利用拔罐器改进真空不能传播声音实验

浙江省衢州市菁才中学(324000) 孟湘莲

1 问题的提出

在探究声音在空气中的传播实验中，要求学生通过“动手做”“观察”“听”“分析推理”等多种活动，充分体验真空不能传播声音，提高学生观察现象的能力，学会实验加推理的科学方法。为了确保实验成功，利用图1装置进行实验时，要确保钟罩密封性好、抽气效果好、防止固体传声和噪声干扰。

然而教学时，钟罩密封圈容易老化变形，钟罩和底座接触面积较大，造成漏气；电动抽气机笨重不易携带，抽气泵漏油、橡胶管老化或连接不紧密等，导致抽气真空度不高；抽气机工作时声音特别响，即使离钟罩较远，噪音干扰依然很大；尽管将钟罩放在减震材料(泡沫块)上，与课桌隔离，防止通过课桌传声，闹钟的铃声还是能够从底座传出；钟罩空间大，抽气时间长，短时间内声音变化不大；因抽气机价格昂贵，一些学校没有配备该设备，无法完成实验。造成此实验效果不佳的因素多，许多老师放弃实验，改用口述或播放视频的方式来代替，背离了核心素养培育的目标。笔者网购真空拔罐器(见图2)自制教具，克服了以上缺点，实验效果较好。

图1 声音的传播

图2 真空拔罐器

2 实验材料

细线、网购真空拔罐器套装、电话手表或电子音乐卡、塑料杯。

3 实验改进装置及使用方法

如图3所示，用细线将电话手表悬挂在真空罐内，不能碰到罐壁；将两个真空罐合在一起固定在塑料杯口；连接导气管和抽气筒；拨通电话手表，观察到手表屏幕被点亮，音乐响起；用抽气筒逐渐抽出罐内的空气，听到铃声随着罐内空气的减少而逐渐减弱，直至几乎听不到，手表屏幕依然显示电话接通中；拆除导气管，向上轻轻提起真空罐的气阀，慢慢放入空气，又听到铃声逐渐增强。引导学生从铃声前后强弱变化的对比推测：声音不能在真空中传播。实验效果请扫描图4二维码查看。

图3 实验装置

图4 实验效果视频二维码

4 实验改进装置的优点

(1)气密性好，实验现象明显，让学生能够深刻体验真空不能传播声音。

(2)抽气操作轻便，罐体空间小，手动抽气很省力，约5～6次抽气即可。罐体自带气阀，抽气后自动密闭，放气也很方便。

(3)抽气噪音小，发声体通过细线悬挂在气阀上，有效避免固体传声的干扰。

(4)取材简单成本低，体积轻巧、易携带，便于演示实验和学生自主探究，有利于培养学生的创新精神。

(5)利用本装置还可以探究大气压相关实验，如验证覆杯实验中纸片是被大气托住的而不是被水黏住的。

5 结语

麦克斯韦曾说过：“演示实验使用的材料越简单，学生越熟悉，就越想彻底地获得所验证的结果，实验的教育价值往往与仪器复杂程度成反比。”利用拔罐器来完成声音的传播实验，实现了物理实验的小型化、生活化、趣味化。使学生感受到物理源于生活,又服务于生活,能更好地激发学生学物理的兴趣。