凸透镜成像规律实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于教学实验器材技术领域，具体来说涉及一种凸透镜成像规律实验
目.0
【背景技术】
[0002]凸透镜成像规律是中学光学中数量最多、难度最大的一类题目，在中学光学中占有重要地位。在凸透镜成像规律的实验教学中常常遇到一个问题，学生对于凸透镜成像中“倒立”的理解存在很大的障碍。物体通过凸透镜可以成倒立的实像，学生仅仅把这个“倒立”简单的理解为“上下颠倒”，没有理解实物和像之间是“上、下、左、右完全颠倒”的实况。在教学中，部分教师自制“F”形光源或用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒代替常用的烛焰作为成像物体增加了物体的亮度，使成像更清晰，便于观察凸透镜成像的性质，所成的像不会晃动，更加稳定，有效克服了实验用蜡烛作为光源在燃烧时发出的浓烈气味导致实验室内的二氧化碳浓度增加、在燃烧的过程中不断变短、烛焰易晃动且大小不稳定等诸多不足。但此方法存在以下几个缺点:
[0003](I) “F”形光源或用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒只有一种颜色，没有给学生视觉冲击，印象不深刻。
[0004](2)“F”的两横差不多一样长，不易很直观的观察到像的左、右颠倒，不易帮助学生纠正片面的认为凸透镜成像这个“倒立”只是“上下颠倒”的错误观点，很难突破这一认知难点。
[0005](3)不够贴近生活、亲近感不强，“F”属于大写的英文字母有神秘感，不利于从学生的前概念中迸发思维的碰撞，很难激发学生的学习兴趣。
[0006](4) “F”形光源或用蒙上镂空刻有“F”的黑色卡纸的强光手电筒与光源无联系，不便于比较像与物的大小。因光屏成像大小是用目测，当物体位于二倍焦距上成等大的实像时，学生往往认为是缩小的，因为像比物要暗，从而造成变小的错觉，这种情况下靠目测的方法将得不出正确结论。
[0007](5)实验室所用光具座上标尺的零刻度位置在光具座的最左端，一次实验，物距和像距的得出要进行两次减法运算。
[0008](6)实验室所用的凸透镜没有配遮光套，不能演示当我们挡住凸透镜的一部分时，所成的像的大小和位置变化。
【发明内容】
[0009]本实用新型的目的在于克服上述缺点而提供的一种操作简单、效果明显、安全实用的凸透镜成像规律实验装置。
[0010]本实用新型目的及解决其主要技术问题是采用以下技术方案来实现的:
[0011]本实用新型的凸透镜成像规律实验装置，包括成像体、凸透镜、光屏，其中:成像体、凸透镜、光屏均装在底座上部，且凸透镜排布在成像体和光屏之间，底座前侧装有标尺，成像体为若干发光二极管按“上”字样镶嵌排列在白色方格板上制成的光源，发光二极管通过导线与电源相连接，光屏与成像体的白色方格板大小规格相同。
[0012]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述凸透镜配装有遮光套。
[0013]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述标尺的零刻度设置在标尺中间，且刻度数值从中间向两边逐渐增大。
[0014]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述凸透镜装在标尺零刻度的位置。
[0015]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述成像体中组成“上”字光源发光二极管的长横、长竖、短横分别为3-4种不同颜色，长横左边发光二极管的颜色可与右边发光二极管的不同。
[0016]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述成像体中组成“上”字光源的发光二极管之间并联连接。
[0017]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述成像体中组成“上”字光源的发光二极管的各发光点位于同一平面上。
[0018]上述凸透镜成像规律实验装置，其中:所述成像体白色方格板的背面设置有纽扣电池安装盒，纽扣电池安装盒上布置有开关和导线。
[0019]本实用新型同现有技术相比具有明显的优点和有益效果。由以上技术方案可知，本实用新型的凸透镜成像规律实验装置中，(I)成像体中组成“上”字光源的长横、长竖、短横分别由不同颜色的发光二极管组成，能给学生视觉冲击，有效加深学生观察“倒立实像的” “上、下、左、右完全颠倒”印象；(2)成像体中组成“上”字形光源有长横和短横，两横差别大，且颜色不一样，学生很直观的观察到像的左、右颠倒，有效帮助学生纠正片面的认为凸透镜成像这个“倒立”只是“上下颠倒”的错误观点，很自然、巧妙的突破这一认知难点；
(3)光屏与成像体的白色方格板大小规格相同，便于比较像与物的大小；(4)标尺的零刻度设置在标尺中间，且刻度数值从中间向两边逐渐增大，凸透镜装在标尺零刻度的位置，一次实验只要读出左右两边的两个数据，不经过任何运算就可以得到物距和像距，减少实验以外的干扰因素，降低难度，节省时间；(5)凸透镜配装有遮光套，可以用来探宄透光面积变化后成像特点是否变化；(6)成像体光源自身的厚度很薄，因此物距更容易确定，可以避免在使用蜡烛时物距不是惟一的值而给确定像的位置带来的困难，从而使所得数据误差更小；(7)在本实验中，该光源的位置始终固定在透镜的主光轴上，而且该光源也不会受风的影响而晃动、改变大小，因而避免了光源为蜡烛时由于燃烧变短、烛焰晃动等因素给实验带来的不利影响，使光屏上所形成的像更加清晰、稳定，从而减小误差，同时该种光源安全可靠、可重复使用。总之，本实用新型操作简单、效果明显、安全实用，适合教学过程中凸透镜成像规律实验的推广使用。
【附图说明】
[0020]图1为本实用新型的结构示意图；
[0021]图2为成像体的结构示意图。
[0022]图中标识:
[0023]1、成像体；2、底座；3、标尺；4、凸透镜；5、光屏。
【具体实施方式】
[0024]以下结合附图及较佳实施例，对依据本实用新型提出的凸透镜成像规律实验装置【具体实施方式】、结构、特征及其功效，详细说明如后。
[0025]参见图1至图2，本实用新型的凸透镜成像规律实验装置，包括成像体1、凸透镜4、光屏5，其中:成像体1、凸透镜4、光屏5均装在底座2上部，且凸透镜4排布在成像体I和光屏5之间，底座2前侧装有标尺3，成像体I为若干发光二极管按“上”字样镶嵌排列在白色方格板上制成的光源，发光二极管通过导线与电源相连接，光屏5与成像体I的白色方格板大小规格相同。所述凸透镜4配装有遮光套。所述标尺3的零刻度设置在标尺3中间，且刻度数值从中间向两边逐渐增大。所述凸透镜4装在标尺3零刻度的位置。所述成像体I中组成“上”字光源发光二极管的长横、长竖、短横分别为3-4种不同颜色，长横左边发光二极管的颜色可与右边发光二极管的不同。所述成像体I中组成“上”字光源的发光二极管之间并联连接。所述成像体I中组成“上”字光源的发光二极管的各发光点位于同一平面上。所述成像体I白色方格板的背面设置有纽扣电池安装盒，纽扣电池安装盒上布置有开关和导线。
[0026]实施例一:探宄物距、像距发生变化引起物、像性质的改变。
[0027]将凸透镜4放在标尺3零刻度的位置，调节成像体I的“上”字形光源和光屏5的高度，使它们的中心大致在同一高度上，打开“上”字形光源开关，让其发光，移动“上”字形光源，使物距大于二倍焦距、等于二倍焦距、介于一倍焦距和二倍焦距之间、等于一倍焦距、小于一倍焦距，分别观察成像性质。重复上述步骤的同时让“上”字形光源或凸透镜4上、下、左、右移动，对比前一阶段的实验现象，观察成像的性质的变化。
[0028]实施例二:探宄凸透镜的透光面积变化后凸透镜的成像特点。
[0029]将凸透镜4放在标尺3零刻度的位置，调节成像体I的“上”字形光源和光屏5的高度，使它们的中心大致在同一高度上，打开“上”字形光源开关，让其发光，用遮光套遮住凸透镜4的一半，移动“上”字形光源，使物距大于二倍焦距、等于二倍焦距、介于一倍焦距和二倍焦距之间、等于一倍焦距、小于一倍焦距，观察成像性质。重复上述步骤的同时用遮光套改变凸透镜4的透光面积，对比前一阶段的实验现象，观察像的性质的变化。
[0030]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，任何未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本实用新型技术方案的范围内。
【主权项】
1.一种凸透镜成像规律实验装置，包括成像体(1)、凸透镜(4)、光屏(5)，其特征在于:成像体(I)、凸透镜(4)、光屏(5)均装在底座(2)上部，且凸透镜(4)排布在成像体(I)和光屏(5 )之间，底座(2 )前侧装有标尺(3 )，成像体(I)为若干发光二极管按“上”字样镶嵌排列在白色方格板上制成的光源，发光二极管通过导线与电源相连接，光屏(5)与成像体(I)的白色方格板大小规格相同。
2.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述凸透镜(4)配装有遮光套。
3.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述标尺(3)的零刻度设置在标尺(3 )中间，且刻度数值从中间向两边逐渐增大。
4.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述凸透镜(4)装在标尺(3)零刻度的位置。
5.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述成像体(I)中组成“上”字光源发光二极管的长横、长竖、短横分别为3-4种不同颜色，长横左边发光二极管的颜色可与右边发光二极管的不同。
6.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述成像体(I)中组成“上”字光源的发光二极管之间并联连接。
7.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述成像体(I)中组成“上”字光源的发光二极管的各发光点位于同一平面上。
8.如权利要求1所述的凸透镜成像规律实验装置，其特征在于:所述成像体(I)白色方格板的背面设置有纽扣电池安装盒，纽扣电池安装盒上布置有开关和导线。
【专利摘要】本实用新型公开了一种凸透镜成像规律实验装置，包括成像体（1）、凸透镜（4）、光屏（5），其特征在于：成像体（1）、凸透镜（4）、光屏（5）均装在底座（2）上部，且凸透镜（4）排布在成像体（1）和光屏（5）之间，底座（2）前侧装有标尺（3），成像体（1）为若干发光二极管按“上”字样镶嵌排列在白色方格板上制成的光源，发光二极管通过导线与电源相连接，光屏（5）与成像体（1）的白色方格板大小规格相同。所述凸透镜（4）配装有遮光套。所述标尺（3）的零刻度设置在标尺（3）中间，且刻度数值从中间向两边逐渐增大。本实用新型操作简单、效果明显、安全实用。
【IPC分类】G09B23-22
【公开号】CN204303237
【申请号】CN201420862509
【发明人】熊德永, 马慧
【申请人】贵州师范学院
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月31日