专利名称：显示凸透镜成像规律的实验仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光学实验仪器，更具体的说是一种显示凸透镜成像规律的实 验仪。
背景技术：
凸透镜成像规律显示是光现象研究中的基础实验之一，初中物理中在光的折射单 元学习中引入了该实验，以加深学生对光的折射概念的理解和掌握，该实验传统的实验方 法是用点燃蜡烛的火焰作为发光体，在光具座上固定凸透镜与光屏，通过移动发光体改变 其与凸透镜之间的距离，再移动光屏找像的位置，通过进一步运算得出的实验数据，分析归 纳凸透镜成像的规律，但是，上述的实验方法存在很多不足，如蜡烛的火焰不稳定，容易随 风摆动，蜡烛的明暗及边缘变化不明显，导致有时无法在光屏上找出最清晰的像；其成像的 蜡烛火焰状上下、左右区别不明显，让学生对凸透镜所成的实像是“倒立”的理解不深刻； 另外蜡烛在燃烧过程中长度会渐渐变短，使发光体、光屏与凸透镜“三者中心”不在同一高 度，需重复调节，既不方便，又浪费时间；在组织学生进行实验时，几十支蜡烛在封闭的光学 实验室中燃烧，石蜡燃烧产生的气体对师生身体健康有影响，并且石蜡燃烧熔化滴到光具 座和桌面上弄脏光具座，其凝固清除起来也不方便；并且光具座上标尺的零刻度值设置在 光具座最左端，一次实验，物距和像距的需要读取四个数据，进行两次减法运算才能得出结 果，实验效率低。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述不足，提供一种光源稳定无污染，且无需多次计 算就可得出实验数据的一种显示凸透镜成像规律的实验仪。为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案本实用新型的显示凸透镜成像规律的实验仪，包括标尺、光具座、凸透镜与光屏， 标尺附在光具座之上，且光屏与凸透镜都安装在光具座上，光屏可在光具座上移动；凸透镜 固定在光具座上，所述的光具座上还安装有光源排列板，光源排列板也可在光具座上移动， 光源排列板上固定有由若干个发光二极管所组成的发光体，发光二极管排列成固定形状， 并相互并联，且发光体的正负极通过导线与电源连接。更进一步的技术方案是所述的光源排列板与光屏上贴有坐标纸，发光体固定在 光源排列板上的坐标纸上，通过光屏上的坐标纸可准确观察和比较像与物的大小。更进一步的技术方案是所述的光源排列板与光屏上的坐标纸规格相同。再进一步的技术方案是所述的凸透镜安装在光具座上，且标尺上以凸透镜的位 置为起点向左与向右分别标有刻度值。再进一步的技术方案是所述的发光体可以排列为“F”形，也可以排列为“T”形， 还可以排列为“E”形。再进一步的技术方案是所述的电源为干电池。[0011]与现有技术相比，本实用新型的有益效果是通过发光二极管作为发光体，光源与 蜡烛的火焰相比更为稳定、明亮、无污染，使凸透镜成在光屏上的像更为清晰稳定，实验可 见度大。由发光二极管排列成的“F”或“T”或“E”形状所成像的倒立、正立区别明显，更能 帮助学生理解凸透镜所成的实像是“倒立”的。发光二极管不会因发光而变短导致光源位 置偏离，因此在实验过程中只需一次调整光源排列板、凸透镜与光屏“三者中心”在同一高 度，节省实验时间，提高实验效率。光源排列板上和光屏上贴有相同规格的坐标纸，可准确 直观的观察和比较出像与物的大小，有了稳定和量化的像。另外通过对标尺刻度值的改进， 将零刻度设置在凸透镜位置处，使一次实验可直接读出物距和像距，不需要经过任何运算， 降低实验难度，节省实验时间，有利于把主要精力用于科学显示上。同时本实用新型的显示 凸透镜成像规律的实验仪结构简单，使用方便，能多次实验，且清洁环保。教学实践证明，特 别适用于初中物理光学教学中的教师演示实验和学生显示实验，也便于工业化生产，更易 于在全国初中物理教学中推广。
图1为本实用新型的结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步阐述。实施例1如图1所示，本实用新型的显示凸透镜成像规律的实验仪，由标尺1、光具座2、光 源排列板6、凸透镜3与光屏4所组成，标尺1附在光具座2之上，且光屏4与凸透镜3都 安装在光具座2上，再将凸透镜3固定在光具座2上，标尺1上以凸透镜3的位置为起点向 左与向右分别标有刻度值，所述的光源排列板6也安装在光具座2上，光源排列板6上固定 有由若干个发光二极管所组成的发光体5，发光二极管排列成“F”形，光源排列板6与光屏 4上还贴有同种规格的坐标纸，发光体5固定在光源排列板6上的坐标纸上，发光体5中的 各个发光二极管并相互并联，且其正负极采用导线与干电池组的正负极相连接。在进行显示凸透镜成像规律实验时，首先测量实验用的凸透镜3的焦距，并记录 下来。再在光具座2上依次安装光源排列板6、凸透镜3和光屏4，并调整“三者中心”在同 一高度。把光源排列板6放在离凸透镜3较远处，使物距u > 2f，调整光屏4到凸透镜3的 距离，使光源排列板6在光屏4上成清晰的实像，观察像的大小、正倒，测出物距u和像距ν ； 然后将光源排列板6向凸透镜3移近，使物距u = 2f，调整光屏4到凸透镜3的距离，使光 源排列板6在光屏4上成清晰的实像，观察像的大小、正倒，测出物距u和像距ν ；再将光源 排列板6向凸透镜3移近，使物距u在f和2f之间(f < u < 2f)，重复以上操作，进行观察 和测量后；继续把光源排列板6移向凸透镜3，使物距u < f，这时在光屏4上看不到光源排 列板6上“F”形的像，从光屏这一侧用眼睛直接透过凸透镜3观察光源排列板6上的排列 为“F”形的发光体5，可以看到“F”形的发光体5正立、放大的像。实施例2如图1所示，本实用新型的显示凸透镜成像规律的实验仪，除发光体5中的发光二 极管排列为“T”形外，其余均与实施例1相同。实施例3[0021]如图1所示，本实用新型的显示凸透镜成像规律的实验仪，除发光体5中 的发光二极管排列为“E”形外，其余均与实施例1相同。
权利要求一种显示凸透镜成像规律的实验仪，包括标尺(1)、光具座(2)、凸透镜(3)与光屏(4)，标尺(1)附在光具座(2)之上，且光屏(4)与凸透镜(3)都安装在光具座(2)上；其中凸透镜(3)固定在光具座(2)上，其特征在于所述的光具座(2)上还安装有光源排列板(6)，光源排列板(6)上固定有由若干个发光二极管所组成的发光体(5)，发光二极管排列成固定形状，并相互并联，且发光体(5)的正负极通过导线与电源连接。
2.根据权利要求1所述的显示凸透镜成像规律的实验仪，其特征在于所述的光源排 列板(6)与光屏⑷上贴有坐标纸，发光体(5)固定在光源排列板(6)上的坐标纸上。
3.根据权利要求2所述的显示凸透镜成像规律的实验仪，其特征在于所述的光源排 列板(6)与光屏(4)上的坐标纸规格相同。
4.根据权利要求1所述的显示凸透镜成像规律的实验仪，其特征在于所述的凸透镜 (3)安装在光具座(2)上，且标尺(1)上以凸透镜(3)的位置为起点向左与向右分别标有刻 度值。
5.根据权利要求1所述的显示凸透镜成像规律的实验仪，其特征在于所述的发光体(5)可以排列为“F”形或“T”形或“E”形。
6.根据权利要求1所述的显示凸透镜成像规律的实验仪，其特征在于所述的电源为 干电池。
专利摘要本实用新型公开了一种显示凸透镜成像规律的实验仪，属光学实验仪器，标尺附在光具座之上，且光屏与凸透镜都安装在光具座上，光源排列板、凸透镜、光屏均能在光具座滑动，调整光具座、凸透镜、光屏之间的距离；所述的光具座上还安装有光源排列板，光源排列板上固定有由若干个发光二极管所组成的发光体，发光二极管排列成固定形状，并相互并联，且发光体的正负极通过导线与电源连接。通过对光具座刻度的改进，将零刻度值设置在凸透镜处，一次实验可直接读出物距和像距，不需要经过任何运算，减少实验以外的干扰因素，同时本实用新型结构简单，使用方便，实验效果好，尤其适合于物理光现象中的实验演示及实验显示。
文档编号G09B23/22GK201681525SQ201020037709
公开日2010年12月22日 申请日期2010年1月14日 优先权日2010年1月14日
发明者张文, 王琼, 郭淑华 申请人:乐山市实验中学