[发明专利]凸透镜成像规律教学实验装置

说明书

技术领域

本发明属实验教具技术领域，具体涉及一种凸透镜成像规律教学实验装置。

背景技术

凸透镜通过折射成像且其成像遵循一定的规律，其成像的虚或实，放大或缩小以及正立或倒立是随着物距与像距的改变而呈现规律变化的。教学过程中，怎样将这种呈规律变化的成像过程，通过教具向学生进行直观的演示是亟待解决的技术问题。现有技术下一些实验教具中用蜡烛作为光源进行演示最为直观和便捷，因为蜡烛本身即是光源又是像源，且成正立或倒立的像也极易分辨，然而，随着蜡烛的燃烧，焰心会逐渐下移，需要不断地重新寻找焰心；此外，光源焰心与凸透镜以及光屏中心之间的连线需要形成一条水平线，成像演示效果才最佳，而作为光源不断燃烧的蜡烛缺少这种能在竖直方向上随时抬升的装置；再者，一些精度过高的演示装置结构不免过于复杂，成本过高，制造不易，因此有必要改进。

发明内容

本发明解决的技术问题：提供一种结构简单、易于制造和实现的凸透镜成像规律教学实验装置，解决蜡烛不能随时升降以及凸透镜成像规律随像距 改变而不断变化的直观演示问题。

本发明采用的技术方案：凸透镜成像规律教学实验装置，具有凸透镜，所述凸透镜一侧设有蜡烛，另一侧设有光屏，所述凸透镜固定于箍圈内，所述箍圈固定于标尺板上端，所述标尺板由可在水平方向上相对位移的上标尺板和下标尺板组成；所述蜡烛具有多根，且多根蜡烛分别适配多个可调节蜡烛高低的旋转座，且旋转座下端固定于下标尺板上端；上标尺板上端设有导向环，导向环内插接筒状件且筒状件沿导向环的轴向抽拉移动，筒状件的圆形筒底朝向凸透镜的端部设有光屏。

所述上标尺板下端与下标尺板上端具有凹凸结构并通过凹凸结构实现水平方向上的相对位移。

所述旋转座由螺纹杆和螺母座组成，所述螺母座下端面固定于标尺板上端，所述螺纹杆下部与螺母座上部旋合连接，且螺纹杆上部外圆周壁制有防滑纹。

所述蜡烛和旋转座的数目均大于等于四个。

所述标尺板的上端面与左右两侧端面均设有刻度线。

本发明与现有技术相比的优点：

1、上标尺板和下标尺板可相对位移，方便寻像的同时，也方便改变像距，易于成像规律的变化演示；

2、多根蜡烛的设置较一根蜡烛使得演示实验更加快捷方便，可通过点燃不同位置的蜡烛来演示凸透镜的成像规律；

3、蜡烛数目至少为四个，实施时可在一倍焦距处，二倍焦距处，大于一倍焦距小于二倍焦距处，以及大于二倍焦距处，至少这四个点分别设置蜡烛，来直观演示凸透镜成像随物距变化而呈现的规律变化；

4、旋转座可随蜡烛的燃烧消耗而及时调整其高度，确保成像效果。

附图说明

图1为本发明结构示意图；

图2为图1中旋转座的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图1-2描述本发明的一种实施例。

凸透镜成像规律教学实验装置，具有凸透镜5，所述凸透镜5一侧设有蜡烛9，另一侧设有光屏4，所述凸透镜5固定于箍圈6内，且可通过调整箍圈6大小来固定不同焦距的凸透镜5，所述箍圈6外侧下端固定于标尺板上端，所述标尺板由可在水平方向上相对位移的上标尺板1和下标尺板8组成；上标尺板1和下标尺板8可相对位移，方便寻像，也方便调整像距，易于成像规律的变化演示。所述蜡烛9具有多根，多根蜡烛9的设置较一根蜡烛使得演示实验更加快捷方便，可通过点燃不同位置的蜡烛9来便捷地演示凸透镜的成像规律。且多根蜡烛9适配多个可调节蜡烛高低的旋转座10，旋转座10可随蜡烛的燃烧消耗而及时旋升其高度，方便更好地成像；旋转座10下端固定于下标尺板8上端；上标尺板1上端设有导向环3，导向环3内插接筒状件11且筒状件11沿导向环3的轴向抽拉移动。导向环3的设置能避免光屏4寻像时的偏移，筒状件11的圆形筒底朝向凸透镜5的端部设有光屏4，

所述上标尺板1下端与下标尺板8上端具有凹凸结构并通过凹凸结构实现水平方向上的相对位移。具体地如图1所示，所述上标尺板1下端制有凹槽，下标尺板8的右部上端制有与凹槽滑动适配的凸起。

为方便随时旋转抬升蜡烛9，所述旋转座10由螺纹杆12和螺母座13组成，所述螺母座13下端面固定于标尺板上端，所述螺纹杆12下部外螺纹与螺母座13上部内螺纹旋合连接，且螺纹杆12上部外圆周壁制有防滑纹。

所述标尺板的上端面与左右两侧端面均设有刻度线7，方便学生和操作老师直观地得知物距、像距、或凸透镜5的焦距。