真空罩中的闹钟
把响着的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内的空气,再让空气进入,探究声音的传播是否需要介质。
- 时长 Time
- 15 min
- 难度 Level
- 器材 Items
- 5 件
动手做实验 · Virtual Lab
按住抽气,罩里的空气越来越少,闹钟的铃声也越来越小;再放气听一听
正在搭建 3D 实验台
第 1 步
把响着的闹钟放进玻璃罩
把闹钟放在玻璃罩里,让它一直响,盖好玻璃罩。
第 1 步「垫」:闹钟放在哪里。
- 垫闹钟放在哪里
- 响让闹钟响起来
- 罩盖上玻璃罩
闹钟没有响
文字版:器材、步骤与结论适合备课、打印+
器材
- 玻璃罩
- 抽气机
- 闹钟(或手机)
- 泡沫塑料垫
- 凡士林
- 01
把正在响的闹钟放在玻璃罩内的泡沫塑料垫上,盖好玻璃罩(边缘涂凡士林密封),听铃声。
要点泡沫垫可以减少声音通过底座(固体)传出。
- 02
开动抽气机,逐渐抽出罩内的空气,注意铃声的变化。
- 03
抽了很长时间后,仔细听是否还能听到铃声。
要点抽气机不能把空气全部抽出。
- 04
打开阀门,让空气慢慢进入玻璃罩,再听铃声的变化。
- 05
推理:如果罩内一点空气也没有,还能听到铃声吗?
现象
罩内空气被抽出时,铃声越来越小,最后只能听到很微弱的声音;空气重新进入后,铃声又逐渐变大。
结论
声音的传播需要介质,真空不能传声。这一结论是在实验的基础上经过推理得出的。
记忆口诀
空气越少声越小,真空不能来传声
抽出空气,铃声越来越小;推理可知真空不能传声。这个结论是实验加推理得出的。
01 — Principle
实验原理
声音靠介质传播:发声体的振动使周围的空气振动,一层层传到人耳。玻璃罩内的空气越少,传声的介质越少,听到的铃声越小。抽气机不能把空气全部抽出,所以实验中总还能听到微弱的声音;在实验的基础上推理,如果罩内完全没有空气,就听不到铃声了。这种方法叫理想实验法(实验推理法)。
02 — Pitfalls
易错点
Q1为什么要把闹钟放在泡沫塑料垫上?+
闹钟直接放在底座上,声音会通过底座(固体)传出,抽气后铃声减小不明显。泡沫塑料传声能力差,能减少这部分声音。
Q2抽气很久后仍能听到微弱的声音,是不是说明真空能传声?+
不是。抽气机不能把罩内的空气全部抽出,剩下的少量空气(和泡沫垫)还能传出微弱的声音。
Q3这个实验用了什么研究方法?+
理想实验法(实验推理法):实验中做不到真空,根据「空气越少铃声越小」推理出「真空不能传声」。牛顿第一定律也是用这种方法得出的。
03 — Practice
典型例题
例 1
把正在响的闹钟放在玻璃罩内,逐渐抽出罩内空气,听到的铃声( )
例 2
宇航员在太空中不能直接面对面交谈,原因是( )
例 3
「真空不能传声」这一结论的得出采用了( )
04 — In Life
生活中的应用
真空不能传声
太空通话
宇航员在舱外不能直接对话,要靠无线电:电磁波可以在真空中传播。
隔音
双层真空玻璃
两层玻璃之间抽成接近真空,声音很难传过去,隔音效果好。
固体传声
贴地听声
把耳朵贴在地面或铁轨上,能更早听到远处传来的马蹄声或火车声:固体传声比空气快,传得也远。
05 — Safety
安全提示
- 玻璃罩应完好无裂纹,抽气过程中不要敲击玻璃罩。
- 抽气机使用时注意用电安全。
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