專利名稱：顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種光學實驗儀器，更具體的說是一種顯示凸透鏡成像規(guī)律的實 驗儀。
背景技術：
凸透鏡成像規(guī)律顯示是光現(xiàn)象研究中的基礎實驗之一，初中物理中在光的折射單 元學習中引入了該實驗，以加深學生對光的折射概念的理解和掌握，該實驗傳統(tǒng)的實驗方 法是用點燃蠟燭的火焰作為發(fā)光體，在光具座上固定凸透鏡與光屏，通過移動發(fā)光體改變 其與凸透鏡之間的距離，再移動光屏找像的位置，通過進一步運算得出的實驗數(shù)據(jù)，分析歸 納凸透鏡成像的規(guī)律，但是，上述的實驗方法存在很多不足，如蠟燭的火焰不穩(wěn)定，容易隨 風擺動，蠟燭的明暗及邊緣變化不明顯，導致有時無法在光屏上找出最清晰的像；其成像的 蠟燭火焰狀上下、左右區(qū)別不明顯，讓學生對凸透鏡所成的實像是“倒立”的理解不深刻； 另外蠟燭在燃燒過程中長度會漸漸變短，使發(fā)光體、光屏與凸透鏡“三者中心”不在同一高 度，需重復調(diào)節(jié)，既不方便，又浪費時間；在組織學生進行實驗時，幾十支蠟燭在封閉的光學 實驗室中燃燒，石蠟燃燒產(chǎn)生的氣體對師生身體健康有影響，并且石蠟燃燒熔化滴到光具 座和桌面上弄臟光具座，其凝固清除起來也不方便；并且光具座上標尺的零刻度值設置在 光具座最左端，一次實驗，物距和像距的需要讀取四個數(shù)據(jù)，進行兩次減法運算才能得出結(jié) 果，實驗效率低。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于解決上述不足，提供一種光源穩(wěn)定無污染，且無需多次計 算就可得出實驗數(shù)據(jù)的一種顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀。為解決上述的技術問題，本實用新型采用以下技術方案本實用新型的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，包括標尺、光具座、凸透鏡與光屏， 標尺附在光具座之上，且光屏與凸透鏡都安裝在光具座上，光屏可在光具座上移動；凸透鏡 固定在光具座上，所述的光具座上還安裝有光源排列板，光源排列板也可在光具座上移動， 光源排列板上固定有由若干個發(fā)光二極管所組成的發(fā)光體，發(fā)光二極管排列成固定形狀， 并相互并聯(lián)，且發(fā)光體的正負極通過導線與電源連接。更進一步的技術方案是所述的光源排列板與光屏上貼有坐標紙，發(fā)光體固定在 光源排列板上的坐標紙上，通過光屏上的坐標紙可準確觀察和比較像與物的大小。更進一步的技術方案是所述的光源排列板與光屏上的坐標紙規(guī)格相同。再進一步的技術方案是所述的凸透鏡安裝在光具座上，且標尺上以凸透鏡的位 置為起點向左與向右分別標有刻度值。再進一步的技術方案是所述的發(fā)光體可以排列為“F”形，也可以排列為“T”形， 還可以排列為“E”形。再進一步的技術方案是所述的電源為干電池。[0011]與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的有益效果是通過發(fā)光二極管作為發(fā)光體，光源與 蠟燭的火焰相比更為穩(wěn)定、明亮、無污染，使凸透鏡成在光屏上的像更為清晰穩(wěn)定，實驗可 見度大。由發(fā)光二極管排列成的“F”或“T”或“E”形狀所成像的倒立、正立區(qū)別明顯，更能 幫助學生理解凸透鏡所成的實像是“倒立”的。發(fā)光二極管不會因發(fā)光而變短導致光源位 置偏離，因此在實驗過程中只需一次調(diào)整光源排列板、凸透鏡與光屏“三者中心”在同一高 度，節(jié)省實驗時間，提高實驗效率。光源排列板上和光屏上貼有相同規(guī)格的坐標紙，可準確 直觀的觀察和比較出像與物的大小，有了穩(wěn)定和量化的像。另外通過對標尺刻度值的改進， 將零刻度設置在凸透鏡位置處，使一次實驗可直接讀出物距和像距，不需要經(jīng)過任何運算， 降低實驗難度，節(jié)省實驗時間，有利于把主要精力用于科學顯示上。同時本實用新型的顯示 凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能多次實驗，且清潔環(huán)保。教學實踐證明，特 別適用于初中物理光學教學中的教師演示實驗和學生顯示實驗，也便于工業(yè)化生產(chǎn)，更易 于在全國初中物理教學中推廣。

圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖對本實用新型作進一步闡述。實施例1如圖1所示，本實用新型的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，由標尺1、光具座2、光 源排列板6、凸透鏡3與光屏4所組成，標尺1附在光具座2之上，且光屏4與凸透鏡3都 安裝在光具座2上，再將凸透鏡3固定在光具座2上，標尺1上以凸透鏡3的位置為起點向 左與向右分別標有刻度值，所述的光源排列板6也安裝在光具座2上，光源排列板6上固定 有由若干個發(fā)光二極管所組成的發(fā)光體5，發(fā)光二極管排列成“F”形，光源排列板6與光屏 4上還貼有同種規(guī)格的坐標紙，發(fā)光體5固定在光源排列板6上的坐標紙上，發(fā)光體5中的 各個發(fā)光二極管并相互并聯(lián)，且其正負極采用導線與干電池組的正負極相連接。在進行顯示凸透鏡成像規(guī)律實驗時，首先測量實驗用的凸透鏡3的焦距，并記錄 下來。再在光具座2上依次安裝光源排列板6、凸透鏡3和光屏4，并調(diào)整“三者中心”在同 一高度。把光源排列板6放在離凸透鏡3較遠處，使物距u > 2f，調(diào)整光屏4到凸透鏡3的 距離，使光源排列板6在光屏4上成清晰的實像，觀察像的大小、正倒，測出物距u和像距ν ； 然后將光源排列板6向凸透鏡3移近，使物距u = 2f，調(diào)整光屏4到凸透鏡3的距離，使光 源排列板6在光屏4上成清晰的實像，觀察像的大小、正倒，測出物距u和像距ν ；再將光源 排列板6向凸透鏡3移近，使物距u在f和2f之間(f < u < 2f)，重復以上操作，進行觀察 和測量后；繼續(xù)把光源排列板6移向凸透鏡3，使物距u < f，這時在光屏4上看不到光源排 列板6上“F”形的像，從光屏這一側(cè)用眼睛直接透過凸透鏡3觀察光源排列板6上的排列 為“F”形的發(fā)光體5，可以看到“F”形的發(fā)光體5正立、放大的像。實施例2如圖1所示，本實用新型的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，除發(fā)光體5中的發(fā)光二 極管排列為“T”形外，其余均與實施例1相同。實施例3[0021]如圖1所示，本實用新型的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，除發(fā)光體5中 的發(fā)光二極管排列為“E”形外，其余均與實施例1相同。
權利要求一種顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，包括標尺(1)、光具座(2)、凸透鏡(3)與光屏(4)，標尺(1)附在光具座(2)之上，且光屏(4)與凸透鏡(3)都安裝在光具座(2)上；其中凸透鏡(3)固定在光具座(2)上，其特征在于所述的光具座(2)上還安裝有光源排列板(6)，光源排列板(6)上固定有由若干個發(fā)光二極管所組成的發(fā)光體(5)，發(fā)光二極管排列成固定形狀，并相互并聯(lián)，且發(fā)光體(5)的正負極通過導線與電源連接。
2.根據(jù)權利要求1所述的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，其特征在于所述的光源排 列板(6)與光屏⑷上貼有坐標紙，發(fā)光體(5)固定在光源排列板(6)上的坐標紙上。
3.根據(jù)權利要求2所述的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，其特征在于所述的光源排 列板(6)與光屏(4)上的坐標紙規(guī)格相同。
4.根據(jù)權利要求1所述的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，其特征在于所述的凸透鏡 (3)安裝在光具座(2)上，且標尺(1)上以凸透鏡(3)的位置為起點向左與向右分別標有刻 度值。
5.根據(jù)權利要求1所述的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，其特征在于所述的發(fā)光體(5)可以排列為“F”形或“T”形或“E”形。
6.根據(jù)權利要求1所述的顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，其特征在于所述的電源為 干電池。
專利摘要本實用新型公開了一種顯示凸透鏡成像規(guī)律的實驗儀，屬光學實驗儀器，標尺附在光具座之上，且光屏與凸透鏡都安裝在光具座上，光源排列板、凸透鏡、光屏均能在光具座滑動，調(diào)整光具座、凸透鏡、光屏之間的距離；所述的光具座上還安裝有光源排列板，光源排列板上固定有由若干個發(fā)光二極管所組成的發(fā)光體，發(fā)光二極管排列成固定形狀，并相互并聯(lián)，且發(fā)光體的正負極通過導線與電源連接。通過對光具座刻度的改進，將零刻度值設置在凸透鏡處，一次實驗可直接讀出物距和像距，不需要經(jīng)過任何運算，減少實驗以外的干擾因素，同時本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，實驗效果好，尤其適合于物理光現(xiàn)象中的實驗演示及實驗顯示。
文檔編號G09B23/22GK201681525SQ201020037709
公開日2010年12月22日 申請日期2010年1月14日 優(yōu)先權日2010年1月14日
發(fā)明者張文, 王瓊, 郭淑華 申請人:樂山市實驗中學