专利名称：新型平面镜成像演示仪的制作方法
技术领域：
本发明属于中学物理教学演示装置。
背景技术：
平面镜成像是现行初中物理教学大纲规定的一个演示实验。按现行教材介绍的方法作为学生的探索性实验，需要场地、器材和教师的分组指导，同时所占时间资源也较多，实际操作中难以全面实施；作为演示实验，只能让教室里部分学生从各自特定的角度观察到相应区域的物理现象，大部分学生无法看到实验所演示的物理现象的全貌，因而很难达到满意的演示效果。目前，就已由国家专利局授权的4个实用新型专利装置而言，虽然各有其独特新颖之处，但基本没有脱离用蜡烛作为成像物体的框架。由于蜡烛是左右形状结构完全对称的圆柱体，因而平面镜成像的一个重要特性一像与物的左右恰好相反就无法演示。这就是现行装置留下的遗憾。本发明所涉装置可以克服上述各装置的不足。
发明内容本发明的目的在于为平面镜成像的随堂演示实验提供一种功能齐全，操作方便，效果良好的演示装置。本发明的技术方案为一种新型平面镜成像演示仪，图I是本发明装置的主视图，图2是其俯视图。其特征在于，平面推力球轴承、方木板、玻璃支座、片状金属支杆、木质玻璃夹、透明玻璃依次相连；特制的发光小台灯作为成像的物体。平面推力球轴承的外套外径在25cm到35cm的不同规格均可利用。木板上玻璃两侧划有一系列的对称的等大的方格，四个侧面也有与方格线相对应的等距的刻度线。玻璃支座为两个木质的玻璃支座，其通过
I.5寸的不锈钢合页固连于木板中线的两端。小台灯的木质灯座外表按纵向有一半涂成深颜色，其上的接线柱为一红一黑，其内腔中有一粒9V方电池，灯座的一端装有I拨动开关，小电珠的规格为6V 8V0. 15A，电池与电路的连接采用按扣式接线端子。平面推力球轴承、方木板、金属支座、片状金属支杆、木质玻璃夹、透明玻璃依次相连；其特征是金属支座和片状金属支杆以及木质玻璃夹，依金属支杆上的滑槽和各元件上的螺丝孔，用手动蝶母和螺丝固定。再配3个与小台灯底盘截面等大，高约I. 5cm的木块，并将其一半也涂成深颜色，利用这些小木块的不同组合就可改变小台灯的高度。演示举例利用新型平面镜成像演示仪，不仅可以演示虚像，像距等于物距，像物等大，像物连线与镜面垂直，从而得出像物是关于镜面对称的结论之外，还可直观地演示像与物的左右关系。具体做法是操作者把一个接通了开关的发光小台灯(左端〈或右端 > 为深颜色)置于玻璃前面的木板上，将另一个不发光的小台灯也按左端(或右端)为深颜色的形态，摆放于玻璃另一侧的发光小台灯的像的位置，这时，操作者提醒学生注意观察像与物的左右关系时，首先要明确这个像是发光小台灯面对玻璃的一面在玻璃中所成的像，观察时应把发光小台灯转过180度，再将玻璃另一侧的像(即不发光的小台灯)平移至玻璃前面的木板上与发光小台灯进行比较，对比表明像与物的左右恰好相反，也可以让学生自己动手操作验证，以加深印象，消除疑虑。
图I是本发明装置的主视图，图2是本发明装置的俯视图。图中I一平面推力球轴承 2—方木板 3—玻璃支座 4一玻璃 5—玻
璃夹6一楔形木(竹)质插销 7—金属支架 8—小台灯 9一小电珠10一拨动开关11一 9V 方电池图3是玻璃夹结构的三视图 图中51—玻璃夹主视图 52—玻璃夹侧视图 53—玻璃夹俯视图图4是金属支架结构图图中71—活动的金属支杆 72—固定的金属支座。
具体实施方式
新型平面镜成像演示仪，其特征在于所用平面推力球轴承(I)的外套外径为35cm,内套内径为33cm,用作载物台的木板(2)的尺寸为40cmX40cmX I. 2cm,连接木质玻璃支座并将其固定于木板中线两端的连接件为I. 5寸的不锈钢合页(3)，透明玻璃(4)的尺寸为25cmX35cmX0. 3cm。竖直支杆上的木质玻璃夹(5)系用直径3cm长5cm木质较紧密的圆柱形杂木加工而成，其上的夹槽宽5mm,深25mm,夹槽与玻璃的空隙处插入一个宽度为I. 5cm的木质(或竹质)的楔形插销(6),固定玻璃时,玻璃的受力处为面接触,便于保护玻璃。片状的金属支杆(7)(尺寸为30cmXl. 5cm X O. 25 cm)上的3个滑槽的宽度均为5mm,与手动蝶母配套的螺丝直径5mm长3cm,小台灯(8)米用7. 5cmX 3. 5cmX Icm电木材质的矩形灯座和一个7. 5cmX3. 5cmX4. 5cm的矩形木块制作而成。小灯泡(9)的规格为6 8V0. 15A，矩形木块的中央有一 7. 5cmX I. 7cmX2. 8cm的内腔，内腔与灯座底面有直径I. cm的圆孔相通，用此圆孔穿过导线。内腔的一端安装了一个拨动开关(10)，另一端作为9V方电池(11)的进出通道。为了方便电池的装拆，电路中与电池串联的两根接线采用一个自制的按扣式接线端子进行连接。具体方法是拆下一粒废弃的9V方电池的电极，该电极上的正极为扣芯，负极为扣套，在连接电路之前，将与灯泡相连的导线焊接在扣套(或芯)上，与开关相连的导线焊接在扣芯(或套)上，然后用防水绝缘电胶包好。电路安装好之后，从腔中轻轻抽出按扣式接线端子，并将其扣合在9V方电池的电极上，再将电池轻轻推入空腔中。更换电池时，只要将空腔的开口端向下，电池因重力作用就会自动滑出空腔。本发明的优点1、采用平面推力球轴承支撑载物台，使载物台能绕通过其几何中心附近的竖直转轴任意旋转，使教室里任何一名学生均能平等地全方位地观察到所演示的物理现象的全貌。2、玻璃前后木板上的对称的方格和木板侧面的等距刻线，可让学生直观地看出像距与物距以及像物连线跟玻璃平面的关系。3、用小台灯代替蜡烛，不仅能形象地演示像与物的左右关系，弥补传统方法的缺陷。还可用手拿着发光的小台灯在玻璃前面随意移动，让学生观察玻璃中像的移动规律，有助于激发学生的学习兴趣。4、小台灯的亮度比蜡烛亮度大，且不受风吹的影响。因而可见度高，也适宜于超员的大班在普通教室里演示。5、装置采用积木式结构，装拆方便，片状的金属支杆在旋松固定支座上的两个手动蝶母之 后，就可通过中间的滑槽将支杆横放于木板的一侧，玻璃拆下后也可平放于木板上两个玻璃支座的中间，便于包装、携带、运输和入柜储存。
权利要求1.新型平面镜成像演示仪，平面推力球轴承、方木板、玻璃支座、片状金属支杆、木质玻璃夹、透明玻璃依次相连；特制的发光小台灯作为成像的物体。
2.根据权利要求I中所述的新型平面镜成像演示仪，其特征是平面推力球轴承的外套外径在25cm到35cm的不同规格均可利用。
3.根据权利要求I中所述的新型平面镜成像演示仪，其特征是木板上玻璃两侧划有一系列的对称的等大的方格，四个侧面也有 与方格线相对应的等距的刻度线。
4.根据权利要求I中所述的新型平面镜成像演示仪，其特征是玻璃支座为两个木质的玻璃支座，其通过I. 5寸的不锈钢合页固连于木板中线的两端。
5.根据权利要求I中所述的新型平面镜成像演示仪，其特征是小台灯的木质灯座外表按纵向有一半涂成深颜色，其上的接线柱为一红一黑，其内腔中有一粒9V方电池，灯座的一端装有I拨动开关，小电珠的规格为6V 8V0. 15A，电池与电路的连接采用按扣式接线端子。
6.新型平面镜成像演示仪，平面推力球轴承、方木板、金属支座、片状金属支杆、木质玻璃夹、透明玻璃依次相连；特制的发光小台灯作为成像的物体，其特征是金属支座和片状金属支杆以及木质玻璃夹，依金属支杆上的滑槽和各元件上的螺丝孔，用手动蝶母和螺丝固定。
专利摘要一种新型平面镜成像演示仪，其特征是由方木板做成的载物台置于一个平面推力球轴承之上，垂直支于木板中线上的玻璃，由玻璃支座和竖直的片状金属支杆上端的木质玻璃夹共同固定，玻璃在演示之后还可拆卸。玻璃两侧的木板上划有完全对称的一系列方格。特制的小台灯代替传统方法中的蜡烛。小台灯使用9V方电池为6V~8V0.15A的小灯泡供电。用此装置不仅可以演示平面镜所成的虚像、像距等于物距、像物等大、像物连线与镜面垂直等特点之外，还可直观地演示像与物的左右恰好相反的关系。借助于装置的旋转，教室每一个学生均能平等地、全方位的观察到装置所演示的物理现象的全貌。而且操作方便，也适宜于超员大班在普通教室里演示。
文档编号G09B23/22GK202563788SQ201220195418
公开日2012年11月28日 申请日期2012年5月4日 优先权日2012年5月4日
发明者王佑坤, 其他发明人请求不公开姓名 申请人:王佑坤