發生盒與放大揚聲盒電源開關，揚聲器即發出響亮的500Hz音頻聲，說明聲音可通過液體傳播。

6.結束工作

關閉信號發生盒與放大揚聲盒電源開關。將聲傳播筒中清水放掉、晾干，如果長期不工作，還應將信號產生盒與放大揚聲盒中電池取出，將儀器按規定放入存放箱中。

五、維護與修理

1.聲傳播演示器實驗時應先開信號發生盒的電源開關，并注意在發聲座裝到聲傳播筒后，再打開放大揚聲盒電源開關。結束實驗時則先關閉放大揚聲盒電源開關，再關閉信號發生盒電源開關，以防止放大揚聲盒產生自激哨叫。

2.儀器在使用后，特別在做液體傳播聲音的實驗后，一定要將儀器擦凈晾干，才能放入存放箱保存。如果儀器長期不使用，應將干電池取出，以防漏液損壞儀器。

3.實驗前應仔細檢查上下皮管連接是否嚴密，如出現漏氣，將會影響真空實驗的效果。

4.儀器在搬運使用時應輕拿輕放，不可碰撞、跌落。使用后應存放在陰涼、干燥、通風的儀器架上，并罩上防塵罩。

5.儀器長期使用后，密封橡膠圈會老化，如發現聲傳播筒漏氣，應更換橡膠密封圈。

6.信號發生盒與放大揚聲盒電路都比較簡單，如出現故障，可對照電原理圖檢查，更換損壞元件。

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