一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀，包括光源101、凸透鏡102、光屏103、座墊104、滑動底座105；所述凸透鏡102、光屏103、座墊104安裝于滑動底座105上，凸透鏡102是固定的，光屏103及座墊104是可滑動的；所述滑動底座105包括底座基座201和底座滑道202；所述光源101包括紙盒301、光出口302以及燈源。本實用新型實驗效果明顯，能通過自制教具探究凸透鏡成像規(guī)律；使用材料簡單；實驗操作簡單。
【專利說明】
一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實用新型涉及一種凸透鏡成像領(lǐng)域，尤其涉及一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀器
【背景技術(shù)】
[0002] 透鏡有兩類，中間比邊緣厚的叫凸透鏡，中間比邊緣薄的叫凹透鏡。利用這一實驗 教具可以直觀觀察出凸透鏡可以匯聚光線，凹透鏡可以發(fā)散光線的現(xiàn)象，以及可以直觀實 現(xiàn)光線對凸透鏡平行過焦，過焦平行，經(jīng)光心不變的現(xiàn)象。
[0003] 在初中的物理教學(xué)中，凸透鏡成像規(guī)律的探究應(yīng)是教學(xué)的重點內(nèi)容，也是教學(xué)的 難點。學(xué)生進行抽象的思維和空間的想象能力不足，同時動手能力也不強。因此，凸透鏡成 像規(guī)律這一重點內(nèi)容在初中物理的教學(xué)中存在著較大的困難。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 針對現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本實用新型提出一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀，包括 光源101、凸透鏡102、光屏103、座墊104、滑動底座105;所述凸透鏡102、光屏103、座墊104安 裝于滑動底座105上，凸透鏡102是固定的，光屏103及座墊104是可滑動的；所述滑動底座 105包括底座基座201和底座滑道202;所述光源101包括紙盒301、光出口 302以及燈源。
[0005] 其中，還包括背板106,以及激光筆107、108。
[0006] 其中，所述探究儀還包括凹透鏡109。
[0007] 其中，光從紙盒301中通過光出口 302發(fā)射出來，所述光出口 302呈箭頭狀。
[0008] 其中，在光屏103上安放有與光出口 302大小一致的箭頭狀圖標(biāo)。
[0009] 本實用新型實驗效果明顯，能通過自制教具探究凸透鏡成像規(guī)律;使用材料簡單， 可讓學(xué)生自行制作探究，結(jié)構(gòu)簡單，可以拆卸和組裝，方便攜帶;驗操作簡單。實驗過程中只 需按課本步驟，即可進行操作;實驗現(xiàn)象明顯直觀。實驗現(xiàn)象的可見度高，合適課堂教學(xué)演 示，實驗成功率高。原有的成像儀大多數(shù)只有學(xué)校的實驗室擁有，材料方面難尋找，不是所 有的學(xué)校都可以擁有這樣的成像儀實驗室供學(xué)生學(xué)習(xí)，本實用新型的成像儀材料方便尋 找，幾乎所有的學(xué)校包括學(xué)生都可以擁有學(xué)習(xí)，操作上比原本的成像儀更加方便操作，方便 攜帶，從原有的定量探究到定性探究，使復(fù)雜的知識簡單化，而且達到的作用效果與原來的 成像儀效果一樣，在課堂上可以讓學(xué)生學(xué)習(xí)以外，課下學(xué)生同時可以制作學(xué)習(xí)，體現(xiàn)物理從 生活中來，到生活中去的教學(xué)理念。另外，此教具是組合教具，用兩只帶有筆套的激光筆簡 單直觀檢驗證凸透鏡可以會聚光線，凹透鏡可以發(fā)散光線，相對原有的實驗室器材，此教具 可以在白天演示，效果依舊明顯。并且可以直觀表現(xiàn)出三條特殊光線，過光心不變，平行光 線過焦點，過焦點平行主光軸。
【附圖說明】
[0010] 圖1為本實用新型的凸透鏡成像規(guī)律探究儀的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0011] 圖2為本實用新型第一種透鏡光學(xué)特性的驗證實驗原理圖；
[0012]圖3為本實用新型第二種透鏡光學(xué)特性的驗證實驗原理圖；
[0013]圖4為本實用新型第三種透鏡光學(xué)特性的驗證實驗原理圖；
[0014]圖5為本實用新型第四種透鏡光學(xué)特性的驗證實驗原理圖；
[0015] 圖6為本實用新型的滑動底座105的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016] 圖7為本實用新型的光源101的右視圖。
【具體實施方式】
[0017] 凸透鏡成像是初中光學(xué)課程中一個重要的部分，通過本儀器可以探究凸透鏡成像 規(guī)律：
[0018] 1.物體在兩倍焦距以外時，在兩倍焦距和一倍焦距之間成一個倒立縮小的實像；
[0019] 2.物體在兩倍焦距時，在兩倍焦距處成一個倒立等大的實像；
[0020] 3.物體在一倍焦距到二倍焦距，在兩倍焦距以外成一個倒立放大的實像；
[0021] 4.物體在一倍焦距以內(nèi)，在物體同側(cè)呈現(xiàn)一個正立放大的虛像。
[0022] 下面結(jié)合附圖對本實用新型做詳細說明。
[0023] 圖1是本實用新型的凸透鏡成像規(guī)律探究儀的結(jié)構(gòu)示意圖。該探究儀包括光源 101、凸透鏡102、光屏103、座墊104、滑動底座105。所述凸透鏡102、光屏103、座墊104安裝于 滑動底座105上，凸透鏡102是固定的，光屏103及座墊104是可滑動的。
[0024]為先了解透鏡光學(xué)特性，按照圖2-5進行如下驗證試驗。
[0025]圖2-5所示為透鏡光學(xué)特性的驗證實驗原理圖，可以看到相比于圖1，增加了背板 106,以及被筆套套好的兩支激光筆107、108。筆套是由兩個透明膠管制成，激光通過筆套射 出來的光通過筆套折射成一條光線，若無筆套，則射出來是一個點。
[0026]圖2中，打開利用被筆套套好的兩支激光筆107、108,兩支激光筆107、108的光束平 行射入凸透鏡102,可以看到兩束光束是匯聚的且平行過了焦點。
[0027]圖3中，只用激光筆107對凸透鏡102中心射入，可以看到，光束經(jīng)過光心不改變方 向，沿直線穿過。
[0028] 圖4中，只用激光筆107經(jīng)過焦點射入凸透鏡102,發(fā)現(xiàn)光束經(jīng)凸透鏡102后平行于 主光軸。
[0029] 圖5中，將凸透鏡102替換成凹透鏡109,打開利用被筆套套好的兩支激光筆107、 108,兩支激光筆107、108的光束平行射入凹透鏡109,可以看到兩束光束是發(fā)散的。
[0030] 通過上述實驗可以看出，用兩只帶有筆套的激光筆簡單直觀檢驗證凸透鏡可以會 聚光線，凹透鏡可以發(fā)散光線，相對原有的實驗室器材，此教具可以在白天演示，效果依舊 明顯。結(jié)合圖6,圖6是滑動底座105的結(jié)構(gòu)示意圖。所述滑動底座105包括底座基座201和底 座滑道202，為了能在滑動底座105上滑動，相應(yīng)地，光屏103及座墊104也具有契合于底座滑 道202的形狀，光屏103及座墊104可以沿底座滑道202滑動。
[0031] 圖7所示的是光源101的右視圖。該光源包括紙盒301、光出口 302以及燈源（圖中未 示出，可以為手電筒等），光從紙盒301中通過光出口 302發(fā)射出來，所述光出口 302呈箭頭 狀。為了能更好地呈現(xiàn)實驗效果，在光屏103上也安放有與光出口 302大小一致的箭頭圖標(biāo)， 用以直觀地比較成像大小。
[0032]下面結(jié)合實際操作對本探究儀進行說明。
[0033] 方法一：固定凸透鏡102,通過滑動底座105,將光出口 302移至到二倍焦距外，然后 移動光屏103,在緩慢移動光屏103時仔細觀察光屏103上顯示的像，找到清晰的像時停止移 動，發(fā)現(xiàn)像處于二倍焦距與一倍焦距之間，成縮小，倒立的實像。即： Luujs」 力法一：通迓涫功肱挫，符亢出U
秒芏到一惜焦距處，忮照力法一秒功亢併 103，發(fā)現(xiàn)像處于二倍焦距處，成等大，倒立的實像。即：
LUUJ/J 力沄二：通]Q：涫功低)坐IUb，符尤出U ；3似移芏到二怡焦距與一怡焦距處，忮照力沄 一移動光屏103,發(fā)現(xiàn)像處于二倍焦距外，成放大，倒立的實像。即：
[0039] 步驟四：通過滑動底座105,將光出口302移至到小與一倍焦距處，按照方法一移動 光屏103。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論如何移動光屏103,在光屏103上都無法成像，但是卸下光屏103,關(guān) 閉燈源，直接通過凸透鏡看到的是放大，正立的虛像。
[0041]雖然通過實施例描述了本實用新型，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員知道，本實用新型有許 多變形和變化而不脫離本實用新型的精神，希望所附的權(quán)利要求包括這些變形和變化而不 脫離本實用新型的精神。
【主權(quán)項】
1. 一種凸透鏡成像規(guī)律探究儀，其特征在于：所述探究儀包括光源（101)、凸透鏡 (102)、光屏（103)、座墊（104)、滑動底座（105); 所述凸透鏡（102)、光屏（103)、座墊（104)安裝于滑動底座（105)上，凸透鏡（102)是固 定的，光屏（103)及座墊（104)是可滑動的； 所述滑動底座（105)包括底座基座(201)和底座滑道(202); 所述光源（101)包括紙盒(301 )、光出口（ 302)以及燈源。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的探究儀，所述探究儀還包括背板（106)，以及第一激光筆 (107)、第二激光筆（108)。3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探究儀，所述探究儀還包括凹透鏡（109)。4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探究儀，其特征在于：光從紙盒（301)中通過光出口（302) 發(fā)射出來，所述光出口（302)呈箭頭狀。5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的探究儀，其特征在于：在光屏（103)上安放有與光出口 (302)大小一致的箭頭狀圖標(biāo)。
【文檔編號】G09B23/22GK205428334SQ201520987485
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2015年12月2日
【發(fā)明人】梁檢初, 劉振基, 龔偉平, 謝衛(wèi)東
【申請人】惠州學(xué)院